㈠ 鋼板切割的鋼板切割工藝
切割下料標准
1.范 圍:本標准適用於原材料切割下料的加工過程。適用於以火焰切割及等離子切割作為切割方式的切割下料過程。
2.施工准備:
2.1材料要求:
2.1.1用於切割下料的鋼板應經質量部門檢查驗收合格,其各項指標滿足國家規范的相應規定。
2.1.2鋼板在下料前應檢查鋼板的牌號、厚度和表面質量,如鋼材的表面出現蝕點深度超過國標鋼板負偏差的部位不準用於產品。小面積的點蝕在不減薄設計厚度的情況下,可以採用焊補打磨直至合格。
2.1.3在下料時必須核對鋼板的牌號、規格和表面質量情況,在確認無疑後才可下料。
2.2施工設備及工具:
2.2.1切割下料設備主要包括數控火焰切割機、數控等離子切割機、直條切割機、半自動切割機等。
2.2.2在氣割前,先檢查整個氣割系統的設備和工具全部運轉正常,並確保安全的條件下才能運行,而且在氣割過程中應注意保持。
2.2.3檢測及標識工具分別為:鋼尺、捲尺、石筆、記號筆等。
3.切割操作工藝:
3.1在進行自動切割時,吊鋼板至氣割平台上,應調整鋼板單邊兩端頭與導軌的距離差在5mm范圍內。在進行半自動切割時,應將導軌放在被切割鋼板的平面上,然後將切割機輕放在導軌上。使有割炬的一側面向操縱者,根據鋼板的厚度選用割嘴,調整切割直度和切割速度。
3.2根據自動切割及半自動切割方式的不同,調整各把割槍的距離,確定後拖量,並考慮割縫補償;在切割過程中,割槍傾角的大小和方向主要以鋼板厚度而定,割嘴傾角與割件厚度的關系及切割餘量如下表所示:
割嘴傾角與割件厚度的關系
割件厚度 <10 ≥10
傾角方向 後傾 垂直
傾角度數 10°-15° 0°
鋼板切割餘量表
切割方式 材料厚度mm 割縫寬度留量(mm) 備注
氣割下料 ≤10 1~2
10~20 2.5
20~40 3.0
40以上 4.0
在進行厚板氣割時,割嘴與工件表面保持垂直,待整個斷面割穿後移動割嘴,轉入正常氣割,氣割將要到達終點時應略放慢速度,使切口下部完全割斷。
3.3根據板厚調整切割參數,切割參數包括割嘴型號、氧氣壓力、切割速度和預熱火焰的能量等,工藝參數的選擇主要根據氣割機械的類型和可切割的鋼板厚度,對未割過的鋼板,應試割同類鋼板,確定切割參數,同時檢查割咀氣通暢性。
3.4氣割前去除鋼材表面的污垢,油脂,並在下面留出一定的空間,以利於熔渣的吹出。氣割時,割炬的移動應保持勻速,割件表面距離焰心尖端以2~5mm為宜,距離太近會使切口邊沿熔化,太遠熱量不足,易使切割中斷。
3.5在進行厚板切割時,預熱火焰要大,氣割氣流長度超出工件厚度的1/3。割嘴與工件表面約成10°~20°傾角,使零件邊緣均勻受熱。
3.6為了防止氣割變形,操作過程中應注意以下幾個方面:
3.6.1在鋼板上切割不同尺寸的工件時,應先切割小件,後割大件;
3.6.2窄長條形板的切割,長度兩端留出50mm不割,待割完長邊後在割斷,或者採用多割炬的對稱切割的方法。
3.6.3直條切割時應注意各個切割割嘴的火焰強弱應一致,否則易產生旁彎。
4.熱切割質量控制
4.1切割過程中,應隨時注意觀察影響切割質量的因素,保證切割的連續性。
4.2工藝參數對氣割的質量影響很大,常見的氣割斷面缺陷與工藝參數的關系如下所示:
氣割表面缺陷和原因分析
缺陷類型 產生原因 圖示說明
切割面粗糙 a、切割氧壓力過高
b、割嘴選用不當
c、切割速度太快
d、預熱火焰能量過大
切割面缺口 a、切割過程中斷,重新起割銜接不好
b、鋼板表面有厚的氧化皮、鐵銹等
c、切割機行走不平穩
切割面內凹 a、切割氧壓力過高
b、切割速度過快
切割面傾斜 a、割炬與板面不垂直
b、風線歪斜
c、切割氧壓力低或嘴號偏小
切割面上緣呈珠鏈狀 a、鋼板表面有氧化皮、鐵銹
b、割嘴到鋼板的距離太小,火焰太強
切割面上緣熔化 a、預熱火焰太強
b、切割速度太慢
c、割嘴離板件太近
切割面下緣粘渣 a、 切割速度太快或太慢
b、 割嘴號太小
c、 切割氧壓力太低
5.熱切割件檢驗指標:
5.1氣割完畢後,應對鋼材切割面進行檢查,其切割面應無裂紋、夾渣和大於1mm的缺棱,檢查方式為外觀檢查。
