不鏽鋼基礎知識匯總（三）

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項環境保護的專業知識——不鏽鋼基礎知識匯總。

十、不鏽鋼切割類型

1、等離子切割

（1）等離子切割原理

以壓縮空氣為工作氣體, 以高溫高速的等離子弧為熱源、將被切割的金屬局部熔化、並同時用高速氣流將已熔化的金屬吹走、形成狹窄切縫。該設備可用於不鏽鋼、鋁、銅、鑄鐵、碳鋼等各種金屬材料切割, 不僅切割速度快、切縫狹窄、切口平整、熱影響區小,工件變形度低、操作簡單, 而且具有顯著的節能效果。該設備適用於各種機械、金屬結構的製造、安裝和維修，作中、薄板材的切斷、開孔、挖補、開坡口等切割加工。

（2）等離子切割機操作規程

A、為降低能耗、提高噴嘴及電極的壽命，當切割較薄工件時，應盡量采用“低檔”切割。

B、當“切厚選擇”開關置於“高檔”時應采用非接觸式切割式切割（特別情況除外）並優先選擇水割割炬。

C、當必須調換“切厚選擇”開關檔位時，一定要先關閉主機電源開關，以防損壞機件。

D、當裝拆或移動主機時，一定要先關閉供電電源方可進行，以防發生危險。

E、關閉主機電源開關後，方可裝拆主機上附件、部件（如割炬、切割地線、電極、噴嘴、分配器、壓帽、保護套等）。避免反複快速地開啟割炬開關，以免損壞引弧係統或相關元件。

F、當需要從工件中間開始引弧切割時，切割不鏽鋼≤20mm厚，可以直接穿孔切割，方法如下：

把割炬置於切縫起始點上，並使割炬噴嘴軸線與工件平麵呈約75°夾角，然後開啟割炬開關，引弧穿孔；同時，緩慢地調整噴嘴軸線與工件麵夾角，至切割穿工件時止應調整至90°。

切穿工件後沿切縫方向正常切割即可。但如果超過上述厚度時須穿孔切割，就必須在切割起始點上鑽一小孔（直徑不限），從小孔中引弧切割。否則，容易損壞割炬噴嘴。

2、激光切割

（1）金屬激光切割機原理

金屬激光切割機是采用以氙燈作為激勵源的金屬激光器輸出高能量密度的激光束，並聚焦在工件表麵上，使工件上被光斑照射的區域局部瞬間熔化和氣化，通過電腦控製數控機械係統移動光斑照射位置而實現自動切割。它是集激光技術、數控技術、精密機械技術於一體的高新技術設備。

（2）金屬激光切割機特點

A、切縫質量好、變形小、外觀平整、美觀。

B、切割速度快、效率高、成本低、操作安全、性能穩定。

C、采用進口伺服電機和導向傳動機構，切割精度高。

D、采用專業軟件可隨意設計各種圖形或文字即時加工，加工靈活，操作簡單、方便。

E、激光束易實現時間或空間分光，可進行多光束同時加工或多工位順序加工。

（3）應用領域

A、激光切割機俗稱鐳射切割機，可對金屬、多種非金屬板料、管材進行切割。特別適用於不鏽鋼板、鐵板、鋁材、陶瓷片、矽片、金剛石等材料的切割。

B、廣泛應用於鈑金、五金製品、鋼結構、精密機械、汽車配件、眼鏡、首飾、銘牌、廣告、工藝品、電子、玩具、包裝等行業。

3、水切割

水刀在全球範圍內廣泛用於高產量應用。

它與其它技術（銑床、雷射、EDM、等離子和刨床）相輔相成。水刀切割不使用有毒氣體或液體，不會產生有毒的物質或蒸汽。水刀切割表麵不留任何HAZ或機械變形。它是一種真正的多功能、高效率冷切割技術。水刀已經證明自己可以完成其它技術無法處理的工作。從在石材、玻璃和金屬上切割極薄的細節，在鈦合金上快速鑽孔，切割食品、直至對飲料和溶液進行殺菌消毒，水刀已經證明了它獨一無二的價值。

4、水刀介紹

從本質上講有兩類水刀：純水水刀和加砂水刀。

設備設計為隻能使用純水水刀、隻能使用加砂水刀、或二者均可。無論何種形式，必須首先對水加壓。兩種類型的水刀：兩種水刀是指純水水刀和加砂水刀，二者均有經驗證的獨特性能。

（1）純水水刀

純水水刀是最早的水切割方法。第一次商業應用始於二十世紀七十年代中期，用於切割瓦楞紙板。純水水刀最大的應用是切割拋棄式尿布、棉紙和汽車內飾件。對於棉紙和拋棄式尿布，與其它技術相比，水刀技術在材料上留下的水分最少。在某些尿布或棉紙工廠中，意外停機時間對其他切割技術而言非常普遍，代價超過每小時20000美元。而水刀則為這種應用提供全年不斷的連續運行－維護操作可被納入生產過程中。

