切割200mm以下的钢板使用中性焰可以获得较好的切割质量。在切割大厚度钢板时应使用还原焰预热切割,因为还原焰的火焰比较长,火焰的长度应至少是板厚的1.2倍以上。
氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的,其焰芯呈圆锥形,长度明显地缩短,轮廓也不清楚,亮度是暗淡的;同样,还原区和外焰也缩短了,火焰呈紫蓝色,燃烧时伴有响声,响声大小与氧气的压力有关,氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割,将会使切割质量明显地恶化。
还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的,其焰芯没有明显的轮廓,其焰芯的末端有绿色的边缘,按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔;还原区异常的明亮,几乎和焰芯混为一体;外焰呈黄色。当乙炔过剩太多时,开始冒黑烟,这是因为在火焰中乙炔燃烧缺乏必须的氧气造成的。
一般来说,在使用数控火焰切割机方式时,通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割火焰:中性焰(即正常焰),氧化焰,还原焰。 正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性碳,有三个明显的区域,焰芯有鲜明的轮廓(接近于圆柱形)。焰芯的成分是乙炔和氧气,其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳由赤热的碳质点组成。焰芯的温度达1000℃。还原区处于焰芯之外,与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全燃烧的产物——氧化碳和氢组成,还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区,位于还原区之外,它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成,其温度在1200~2500℃之间变化。
预热火焰的能量大小与切割速度、切口质量关系相当密切。随着被切工件板厚的增大和切割速度的加快,火焰的能量也应随之增强,但又不能太强,尤其在割厚板时,金属燃烧产生的反应热增大,加强了对切割点前沿的预热能力,这时,过强的预热火焰将使切口上边缘严重熔化塌边。太弱的预热火焰,又会使钢板得不到足够的能量,逼使减低切割速度,甚至造成切割过程中断。所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是相互制约的。传统火焰切割方式针对厚板切割具有较大优势,在切割质量及割面垂直度等方面,火焰切割都比等离子切割质量更加优秀,但是要达到较好的切割效果,对操作者来说,也有一定的要求,除了对切割速度、割嘴型号、切割燃气等方面的综合把握外,在切割预热的时间控制上也有着经验性的判断,下面华宇诚数控将就厚板数控火焰切割的预热时间控制问题与大家交流一下。
企业在使用火焰切割时,为保证切割效果,需要在切割前对割枪预热试火,只至火焰温度达到预计值,再进入板面按轨迹切割。总体来说,一名有经验的操作工对预热时间的把握需要关注多个方面因素,例如切割板厚、切割燃气、切割速度、起火点位置等多种因素有关,综合多方面因素调整预热时间长短。
在预热过程中,可根据实际预热情况,随时增、减预热时间的长短。同样,经修改后的预热时间将被记忆,下一次预热时,将按修改后的预热时间预热。
为简化操作难度和精确操作控制,华宇诚公司yc系列数控切割机对火焰切割预热时间可人为设置时间长短,具体操作是在进入数控系统后,选择火焰切割方式后,将预热时间以秒为单位输入数值,在确定其他切割设置之后,割枪将在指定位置点火预热,在限定预热时间完成后,由切割引线进入板面开始切割,以达到最佳切割效果。