数控等离子切割机切割割缝质量评估

    数控等离子切割机加工工作原理是对金属材料的热处理形成切割效果，在衡量等离子切割质量效果的相关参数指标中，切割割缝大小是一项关键参数，本文将由武汉嘉倍徳科技技术部整理，要点就数控等离子切割机的切割割缝质量评估相关问题予以说明。

一、数控等离子切割机切割割缝工艺要求
    等离子切割是利用等离子弧贯穿材料面达到切割效果，考虑到等离子弧的形状及材料贯穿步骤，等离子弧往往自切口的上部较下部切去较多的金属，使切口端面稍微倾斜，上部边缘一般呈方形，但有时稍呈圆形。这里可能会导致的问题是切割束流造成的两个切割面在切口上缘的距离。在切口上缘熔化的情况下，紧靠熔化层下两切割面的距离出现异常。
　　切割面平面度是指所测部位切割面上的较高点和较低点、按切割面倾角方向所作两条平行线的间距。
一般来说，使用数控等离子切割机加工，其割缝宽度与切割材料的厚度有一定的关系，但不少企业加工的情况来看，割缝宽度多有超出这个范围进而严重影响了切割质量，以武汉嘉倍徳多年研发生产经验来看，等离子弧切割的切口宽度比氧-乙炔切割的切口宽度宽1.5～2倍，随板厚增加，切口宽度也增加。对板厚在25mm以下的不锈钢或铝，可用小电流等离子弧切割，切口的平直度是很高的，特别是切割厚度8mm以下的板材，可以切出小的棱角，甚至不需加工就可直接进行焊接，这是大电流等离子弧切割难以得到的。这对薄板不规则曲线下料和切割非规则孔提供了方便。
　　等离子弧切口表面存在约0.25～3.80mm厚的熔化层，但切口表面化学成分没有改变。如切割含Mg5％的铝合金时，虽有0.25mm厚的熔化层，但成分未变，也未出现有氧化物。若用切割表面直接进行焊接也可以得到致密的焊缝。切割不锈钢时，由于受热区很快通过649℃的临界温度，使碳化铬不会沿晶界析出。因此，用等离子弧切割不锈钢是不会影响它的耐腐蚀性的。

二、数控等离子切割机切口质量标准
    在多种切割方式中，等离子切割比一般气割具有更广的切割范围和更高的效率。这促使等离子切割技术从手工或半自动逐步向数控方向发展，并成为数控切割技术发展的主要方向之一。随着近年来数控等离子切割技术的完善，国内已有不少厂家开始自行研制生产数控等离子切割设备，但就实际应用来说，其质量还是有高有低，具体反应在切割质量上，其切口光洁度、割面平整以及割缝宽度、切割误差等都会有不同。
　　一台高质量的数控等离子切割机所加工出来的切口应具有宽度窄，切口横断面呈矩形，切口表面光洁，无熔渣或挂渣，切口表面硬度应不妨碍切后的机加工等特点。
　　我们在衡量切口质量时，也主要以切口宽度、切口垂直度、切口表面粗糙度、切纹高层度、切口底部熔瘤及切口热影响区硬度和宽度来评定。等离子弧切口的表面质量介于氧-乙炔切割和带锯切割之间，当板厚在100mm以上时，因较低的切割速度下熔化较多的金属，往往形成粗糙的切口。

三、数控等离子切割机割缝控制技巧
　　在采用热切割加工方式时，很常见的一个问题即是切割面溶渣，也就是我们将要谈到的切割平面度问题。就数控等离子切割机来说，依然存在类似情况，同时考虑到目前数控等离子切割机主要用于不锈钢等特殊材质材料切割加工，其溶渣处理相比碳板来说更为困难，这对一些精加工企业或希望减少二次加工的用户来说，如何降低溶渣残余、提高切割平面度质量，相信是很多企业关注的问题。
　　从字面意义理解，所谓切割面平面度是指所测部位切割面上的较高点和较低点、按切割面倾角方向所作两条平行线的间距。
　　一般来说，使用数控等离子切割机加工后的切割面约存在约0.25～3.80mm厚的熔化层，此厚度的溶渣残余化学成分是和材料本身一致的，包括切口表面的化学成分也没有改变。例如我们在切割加工含镁的铝合金时，假如镁金属含量在5%，在对溶渣残余分析后，其成份中镁含量将维持不变，即使溶渣残余厚度达到0.25mm，也未出现有氧化物。若用切割表面直接进行焊接也可以得到致密的焊缝。切割不锈钢时，由于受热区很快通过649℃的临界温度，使碳化铬不会沿晶界析出。因此，用等离子弧切割不锈钢是不会影响它的耐腐蚀性的。换句话来说，在可允许范围的溶渣残余并不影响切割料的物理特性，只是为降低溶渣厚度，通过调节数控等离子切割机的工作气体气压以及割炬行走速度就可以达到。

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