A、純水水刀的特點

a、非常細的水流（常見直徑範圍：0.004至0.010英寸）；

b、非常詳細的幾何形狀；

c、非常少的材料切割損失；

d、切割時不產生熱量；

e、切割厚度可以很大；

f、也可切得很薄；

g、切割速度快；

h、能夠切割軟、輕質材料（例如厚達24"的纖維玻璃絕緣材料）；

i、極小的切削力；

j、夾具簡單；

k、每天24 小時連續運行。

B、三馬赫水射流的溫度有多高？

當把水加速到高速時，水的溫度會上升。隨著水流出噴嘴，摩擦力和其它因素會加熱水流。以進水水溫為起始點。每增加1000 psi，水溫升高2 到3 度。因此三馬赫的水流的溫度大約是170 至180 華氏度。

C、純水水刀切割刀頭

如前文所述，基本水刀流程包括水從幫浦流出、通過管道並從切割刀頭輸出。

在水刀切割中，材料去除過程可稱為超音速侵蝕技術。除下材料微粒的不是壓力，而是水流的速度。壓力和速度是兩種截然不同的能量形式。

但幫浦的水壓是如何轉換成另外一種能量形式（即水速）的呢？答案是一塊小巧的寶石。

在管子的末端裝有一塊寶石。寶石中有一個很小的孔。高壓水穿過這個細小的開口流出，從而把壓力轉化為速度。在大約40000 psi 時，流出噴嘴的水流以2 馬赫的速度運動。在60000 psi 下，其速度超過3 馬赫。

對於普通切割，純水水刀噴嘴的直徑範圍為0.004 到0.010英寸。用牽引車來回移動噴嘴以衝刷混凝土時，常用的是單個大號噴嘴，最大直徑1/10 英寸。

三種常用的噴嘴材料（藍寶石、紅寶石、鑽石）各有其獨特屬性。藍寶石是現在最常用的噴嘴材料。它是人造單晶寶石。它的水流品質相當好，在好的水質條件下大約有50到100小時的切割壽命。在加砂水刀應用中，藍寶石的壽命是純水水刀應用的 1/2。通常情況下，藍寶石的價格在 15 到 30 美元/塊之間。

紅寶石也可用於加砂水刀應用。其水流特性非常適合加砂水刀，但並不太適合純水水刀切割。其成本與藍寶石大致相同。

鑽石的使用壽命長得多 （800 到 2000 小時），但價格卻要高10到20倍。鑽石在需要每天 24 小時連續運行的情況下非常有用。與其它類型的噴嘴不同，有時可以對鑽石進行超聲波清洗，並重複使用。

（2）加砂水刀

加砂水刀與純水水刀隻有幾點不同。在純水水刀中，由超音速水流侵蝕材料。在加砂水刀中，由水射流加速砂料顆粒，然後由這些顆粒（而非水）侵蝕材料。加砂水刀的能力比純水水刀強大成百上千倍。純水水刀和加砂水刀都有其用武之地。純水水刀可切割軟質材料，而加砂水刀則切割硬質材料，如鋼材、石材、複合材料和陶瓷。使用標準參數的加砂水刀能夠切割硬度等於（甚至稍稍超過）氧化鋁陶瓷（常常稱作礬土，AD 99.9）的材料。我們將在下麵介紹加砂水刀的特點，以及加砂水刀切割刀頭的工作方式。

A、加砂水刀的特點

a、極為通用的技術；

b、無HAZ；

c、無機械應力；

d、易於編程；

e、水流細（直徑 0.020 到 0.050 英寸）；

f、可切割非常複雜的幾何形狀；

g、薄材料切割；

h、10 英寸厚度切割；

i、堆積切割；

j、材料切割損失非常少；

k、夾具簡單；

l、切割力小（切割時低於 1 磅）；

m、對幾乎所有加砂水刀作業都隻需設置一次；

n、可方便地從單切割刀頭切換到多切割刀頭；

o、可快捷地從純水水刀切換為加砂水刀；

p、減少了輔助操作；

q、毛刺很少或無毛刺。

B、加砂水刀切割刀頭

每台加砂水刀都包括純水水刀。生成純水射流後加入砂料。然後砂料顆粒沿刀管被加速，就像步槍子彈那樣。

加砂水刀切割所用的砂料是經專門篩選、大小一致的硬砂。最常用的砂料是石榴石。石榴石質硬、強度高並且便宜。像五金店中的粉紅色砂紙一樣，不同的大小用於不同的工作：

120 Mesh－產生平滑的表麵

80 Mesh－最常用，一般性用途

50 Mesh－切割速度比 80 Mesh快一點，但表麵稍稍粗糙一些

B、刀管保養方法

刀管就像步槍槍管那樣加速砂料顆粒。類似噴嘴，刀管有許多不同的尺寸和使用壽命。刀管大約長 3 英寸, 直徑 1/4 英寸；內徑範圍從 0.020 到 0.060 英寸，最常用的是 0.040 英寸。

盡管加砂水刀設備常常被視為操作簡單的可靠設備，刀管需要得到操作員的關注。水刀技術的主要進展就是發明了壽命很長的刀管。不幸的是，長壽命刀管比以前的碳化鎢管脆弱得多。如果切割刀頭碰到了夾具、重物或目標材料，刀管有可能破裂。破裂的管子無法修複。目前，最先進的係統配有防碰撞探測裝置，以保護刀管。

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