等離子切割技術是以高溫高速的等離子弧為熱源、將被切割的金屬局部熔化、并同時用高氣流將已熔化的金屬吹走、形成狹窄切縫。在傳統(tǒng)的數(shù)控等離子切割機加工方式上，有70％以上的用戶所接觸和了解的都僅僅只是空氣等離子切割工藝，當然，這也是由于空氣等離子切割所具有的成本優(yōu)勢使得國內(nèi)大多數(shù)用戶企業(yè)難以接觸更為的等離子切割技術。以嘉倍德科技迅鋒系列數(shù)控等離子切割機為代表的品牌設備制造商來看，數(shù)控等離子切割機在技術方面是集等離子切割技術、逆變電源技術、數(shù)控技術于一體建立在計算機控制、等離子弧特性研究、電力電子等學科共同進步基礎之上的機械設備。等離子切割加工技術應用目前已在相關行業(yè)中得到廣泛普及，從切割原理來說，不同類型的等離子切割機設備之間并無太大區(qū)別，之所以導致出現(xiàn)切割加工質(zhì)量的差異，一方面取決于不同種類等離子切割機設備自身的質(zhì)量及運行精度，另一方面則表現(xiàn)在選購的等離子切割機電源。以數(shù)控等離子切割機為例，在使用過程中因所選用的電源不同，其切割效果有普通與精細之分，加上設計結(jié)構(gòu)的不同，綜合反映在切割質(zhì)量區(qū)別相對明顯，這里武漢嘉倍德科技將為大家簡要比較一下兩類等離子切割機設備的區(qū)別。1. 類激光精細數(shù)控等離子切割機精細等離子弧電流密度很高，通常是普通等離子弧電流密度的數(shù)倍，由于引進了諸如旋轉(zhuǎn)磁場等技術，其電弧的穩(wěn)定性也得以提高，因此，其切割精度相當高。國產(chǎn)的Rapier精細等離子切割表面質(zhì)量已達激光切割的下限，成本遠低于激光切割。精細等離子目前較普通機用等離子價格要高很多，但是比激光切割機還是要便宜，而且精度也是激光切割機的下線，目前進口類代表主要有德國凱爾貝類激光精細等離子電源，美國飛馬特精細等離子電源，美國海寶精細等離子電源，美國凱博精細等離子電源，國產(chǎn)類代表Rapier精細等離子切割電源。2. 空氣數(shù)控等離子切割機根據(jù)所使用的主要工作氣體，主要分為氬等離子弧切割、氧等離子弧切割和空氣等離子弧切割等幾類。切割電流一般在100A以下，切割厚度小于30mm。其價格較精細等離子電源價格要便宜，但是切割是的工件坡口度，毛刺和掛渣要多一些，客戶購買時要了解自己加長的范圍及精度要求，進口類主要代表有美國飛馬通機用等離子電源，美國海寶普通機用等離子電源。

數(shù)控等離子切割機的加工質(zhì)量對于企業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義，在目前等離子切割所應用的多個領域中，對于精度及坡口斜度的改進將為企業(yè)的二次加工帶來顯著效益，今天，我們專門找來影響等離子切割質(zhì)量的五項重要因素，為方便用戶深入了解這五大參量對于數(shù)控等離子切割機加工質(zhì)量的改進與實際操作，下面我們將分別予以介紹。一、數(shù)控等離子切割機工作氣體數(shù)控等離子切割機工作氣體與流量是影響切割質(zhì)量效果的一項主要參數(shù)，目前所普遍采用空氣等離子切割只為眾多工作氣體中的一類，概因使用成本相對較低而得到廣泛普及，但從加工效果來說的確有所欠缺，我們所指的數(shù)控等離子切割機工作氣體包括切割氣體和協(xié)助氣體，有些設備還要求起弧氣體，通常要根據(jù)切割材料的種類，厚度和切割方法來選擇合適的工作氣體。切割氣體既要保證等離子射流的形成，又要保證去掉切口中的熔融金屬和氧化物。過大的氣體流量會帶走更多的電弧熱量，使得射流的長度變短，導致切割能力下降和電弧不穩(wěn)；過小的氣體流量則使等離子弧失去應有的挺直度而使切割的深變淺，同時也容易產(chǎn)生掛渣；所以氣體流量一定要與切割電流和速度很好的配合。現(xiàn)在的等離子弧切割機大多靠氣體壓力來控制流量，因為當割炬孔徑一定時，控制了氣體壓力也就控制了流量。