影响等离子切割精度的 5 个因素

1.工作气体

工作气体和流量是影响切割质量的主要参数。目前普遍使用的空气等离子切割只是众多工作气体中的一种。由于使用成本相对较低，因此被广泛使用。效果确实欠缺。工作气体包括气体和辅助气体。一些设备还需要起弧气体。通常，根据切割材料的类型、厚度和切割方法选择合适的工作。气体。气体不仅要保证等离子射流的形成，还要保证切割中的熔融金属和氧化物被去除。过多的气流会带走更多的电弧热量，使射流长度变短，导致切割能力降低和电弧不稳定；气体流量过小会导致等离子弧失去直线度而切割。深度变浅，也容易出渣；因此，气流必须与切割电流和速度很好地匹配。目前的等离子弧切割机大多是依靠气压来控制流量，因为当割炬孔径固定时，气压也控制着流量。用于切割一定厚度材料的气体压力通常根据客户提供的数据来选择。如有其他特殊用途，气压需根据实际切割试验确定。

最常用的工作气体有：氩气、氮气、氧气、空气、H35、氩氮混合气体等。

A、空气中含有约78%体积的氮气，所以空气切割形成的熔渣与用氮气切割时形成的熔渣非常相似；空气中还含有约 21%（体积）的氧气。因为有氧气存在，所以用空气切割低碳钢材料的速度也很高；同时数控等离子切割机空气也是最经济的工作气体。但单独使用空气切割时，会出现挂渣、切割氧化、氮增加等问题，电极和喷嘴寿命较低也会影响工作效率和切割成本。

B. 氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时，切割方式与火焰切割非常相似。高温高能等离子弧使切割速度更快，但必须与抗高温氧化的电极配合使用，同时在电弧放电时对电极进行冲击保护，以延长电极寿命.

C、氢气通常作为辅助气体与其他气体混合使用。例如，众所周知的气体H35（氢气体积分数为35%，其余为氩气）是等离子弧切割能力最强的气体之一，主要受益于氢气。由于氢能显着提高电弧电压，因此氢等离子体射流具有较高的焓值。当与氩气混合时，其等离子射流切割能力大大提高。一般对于厚度超过70mm的金属材料，常用氩气+氢气作为切割气体。如果采用水射流进一步压缩氩+氢等离子弧，还可以获得更高的切割效率。

D. 氮气是常用的工作气体。在更高的电源电压条件下，氮气等离子弧比氩气具有更好的稳定性和更高的射流能量，即使在切割不锈钢和镍基合金等高粘度材料的液态金属时，其熔渣量在切口的下边缘也很小。氮气可单独使用或与其他气体混合使用。例如，在自动切割过程中，经常使用氮气或空气作为工作气体。这两种气体已成为高速切割碳钢的标准气体。有时也用氮气作为氧等离子弧切割的起始气体。

E、氩气在高温下几乎不与任何金属发生反应，氩气等离子弧非常稳定。而且，所使用的喷嘴和电极使用寿命长。但氩等离子弧电压低，焓值不高，切割能力有限。与空气切割相比，切割的厚度会减少25%左右。另外，在氩气保护环境下，熔融金属的表面张力比较大，比在氮气环境下高30%左右，所以会出现更多的挂渣问题。即使使用氩气和其他气体的混合物进行切割，也会有粘在炉渣上的趋势。因此，单独使用纯氩气进行等离子切割已经很少见了。

2.等离子切割速度

除了工作气体对切割质量的影响外，切割速度对数控等离子切割机加工质量的影响也很重要。切割速度：最佳切割速度范围可根据设备描述选择或通过实验确定。由于材料的厚度、不同的材料、熔点、热导率和熔化后的表面张力，切割速度也相应。种类。主要表现：

A.适度提高切割速度可以提高切割质量，即切割稍窄，切割面更光滑，减少变形。

B、切割速度过快，使切割线能量低于要求值。狭缝中的射流不能立即迅速吹走熔化的切割熔体，形成大量的拖曳阻力。谢绝。

C、当切割速度过低时，由于切割处是等离子弧的阳极，为了保持电弧本身的稳定性，CNC光斑不可避免地要在离电弧最近的狭缝附近寻找传导电流，并且将射流的径向传递更多的热量，从而使切口变宽。切口两侧的熔料在底缘聚集固化，形成不易清理的熔渣，切口上缘受热熔化形成圆角。

