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等離子切割輔助氣體的種類和特點?

工作氣體包括切割氣體和輔助氣體。選擇工作氣體,通常是以切割材料的種類、厚度和切割方式為依據而定的。最常見的工作氣體有:氬氣、氮氣、氧氣、空氣以及H35、氬-氮混合氣體等。下面介紹壹下幾種工作氣體特點:  

1、氮氣(N2)是壹種常用的工作氣體,在有較高電源電壓的條件下,N2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合金時,切口下緣的掛渣量也很少。N2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N2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。  

2、氧氣(O2)可以提高切割低碳鋼材料的速度。使用O2進行切割時,切割模式與火焰切割相似,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、空氣中含有體積分數約78%的N2,所以利用空氣切割所形成的掛渣情況與用N2切割時很想像;空氣中還含有體積分數約21%的O2,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。  

4、氬氣(Ar)在高溫時幾乎不與任何金屬發生反應,Ar等離子弧很穩定。而且所使用的噴嘴與電極有較高的使用壽命。但Ar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Ar保護環境中,熔化金屬的表面張力較大,要比在N2環境下高約30%,所以會有較多的掛渣問題。即使使用Ar和其它氣體的混合氣切割也會有粘渣問題。因此,現如今已很少單獨使用純Ar進行等離子切割。  

5、氫氣(H2)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(H2的體積分數為35%,其余為Ar)是等離子弧切割能力最強的氣體之壹,這主要得利於H2。由於H2能顯著提高電弧電壓,使氫等離子射流有很高的焓值,當與Ar混合使用時,其等離子射流的切割能力大大提高。壹般對厚度70mm以上的金屬材料,常用Ar+H2作為切割氣體。若使用水射流對Ar+H2等離子弧進壹步壓縮,還可獲得更高的切割效率。   

在實際切割過程中,客戶還是需從自己的切割要求和經濟成本出發,綜合考慮,選擇合適的工作氣體來進行切割。