钢板切割

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　　钢板切割指利用天然气火焰(氧-天然气)将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的燃点，再释放出高压氧气流，使金属进一步剧烈氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程。

钢板切割效率影响因素

　　切割效率在整个切割过程中是重中之重，不能被忽视。切割效率直接影响钢板的利用率和切割质量。现在我们还存在好多认识不足的问题，只知道根据图形，生成切割程序，忽视了切割效率、钢板利用率和产品质量等。提高切割技术水平是迫在眉睫的事情。

　　1、高套料切割

　　共边切割不仅可以提高钢材切割的套料率，节省钢材，而且可以减少穿孔次数，节省预热穿孔时间，提高切割效率。连续切割功能可以替代桥接功能，使相邻的几个零件做到连续切割，避免了预热穿孔，从而有效节省割嘴、预热氧，提高切割效率，节省耗材。

　　假如要切割100个圆盘，传统方法则需要穿孔100次，如果每个穿孔预热时间为1分钟的话，就会有100分钟也就是将近1个多小时的时间花在预热穿孔上面，氧气和丙烷白白的燃烧了1个多小时。

　　使用先进的编程工艺方法，只需穿孔一次就能完成100个零件的桥接连割，生产效率将有很大提高，比传统切割方法可直接减少预热穿孔80%，减少切割路径30%，提高切割效率50%，提高钢材利用率1%～3%，同时，有效节省火焰割嘴、等离子电极等耗材以及电气等的消耗40%。

　　2、避免或减少二次切割

　　数控全自动切割机以强大的功能优势超越了传统切割机。使用传统切割机，其割缝质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后道加工工序的工作量大，同时作业环境恶劣、劳动强度大;而数控切割机工作效率高，切割速度快，尺寸精度高，材料浪费少等。

　　只要当板材规格被固定之后，采用先进的高套料编程方案，完成整张钢板的切割编程，所有的余边废料将可以大量的减少，再加上对余边角料的合理管理，就可以把现在属于传统机切割的零件，用数控机来切割。

　　举个例子，用传统机切割一个小型多边形，一上午Z多可切割60件，并且还需要花一天的时间来打磨，但如果用数控切割编程工艺，60件仅需40分钟，再加上20分钟的清渣时间即可完成，相比之下，节省11小时人力资源，11小时电力资源，还有3小时氧气丙烷燃烧，另外还有砂轮片，火焰割嘴，劳保用品等。

　　3、切割耗材的节省

　　切割工件的材质、厚度及切割工艺安排等问题。切割零件的厚度在10mm左右的板材是比较省喷嘴的，厚度超过16mm以上的板材是比较费割嘴的，如果在工作的过程中经常需要穿孔切割的话，要比经常边缘起弧切割要多耗费一倍的喷嘴都不止，所以在选配等离子电源和割嘴时一定要切记选择合适功率大小(一般以等离子质量切割厚度为标准)的等离子电源和安培大小、口径大小相对应的喷嘴，这样有利于达到理想的切割效果和提高割嘴的使用寿命。

钢板切割误差产生的原因

　　1、钢材质量造成的误差

　　在数控下料工件中，钢材作为Z基本的原料，其质量的好坏直接关系到下料件的质量。所以在数控钢材切割过程中，需要控制好钢材的质量，这样才能降低误差的产生，避免影响到工件焊接的质量。钢材质量会受到较多因素的影响，由于钢材本身具有可变形性，在运输过程中极易发生变形。

　　钢材在生产过程中由于厚度不均匀，表面不平整，这样就极易导致在切割过程中产生误差，影响到下料件的质量。数控切割钢板过程中，由于程序编制、切割工艺参数选择、钢板支承面等存在不科学不合理的地方，则会导致钢材出现变形，割嘴与钢板之间无法保持垂直，从而导致钢板热变形的产生，对下料件的质量产生严重影响。

　　2、技术人员操作的问题

　　数控切割属于一种切割生产方式，运用于切割钢材上具有高质量、GX率的特点。在数控切割中，主要是以切割机的数据系统为核心。

　　当前在使用数控切割机在进行钢板切割时还存在着许多问题，导致钢材大量的浪费，而且切割生产效率较低，这在很大程度上是由于技术人员技术水平较低，不能有效的实现对氧气纯度、切割速度及氧气压力等技术进行有效控制，同时也会导致下料件误差的产生。

　　3、支承钢板的工作平台与机床导轨面的平行度误差

　　在钢板切割时，需要支承的工作台，工作台在切割过程中不可避免的会受到碰撞，有时切割机还会切割到支承工作台，这样就会导致工作台与机床导轨面之间无法处于同一平面上，从而使在支承工作台上的钢板与割嘴之间会存在一定的间距变动，导致误差的产生。