切割一定板厚材料所使用的氣體壓力通常要按照客戶提供的數(shù)據(jù)選擇，若有其它的特殊應用時，氣體壓力需要通過實際切割試驗來確定。常用的工作氣體有：氬氣、氮氣、氧氣、空氣以及H35、氬-氮混合氣體等。1.空氣中含有體積分數(shù)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想像；空氣中還含有體積分數(shù)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；同時空氣也是很經(jīng)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。2.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。3.氫氣通常是作為協(xié)助氣體與其它氣體混和作用，氣體H35（氫氣的體積分數(shù)為35％，其余為氬氣）是等離子弧切割能力好的氣體之一，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。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(wěn)定性和比氬氣更高的射流能力，即使是切割液態(tài)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(jīng)常使用氮氣或空氣作為工作氣體，這兩種氣體已經(jīng)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(fā)生反應，氬氣等離子弧很穩(wěn)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(huán)境中，熔化金屬的表面張力較大，要比在氮氣環(huán)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(xiàn)已很少單獨使用純氬氣進行等離子切割。

數(shù)控等離子切割是集數(shù)控、等離子和逆變電源技術于一體的高新技術，相對數(shù)控火焰切割具有切割速度快、效率高、切割面質(zhì)量好、切割尺寸、工件熱變形小等優(yōu)點，在鐵路、船舶、航空和機械制造等制造業(yè)中得到廣范應用。目前，制備車間有兩臺數(shù)控等離子切割設備，主要用于長大配件、形狀復雜的異形工件的切割下料，尤其是在當前公司小批量多品種訂單較多的生產(chǎn)形勢下，數(shù)控等離子切割的優(yōu)勢愈加明顯。本文主要針對數(shù)控切割過程中出現(xiàn)的常見質(zhì)量問題進行原因分析，并提出了解決和控制措施。1.數(shù)控等離子切割的工作原理數(shù)控等離子切割是以高溫、高速的等離子弧為熱源，以壓縮氣體為工作介質(zhì) , 通過被壓縮氣體電離形成高溫、高速的等離子電弧 , 將被切割的金屬或非金屬局部熔化（或蒸發(fā)），同時用高速、高壓氣流將已熔化的金屬或非金屬“吹離”基體而形成狹窄而光潔切口的一個過程，如圖1所示。圖片圖 1 數(shù)控等離子切割示意2.影響數(shù)控等離子切割的因素分析與控制措施數(shù)控等離子切割常見的質(zhì)量缺陷有：穿孔缺陷、切割變形、熔渣、斷面傾斜以及波紋等。而在實際生產(chǎn)中影響切割質(zhì)量的因素主要有：切割程序代碼、原材料平面度及內(nèi)應力、起收弧缺陷、切割速度、切割順序、弧壓高度等，這些因素控制不當都會產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，因此如何采取控制措施質(zhì)量缺陷是我們需要解決的主要問題。（1）切割程序代碼 數(shù)控等離子切割是通用數(shù)控程序代碼來實現(xiàn)產(chǎn)品加工的，因此程序代碼的正確與否，直接影響產(chǎn)品切割質(zhì)量。