数控火焰切割机厚板加工延展可行性分析

    数控火焰切割机针对大厚度钢板具备较好的切割穿孔能力，由于其切割费用较低，在国内市场主要应用于碳钢的大厚度板切割。但火焰切割本身由于速度相对较慢，区域范围内的热量相对集中，容易造成材料的热变形问题，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间、穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要,所以数控火焰切割机针对中、薄碳钢板材切割上逐渐被等离子切割代替。本文由武汉嘉倍徳科技生产部编辑整理，就提升数控火焰切割机加工厚度的能力，在切割功能的拓展方面提出一些浅见，不足之处欢迎广大同行和企业操作人员指正。
    首先，数控火焰切割机在针对大厚度材料切割时容易产生后拖，切割将要结束时由于后拖原因，工件底部有切不透现象，使工件不能分离。为了解决这个问题，可在切割将要结束、割炬将要移出工件时，将割炬后倾约10°左右，并放慢切割速度，这样可减少后拖。
    但火焰切割厚度300mm以上的大厚度工件时，要选用大型号的割炬和割嘴，而且气割时氧气要供应充足。开始切割时，预热火焰要大，首先由工件的边缘棱角处开始预热，将工件预热到切割温度时，逐渐开大切割氧气并将嘴头后倾；待工件边缘全部切透时，加大切割氧气流，并使嘴头垂直于工件，同时割嘴沿割线向前移动。切割更大厚度钢板时前进速度更慢，割嘴要作横向月牙形摆动。
    此外如果割缝产生很大的后拖量，容易使熔渣堵塞割口底部造成切割困难。厚大板切割的后拖量，可以从割缝上观察到并且能测量出来。切割过程中，后拖量是不可避免的。后拖量小时，割缝宽度均匀、表面光滑、没有大梳齿凸出和横向的线槽。
    对此，我们需要对数控火焰切割机的整套供气系统由所改善，整个火焰切割供氧系统，包括减压器、各种接头和阀件、割炬进气管、割嘴孔径等都要满足相应的供氧能力，避免产生节流现象。要根据钢板厚度和切割长度，准备足够的气源，以免中途因氧气用尽而中断切割。为了使气割过程顺利进行，往往在起割时使割炬倾斜一角度，等火焰穿透工件后，割炬一边移动一边逐渐将割炬恢复到垂直位置。
    另一方面，除平面坐标系统的定位限制外，针对数控火焰切割机在板面垂直方面的Z轴高度控制也成为厚板穿孔能力的影响因素，为保证获得高质量的切口，割嘴到被割工件表面的高度必须保持基本一致。而数控火焰切割机为了弥补手工切割时高度控制不稳定问题，采用了电容自动调高系统，该系统用于火焰切割时自动保持割嘴与钢板的距离为某一设定高度以提高切割质量。
    以迅锋系列数控火焰切割机为例，针对Z轴方向的高度控制采用的电容自动调高是火焰切割用的自动调高装置，是通过感应环同钢板之间的电容值变化来自行调整切割高度。当预热完毕充切割氧时，由于氧气向下吹的力量，使预热出的液态金属向上溅起，有可能造成割嘴堵塞。如配有电容自动调高装置，此时割炬会自动抬起，避开溅起的液态金属。
　　钢板在切割过程中，会产生热变形，表面平整度会发生变化，造成割嘴在切割过程中会碰到钢板，使割嘴烧坏，切割中断，使用电容自动调高可以让割炬自动调整高度，始终保持固定的切割距离，有效减少割嘴的损耗和保证切割的连续性；同时，在预热结束打开切割氧之前，首先提起割炬一定高度，以免开始打开切割氧时，返渣堵塞割嘴。电容调高的原理是：电容感应环与待切割钢板间形成两平板间电容，电容大小与两者间的距离有关。

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