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厚壁不锈钢管切割方法

随着厚壁不锈钢管应用越发广泛，广大企业对钢管的切割工艺有了更高的要求，对切割的质量、精度要求不断提高，目前不锈钢管切割方法有锯片切割、等离子切割、激光切割等。本文就其中一种厚壁不锈钢管切割方法展开论述。

等离子切割适用厚壁不锈钢管，最大切割厚度可达到180～200mm，是切割钢管的有效方法。

等离子弧切割工作气体既是等离子弧的导电介质，同时还要排除切口中的熔融金属，因此对等离子弧的切割特性以及切割质量和速度有明显的影响。等离子弧切割在生产中通常使用的离子气体有N₂、Ar、N₂+H₂、N₂+Ar，也有用压缩空气、氧气、水蒸气或水作为产生等离子弧的介质。离子气的种类决定切割时的弧压，弧压越高切割功率越大，切割速度及切割厚度都相应提高。但弧压越高，要求切割电源的空载电压也越高，否则难以引弧或电弧在切割过程中容易熄灭。

电流和电压决定了等离子弧的功率。随等离子弧功率的提高，切割速度和切割厚度均可相应增加。虽然可以通过提高电流增加切割厚度及切割速度，但单纯增加电流使弧柱变粗，切口加宽，所以切割厚壁不锈钢管时，提高切割电压的效果更好。空载电压高，易于引弧。可以通过增加气体流量和改变气体成分来提高切割电压，但一般切割电压超过空载电压的2/3后，电弧就不稳定，容易熄弧。因此，为了提高切割电压，必须选用空载电压较高的电源，所以等离子弧切割电源的空载电压不得低于150V，是一般切割电压的2倍。

为了保证厚壁不锈钢管的切割质量，应注意以下工艺特点。

①随切割厚度的增加，需熔化的金属时也增加，因此所要求的等离子弧功率比较大。切割厚度80mm以上的管材，一般在50~100kW左右。为了减少喷嘴与钨极的烧损，在相同功率时，以提高等离子弧的切割电压为宜。为此，要求切割电源的空载电压在220V以上。

②要求等离子弧呈细长形，挺度好，弧柱维持高温度的距离要长。即轴向温度梯度要小，弧柱上温度分布均匀。这样，切口底部能得到足够的热量保证割透。如果再采用热焓值较大、热传导率高的氮、氢混合气体就更好了。

③转弧时，由于有大的电流突变，往往会引起转弧过程中电弧中断、喷嘴烧坏等现象，因此要求设备采用电流递增转弧或分极转弧的办法。一般可在切割回路中串入限流电阻（约0.4Ω），以降低转弧时的电流值，然后再把电阻短路掉。

④切割开始时要预热，预热时间根据被切割材料的性能和厚度确定。对于不锈钢，当工件厚度为200mm时，要预热8~20s；当工件厚度为50mm时，要预热2.5~3.5s。大厚度工件切割开始后，要等到沿工件厚度方向都割透后再移动割炬，实现连续切割，否则工件将切割不透。收尾时要待完全割开后才断弧。

厚壁不锈钢管切割方法使用等离子切割工艺，选择好工艺参数，包括切割电流、切割电压、切割速度、气体流量以及喷嘴距工件的高度，可以把切割的质量、精度要求控制的较好。