在車間以往的切割生產(chǎn)中，曾發(fā)生過因程序代碼錯誤和錯誤調(diào)用產(chǎn)生的質(zhì)量問題?？刂拼胧航鉀Q這一問題就要從源頭上加以控制，一是增加數(shù)控程序的校核過程，確保切割代碼正確性；二是建立程序和圖紙的資源庫，減少因多次編制造成的錯誤概率增加；三是對程序進行統(tǒng)一編號，規(guī)范管理，如：利用物料代碼的性對程序進行編碼，可以避免因程序調(diào)用錯誤產(chǎn)生質(zhì)量問題。（2）原材料的不平度和內(nèi)應力 原材料的不平度和內(nèi)在應力，對切割質(zhì)量的影響非常大。目前車間使用的大部分原材料在切割前都要經(jīng)過預處理線拋丸除銹和底漆噴涂，尤其是2~8mm的卷板，在經(jīng)過拋丸處理以后，內(nèi)部應力分布不均勻，板材會產(chǎn)生不同程度的變形，影響數(shù)控等離子切割的尺寸精度?？刂拼胧横槍υ牧喜黄蕉群蛢?nèi)應力，可以在切割前，對原材料增加一道校平工序，進一步釋放板材內(nèi)在應力，一般將板材的平面度控制在≤2mm/m2，能夠有效保證切割產(chǎn)品質(zhì)量。（3）起收弧缺陷 起收弧缺陷是等離子切割件中常見的切割缺陷。起弧缺陷一般是由板料不平、工件切割過程中發(fā)生變形或位移，起弧線、補償值設置不合理等原因造成的。由于板料不平，工件和母板脫離時會向下掉落，掉落瞬間會被等離子流灼傷，造成起弧缺陷?？刂拼胧焊鶕?jù)實際情況設置提前收弧時間，使工件掉落時剛好?；』蛘咴诰幊虝r去掉引出線。另外對于工件切割過程中發(fā)生變形或位移，產(chǎn)生的起收弧微小缺陷可以通過設置四分之一圓弧的起收弧線來彌補。（4）切割速度 切割速度主要是影響切割斷面的斜度和波紋。切割速度加快會導致切口斜度變大，過快會在切口處出現(xiàn)波紋和毛刺，甚至會無法切透或斷弧。切割速度過慢也會出現(xiàn)毛刺，并會使切縫變寬，影響工件尺寸與質(zhì)量，降低了切割效率?？刂拼胧簲?shù)控等離子切割不同厚度的鋼板時，需選擇不同型號割嘴和耗材，同時也對應著不同的切割速度和切割參數(shù)設置。附表是本人針對精細等離子切割機整理的常用板材選擇割嘴和切割速度。精細等離子常用板材切割速度圖片（5）切割順序 切割順序的選擇對于保證切割質(zhì)量也非常關鍵。尤其是在多種配件數(shù)控套裁下料時，切割順序的選擇將影響整張板材的成品率。在車間D11配件生產(chǎn)中，就出現(xiàn)了因切割順序選擇不當造成母材變形產(chǎn)生位移，使后續(xù)產(chǎn)品無法完成切割情況?？刂拼胧呵懈铐樞蜻x擇應遵循先內(nèi)后外，先小后大的原則；即先切割工件內(nèi)輪廓，后切割外輪廓；先切割母材中面積小的零件，后切割大尺寸的零件，可使尺寸大的零件周邊的材料質(zhì)量變輕，有利于減小大尺寸零件切割時產(chǎn)生的熱變形偏差；此外，在能保證的切割質(zhì)量的前提下，應盡量選擇近的切割路線。（6）弧壓高度控制 弧壓高度是指在切割過程中等離子割炬與工件表面的高度距離，弧壓的高度主要會影響工件切口的斷面質(zhì)量，因此弧壓控制也很重要，控制不當會導致斷弧或熔切不透?？刂拼胧涸趯嶋H切割過程中 ,調(diào)整割炬高度與電弧壓力：割炬高度一般應在 3～6mm 之間，根據(jù)實際板厚與板料的不平度情況微調(diào)割炬高度與電弧壓力，在其他因素不變的情況下可減小切口的斜度，改善切口質(zhì)量，減少斷弧率，達到更加理想的效果。、3.結(jié)語綜上所述，根據(jù)數(shù)控等離子切割工藝的特點和規(guī)律，通過采取得當措施就可減少切割缺陷、控制切割質(zhì)量?？傊?，數(shù)控等離子切割機的切割質(zhì)量控制除了以上提到的因素外還有其它影響因素，需要我們在實際操作中總結(jié)經(jīng)驗并不斷改進。隨著數(shù)控技術自動化、柔性化、集成化、高速化的發(fā)展，我們相信數(shù)控切割技術的應用會越來越廣泛，而數(shù)控等離子切割技術也將會越來越完美。