　　另外，由于支承工作台平面不平整，这样钢材平面会有一定的倾斜产生，钢材与割嘴之间无法保持垂直度，从而导致下料件产生误差。

　　4、氧气纯度产生的误差

　　在对下料件进行切割时，工作人员需要对氧气纯度和氧气压力进行调节，这会直接对下料件的质量带来一定的影响。当氧气纯度较低时，钢板的切割面无法达到光滑度，切口边缘处会有粘渣产生，不仅会对切割的效率和速度带来较大的影响，而且还会导致下料件切割过程中的误差产生，使下料件受到不同程度的损坏。

　　5、割嘴与钢板表面的垂直度误差

　　当钢板支承工作台不平整或是变形时，割嘴中收轴线和割嘴不处于同一条同线上，割嘴孔堵塞等情况存在时，割嘴与钢板平面都会出现不垂直的情况，导致下料件切割面出现倾斜误差。这不仅会影响到切割的jing准性，而且还会对下道焊接工序工作带来较大的影响。

　　6、钢板氧化皮对尺寸的误差

　　大多数钢板表面都会有一层铁锈，即氧化皮，这层氧化层不仅分布不均匀，而且厚度也不一样，内部成分较为复杂，在数据切割钢板时会导致火焰发生偏离，产生一定的阻扰性，从而影响钢板下料件尺寸上的精度，导致切割误差产生。

钢板切割误差的控制措施

　　1、钢板变形的控制

　　由于数控切割钢板时容易发生误差，在这种情况下，就需要在钢板选择时控制好钢板的质量，避免使用变形的钢板。对于要切割的钢板存在变形情况时，则需要将其放到校平机上进行校平，等其平整后再进行切割，从而有效的实现对切割误差的控制。

　　对于钢板容易发生的热变形误差，则需要在切割时要严格按照规定的顺序进行，有效的控制好钢板集受热的情况，确保其能够均匀受热，从而有效的实现对零件的变形进行相互补偿，同时还要正确进行指导，确保程序编制的准确性。

　　为了能够准确的选择切割工艺参数，则可以参考成功下料件的切割工艺参数表，从而有效的减少误差的发生。及时对支承钢板工作台进行检查，及时进行拆解修复。

　　2、解决技术人员操作误差

　　数控切割机属于高科技产品，具有较高的科技含量，这就对操作人员的专业技能具有较高的要求，一理操作人员专业知识或是经验，则会导致下料件误差发生。

　　尤其是新购置的机床，在运输过程中受到振动影响或是电子元件问题从而使设备在正式使用前几个月，系统会频频发生故障，然而这些故障的原因有些无法在安全和维修手册中找到，如果不合格的操作人员就会无从下手。

　　在聘请技术操作人员时，一定要经过严格的技术考核，一定要具有专业的理论知识，拥有一定的数控基础，以及清晰的头脑和现场判断力，然后经过相关的培训，这样不仅是对工作效率负责，同样也是对操作人员的个人安全负责。

　　3、其他各类误差的有效控制

　　在日常工作中，需要由相关的技术人员定期对支承钢板的工作平台进行维修，纠正平台与机床导轨面之间的平行度，从而有效的减少误差的产生。而对于割嘴与钢板表面的垂直度误差，则需要对支承工作台进行拆解修复，使工作台的状态恢复到原来的平衡状态下。将割嘴进行拆除，重新安装过程中对割嘴和割嘴轴线进行调整，确保其保持在同一条轴线上。及时对割嘴孔进行清理，确保割嘴孔气流的通畅性。作为数控切割技术人员，需要努力提高自身的专业技能，注意经验的积累，能够准确的调节氧的纯度，减少下料件误差的产生。

　　数控切割误差的产生，很大程度上取决于操作人员工作态度和技术水平，所以需要加强对数控切割人员的培养力度，努力提高其专业技能和责任心，确保生产效率的提高，尽可能的实现对下料件误差的有效控制。

钢板切割成品质量

　　数控切割大大提高了切割成品的外观和缩短了切割时间，在缩短时间的同时，产品质量就成了Z关键的问题，这关系到钢板的利用率和耗材成本，更是企业生存的根本。

　　一个好的切割件只需清除周围的毛刺和铁屑熔渣就可进入到下一道工序，制作出合格的零件，如果从我们排料到切割一系列的工序都没有安排到位，这样切割出来的零件就需要多次校正和打磨，这样极大地浪费了人力物力、氧气、乙炔、劳保用品等，更严重地还会切割出废品。

　　所以数控切割的每一位工作人员都要严把质量关，确保切割成品高时高率。针对现在的生产情况，本文提出以下几点措施:

　　①提高员工质量意识;

