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數控等離子切割機所使用的氣體都有什么作用？

時間：2020.10.31

發布人：數控切割機變位機

1、氧氣可以提高切割低碳鋼材料的速度。使用氧氣進行切割時，切割模式與火焰切割很想像，高溫高能的等離子弧使得切割速度更快，但是必須配合使用抗高溫氧化的電極，同時對電極進行起弧時的防沖擊保護，以延長電極的壽命。

2、氫氣通常是作為輔助氣體與其它氣體混和作用，如著名的氣體H35（氫氣的體積分數為35％，其余為氬氣）是等離子弧切割能力強的氣體之一，這主要得利于氫氣。由于氫氣能顯著提高電弧電壓，使氫等離子射流有很高的焓值，當與氬氣混合使用時，其等離子射流的切割能力大大提高。一般對厚度70mm以上的金屬材料，常用氬＋氫作為切割氣體。若使用水射流對氬＋氫氣等離子弧進一步壓縮，還可獲得更高的切割效率。

3、空氣中含有體積分數約78%的氮氣，所以利用空氣切割所形成的掛渣情況與用氮氣切割時很相像；空氣中還含有體積分數約21%的氧氣，因為氧的存在，用空氣的切割低碳鋼材料的速度也很高；同時空氣也是最經濟的工作氣體。但單獨使用空氣切割時，會有掛渣以及切口氧化、增氮等問題，而且電極和噴嘴的壽命較低也會影響工作效率和切割成本。由于等離子弧切割一般使用恒流或陡降外特征的電源，噴嘴高度增加后，電流變化很小，但會使弧長增加并導致電弧電壓增大，從而使電弧功率提高；但同時也會使暴露在環境中的弧長增長，弧柱損失的能量增多。在兩個因素綜合作用的情況下，前者的作用往往完全被后者所抵消，反而會使有效的切割能量減小，致使切割能力降低。通常表現是切割射流的吹力減弱，切口下部殘留的熔渣增多，上部邊緣過熔而出現圓角等。

4、氮氣是一種常用的工作氣體，在有較高電源電壓的條件下，氮氣等離子弧有較好的穩定性和比氬氣更高的射流能量，即使是切割液態金屬粘度大的材料如不銹鋼和鎳基合金時，切口下緣的掛渣量也很少。氮氣可以單獨使用，也可以同其它氣體混和使用，如自動化切割時經常使用氮氣或空氣作為工作氣體，這兩種氣體已經成為高速切割碳素鋼的標準氣體。有時氮氣還被用作氧等離子弧切割時的起弧氣體。

5、氬氣在高溫時幾乎不與任何金屬發生反應，氬氣數控等離子切割機很穩定。而且所使用的噴嘴與電極有較高的使用壽命。但氬氣等離子弧的電壓較低，焓值不高，切割能力有限，與空氣切割相比其切割的厚度大約會降低25%。另外，在氬氣保護環境中，熔化金屬的表面張力較大，要比在氮氣環境下高出約30%，所以會有較多的掛渣問題。即使使用氬和其它氣體的混合氣切割也會有粘渣傾向。因此，現已很少單獨使用純氬氣進行等離子切割。

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