D、当速度极低时，由于切口过宽，电弧甚至会熄灭。这说明良好的切割质量和切割速度是分不开的。

3.等离子切割电流

切割电流是重要的切割工艺参数，直接决定切割的厚度和速度，即切割能力，影响正确使用等离子切割机进行高质量的快速切割，切割工艺参数必须深刻理解和掌握。

A.随着切割电流的增加，电弧能量增加，切割能力增加，切割速度相应提高。

B、随着切割电流的增加，电弧直径增大，电弧变粗，切割范围变宽。

C、过大的切割电流增加喷嘴热负荷，喷嘴过早损坏，切割质量自然下降，甚至无法进行正常切割。

等离子切割前选择电源时，不能选择过大或过小的电源。对于过大的电源，考虑切割成本是一种浪费，因为根本无法使用这么大的电流。又因为节省切割成本预算，在选择等离子电源时，电流选择太小，以至于在实际切割时不能满足自身的切割要求，对数控切割机本身是一个很大的危害. Gabortech 提醒您根据材料的厚度选择切割电流和相应的喷嘴。

4.喷嘴高度

喷嘴高度是指喷嘴端面与切割面之间的距离，构成整个弧长的一部分。等离子弧切割一般采用恒流或陡降外接电源。喷嘴高度增加后，电流变化不大，但会增加弧长，引起电弧电压升高，从而增加电弧功率；但同时随着暴露在环境中的弧长增加，弧柱损失的能量增加。

在两种因素共同作用的情况下，前者的作用往往被后者完全抵消，但有效切削能量会降低，导致切削能力下降。这通常表明切割射流的吹气力减弱，切口下部的残渣增加，上边缘过度熔化而产生圆角。另外，考虑到等离子射流的形状，射流离开割炬嘴后直径向外扩大，喷嘴高度的增加必然导致切割宽度的增加。因此，选择尽可能小的喷嘴高度有利于提高切割速度和切割质量。但是，当喷嘴高度过低时，可能会出现双弧现象。使用陶瓷外喷嘴可以将喷嘴高度设置为零，即喷嘴端面直接接触被切割表面，可以获得良好的效果。

5.电弧功率

为了获得高压缩性的等离子弧切割电弧，切割喷嘴采用更小的喷嘴孔径、更长的孔长并加强冷却效果，可以增加通过喷嘴有效截面的电流，即功率密度的弧度增加。但同时，压缩也会增加电弧的功率损耗。因此，实际用于切割的有效能量小于电源输出的功率。损失率一般在25%到50%之间。一些方法如水压等离子弧切割的能量损失率会较大，在进行切割工艺参数设计或切割成本经济计算时应考虑这个问题。

工业上使用的金属板厚度大多在50mm以下。在这个厚度范围内用常规等离子弧切割，往往会产生大小不一的切口，而且切口的上边缘也会造成切口尺寸精度的下降和增加后续加工量。用氧氮等离子弧切割碳钢、铝、不锈钢时，板材厚度在10～25mm范围内时，通常材料越厚，端边垂直度越好，角度切削刃误差为1°~4°。当板厚小于1mm时，随着板厚的减小，切口角度误差从3°~4°增加到15°~25°。

一般认为，造成这种现象的原因是等离子射流在切割面上的热输入不平衡，即等离子弧的能量在切口的上部比在切口的上部释放的多。较低的部分。这种能量释放的不平衡与等离子弧压缩程度、切割速度、喷嘴与工件的距离等诸多工艺参数密切相关。增加电弧的压缩量可以使高温等离子射流延伸形成更均匀的高温区，同时提高射流的速度，可以减小上下切割的宽度差。然而，常规喷嘴过度压缩往往会导致双弧，不仅消耗电极和喷嘴，使工艺无法进行，而且导致切割质量下降。此外，过高的速度和过高的喷嘴高度会增加切割的上下宽度之间的差异。