　　②加大监管力度，可由平阳重工派驻厂监理对产品质量进行跟踪检验，一旦发现问题立即告知管理人员想办法解决，争取不产生批量的不合格产品;

　　③提高员工技能水平和工作积极性，只有提高员工的自身素质，才是解决问题的关键。主观能动性的增强，加上细心的工作，很多问题都可以避免;

　　④改善作业环镜。由于临汾钢铁司厂地面积不大，通风条件不好，切割灰尘太多，很不利于员工的身心健康，所以工作积极性有所降低，这也是企业应该为员工解决的问题;

　　⑤对机械设备进行定期除尘、加油、保养和检修。

钢板切割方法——火焰切割

　　一、火焰切割的原理

　　火焰切割实际是金属在高纯度氧流中燃烧的化学反应和借切割氧流量排除熔渣的物理过程相结合的一种加工过程，整个切割过程主要是金属在氧中剧烈燃烧产生大量热量，并维持切割过程的连续。

　　金属切割所需的条件：

　　①金属的熔点应该高于它的燃点;

　　②金属氧化物的熔点应低于金属本身;

　　③金属在氧流中燃烧时，所放热量应以维持切割过程继续进行而不中断;

　　④金属的导热性不应过高;

　　⑤生成的氧化物应富有流动性，否则不能很好地被氧射流吹掉。

　　二、火焰切割的应用范围

　　1、火焰切割的应用范围

　　①切割材料：普通低碳钢、低合金钢、高合金钢等，但不能切割铸铁、不锈钢、有色金属，目前后者常采用等离子弧进行切割。

　　②切割厚度：薄板(5~10mm)、中板(10~100mm)。

　　2、优质快速火焰切割

　　一般在各种半自动、数控火焰切割机上使用，切割氧气通道具有超音速均直流的气动特性曲面。

　　①优质快速火焰切割使切割面光洁，切割表面粗糙度可达机械加工的Ra=6.3μm，可替代部分机械加工。一方面由于超音速氧流在单位时间内能提供较多的氧气，可促进被切割金属的氧化反应，便于气割过程顺利进行;另一方面由于切割氧孔道的特型，使切割氧流的冲量较大，能强行排除氧化熔渣，提高切割速度，减少切割热变形，使切割件保持良好的几何尺寸，有利于按要求精加工，也可直接进行焊接。另外优质快速切割的割缝较窄，可节约金属原材料。

　　②优质快速火焰切割的割嘴特点。能把氧气的能量损失降到Z低限度，以增加割嘴的切割能力和提高切割速度及切割质量，优质快速割嘴的切割氧压力基本不随切割厚度的变化而变化。

　　三、影响切割质量及切割过程的主要因素

　　1、氧气纯度

　　在气割过程中氧气纯度对切割速度、氧气耗量及气割质量的影响比较大。

　　氧气纯度的降低，金属侄氧气中的燃烧过程减缓，致使切割时间增加，导致切割速度变慢;氧气纯度的降低，为了保证金属在氧气中的相同燃烧效果，随切割厚度增加，氧气耗量必然增加;氧气纯度的降低，金属在氧气中的燃烧效果变差，也必然影响切割质量;氧气纯度的降低，切割面质量随之降低;如果切割速度保持不变，则后拖量增加，如果想无后拖量，则必须降低切割速度，导致上缘烧塌严重。

　　氧气纯度低，切割面的割纹深度增加，挂渣严重，不好清除，随着厚度的增加，对切割质量的影响更大。

　　2、金属中的缺陷

　　钢材在轧制过程中如处理不好，内部产生气孔，夹渣和裂纹，对切割过程和切割质量影响很大。一般轻微的将使速度变慢，切割面变差;缺陷严重时会产生后拖、切不透、翻浆等现象而发生回火，烧毁割嘴使切割中断。在切割钢坯、钢锭时Z易发生上述现象。

　　另外金属中含有杂质对火焰切割有很大影响，有的杂质甚至使金属不能实施火焰切割。

　　3、燃气纯度

　　燃气中的杂质会产生以下两方面影响：

　　①乙炔中如含有一定的空气，爆炸的危险性增加;含有磷化氢对人体、工业均有害，当磷化氢含量增加时，易发生自燃，使爆炸的可能性增加。

　　②丙烷、丙稀中其他成分的含量虽对切割质量和切割效果影响不大，但成分含量过高，在温度较低和用气量很大的情况下，挥发效果不好，残留杂质过多。

　　4、切割速度

　　火焰切割速度要合适，不能过快或过慢。过快将产生后拖和切不透，甚至产生翻浆烧坏割嘴，中断切割;切割速度过慢，上缘烧塌，下缘挂渣严重，割缝变宽，切割面质量也很不理想。为提高切口的质量应选用超音速流线型割嘴，按其工艺参数进行操作。