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超厚板切割
文章来源:本站原创 作者:佚名 发布日期:2015/9/27 16:03:13

超厚板切割是厚度超过100mm的钢板切割下料过程,在钢结构件加工过程中,切割下料时关键工程之一,特别是超厚板切割,超厚板的切割是一个复杂热加工过程,涉及传热学,材料冶金学,固体力学和流体学等

 

超厚板切割方式

目前,常用的钢板切割方法有:数控火焰切割,数控等离子切割,数控激光切割等,其中,数控等离子切割机的切割厚度范围一般在100mm以内,极少数进口设备能切到100mm 以上,而且使用成本较高。数控激光切割机的切割厚度一般不超过20mm ,而且设备投资成本在所有的切割方式中是最高的,使用维护成本也高,数控激光切割机在厚板中的应用也有一些,但是离工业化应用还有一段距离,仍需要继续研究;数控水射流切割机(简称水刀)的切割厚度一般<20mm,它是采用高压水射流并加入磨料(金刚沙或石榴石)的方式切割,而且使用成本也较高。磨料都是一次性的 ,带来的环境污染也比较严重;数控火焰切割机的普通割炬6-180m(最大可到250mm),该设备投资成本低,切割下料效果也较好,是最适合的超厚板切割方法。

 

超厚板火焰切割特点

1,氧气和乙炔  由于超厚板零件尺寸通常较大,因而消耗的氧气和乙炔的总量要多得多。超厚板数控切割要一次性完成单个零件的切割,必须要保证足够的氧气和乙炔持续稳定的供应。

2,超厚板尺寸和重量大 280*2600*5500 重量超过 30吨,单个零件重量有时也很大。

3,容易产生切割缺陷,除了常见的切割缺陷,超厚板还会产生如切割不透等缺陷。

4,材料边角料损失大,由于超厚板的边料损失比较多 故边料难以再利用。

 

超厚板切割断面产生质量缺陷及原因

1,上边缘切割缺陷。上边缘塌边或水滴状溶豆串 ,割缝上边缘融化过快,造成圆角塌边 原因:钢表面有难熔的 较厚氧化皮,②切割速度太慢,预热火焰太强,割嘴与工件之间的高度太高或太低,使用的割嘴号太大,火焰中的氧气过剩等。

2,切割面平面度差。切割面上边缘下方,有凹形缺陷现象,同时上边缘有不同程度的融化塌边,这是由于切割氧气压力太高,或割嘴与工件之间的高度太大,割嘴有杂物堵塞,使风线受到干扰所致。②切割面粗糙度过大,这是因切割速度拖得过快或钢板内部有杂质而影响成形的。

    3,切割断面垂直度差。切割缝上宽下窄或上窄下宽,原因是切割速度过快或过慢,割嘴有杂物堵塞,使风线受到干扰,切割氧气太小或太大,造成钢板烧损不足和过多,②出现斜角,由于割炬与工件面不垂直或风线不正造成的。

4,裂纹。在切割面过热影响区边出现微裂纹,其原因是钢板碳含量太高,裂纹敏感性高却未采用适当的预热及缓冷措施。

5,变形。 在切割时由于钢板局部受热,导致钢板切割时产生移料变形,从而使切割的零件出现尺寸偏差,影响产品质量。

 

切割工艺

1,切割供气系统。由于超厚板切割所需要氧气和乙炔量很大,所以确保较长时间内稳定供应氧气和乙炔很重要,其方法有很多,如多气瓶循环供气。

2,切割支架。由于超厚板重量大,且切割超厚板火焰穿透力强,零件切割后也会将板条切断,导致零件将支撑架压塌,导致切割质量不能达到要求,所以保证支撑架稳定支撑很重要。

3,切割程序优化。引入引出切入点处理,超厚板切割时最难保证的就是切口质量,特变是零件引入引出点位置,往往会产生切割缺陷。②数控切割顺序及切割走向,由于火焰切割过程中,零件和钢板切在切割处受热膨胀,所以在切割过程中如不注意走向,会导致零件走料,即零件被膨胀力挤走。导致零件尺寸和程序里尺寸不一致。排料优化尺寸,这能节约较大的成本。加之火焰切割的不可逆性,只能一次成功,在钢板废弃的边角处试切割,调整好切割风线,确保切割断面没有上述各种缺陷,在切割过程中现场跟踪,发现问题第一时间处理。

 

超厚板氧乙炔火焰切割参数

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板厚   割嘴直径    氧气压力   乙炔压力    预热时间   切割速度   气体流量

/mm    /mm        /MPa         /MPa      /S        /mm-min    /L-min

180      5         1.0-1.4      0.09-0.11     30-35       146-165   17-20

200      5         1.0-1.4      0.09-0.11     30-35       140-160   20-23

220      5         1.0-1.4      0.09-0.11     30-35       135-155   22-25

 

通过充分的准备和严格制定的切割工艺,使超厚板切割取得了一次性成功,产品切口质量和外观都达到了工艺要求,切割出合格的产品零件,没有质量的数量是没有意义的,厚板主要用于重大工程项目,关系着人民生命财产安全,所以质量是非常重要的;当今国内外钢铁市场竞争激烈,没有质量就没有竞争优势,所以为了提高厚板成材率、降低生产成本、追求效益最大化,就必须不断提高钢板的切割质量,提供给用户满意的钢铁产品。

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