5.2氣割完畢後,應在切割件上註明工程名稱、零件編號及所屬班組。
5.3切割後零件的外觀質量應作為常規項目進行檢查,如切割後零件的外形尺寸、斷面光潔度、槽溝、斷口垂直度、坡口角度、鈍邊高度、局部缺口、毛刺和殘留氧化物;氣割後零件的允許偏差如下表所示:
氣割的允許偏差
項 目 允許偏差 備 注
零件寬度,長度 ±2.0 手工、半自動、直條
±1.0 數控切割
切割面平面度 0.05T,且不大於1.5
割紋深度 0.2
局部缺口深度 1.0
與板面垂直度 不大於0.025T
條料旁彎 不大於3mm
坡口角度 ±2.5°
鈍邊 ±1.0mm
5.4無論是利用多頭直條及數控切割進行主材下料或利用半自動切割進行小件加工、坡口加工,切割斷面上深度超過1mm的局部缺口、深度大於0.2mm的割紋以及斷面殘留的毛刺和熔渣,均應給予焊補和打磨光順。
5.5主材切割完畢後,應進行標識,內容包括:工程名稱、構件編號、構件規格、構件材質及所屬鋼板的爐批號。
㈡ 常見的不銹鋼切割方法有哪些
不銹鋼切割常用九種方式
1.高壓水射流水刀水切割
這項新技術採用的是水的0.80~1.50mm射流,噴射速度為600~800米/秒(速度大於2馬赫)。水壓為3000~4000巴(bar),用水量每分鍾僅4升。
為了用磨料如氧化鋁或碳化硅等切割不銹鋼,在噴射水流抵達鋼材前,向水流內射入磨料顆粒。現代化的設備可切割20.0mm厚的不銹鋼。切邊准確、切面干凈光滑。
切割作用所產生的熱由水帶走,金屬溫度僅為50~60℃。這樣再加上由噴射水流在金屬上所產生的力,就可以防止變型,提高切割精度。
2.步進式沖裁
該 工藝使用圓形和三角形沖子沖出一列搭接的孔。採用這種工藝顯然無法使切口十分平滑,但是,通過採用良好的工具設計和使切口重疊,可使切邊滿足大多數用途的 要求。手提式步進沖裁機通常用於切割碳鋼薄板,如果用來切割奧氏體不銹鋼,需要增加60%的力。而且,也要降低機器切割的最大厚度。加工廠的機器至少可以 對8mm的不銹鋼進行沖孔。現代化機器還可以利用剪沖結合的方法生產所需的坯料。
3.鍘刀剪
大多數加工廠採用這種手操作剪機。這種剪切機的刃長可以達到3m,但如果剪切機的端部是開口的,可以用連續剪切得到長於剪刃的切口。不過要注意不要切出台階來。
由 於剪切不銹鋼所需功率較大,所以,剪切機在剪切軟鋼時所能剪切的厚度在剪切鐵素體鋼時要降低兩個線規號,剪切奧氏體不銹鋼時要降低4個線規號。因此一個最 大能剪切2mm軟鋼的剪機在剪切鐵素體鋼時要降低到1.6mm以下和奧氏體鋼1.2mm以下,並且剪刃間隙也相應需要降低,剪切奧氏體不銹鋼典型的剪刃間 隙值是5%。
絕大多數加工廠都知道在剪切過程中牢固夾持鋼板和保持刀刃良好狀態的重要性,然而,剛接觸不銹鋼的人可能不知道為防止對不銹鋼表 面造成污染,需在鍘刀式剪機工作台上或其它與碳鋼有接觸的地方放置保護墊。如果該鍘刀式剪機也剪切碳鋼,那麼,在剪切不銹鋼前最好檢查一下刀片,除去可能 粘附並污染不銹鋼的碳鋼微粒。
4.圓盤剪
圓盤剪的基本工作原理與鍘刀式剪機相同,但通過使用圓盤刀片可以進行連續剪切。 鋼鐵廠 利用在兩根軸上裝若干刀片來對寬鋼卷進行縱切。不過,用一對刀片也可以用來剪切單一直條。有些剪機在剪切過程中還可以使刀片向一邊移動來切割楔形坯料,另 一些則可以使刀具轉動來切割圓形坯料。
5.鋸
雖然可以用弓形鋸和帶鋸來切割窄薄板,但這兩種鋸通常是用來切割中厚板、型鋼和管材的。
奧 氏體不銹鋼是會冷作硬化的,嚴禁摩擦,這點很重要,必須注意。因此,在鋸的回程中要把鋸抬起來。高速工具鋼鋸條在鋸厚材料時每英寸為8到10個齒,在鋸薄 板和管材時每英寸為24到32個齒,機動切割奧氏體不銹鋼時,每分鍾鋸50/80下,切割鐵素體不銹鋼時每分鍾鋸100/200下。在常規的帶鋸機上切割 時使用鋒利的鋸齒低速度和均勻的小給進量保持鋸條的切割。
6.砂輪切割
此法採用高速旋轉的砂輪片切割鋼材。砂輪片是用纖維、樹脂或橡膠將磨料粘合製成的。在熟練的手工操作中,砂輪可進行快速、准確地切割,而且切割得整齊、無毛刺。利用砂輪僅能進行直線切割,但這對絕大多數用途來說已經足夠了。
砂輪通常用來切割管材。加工廠也用砂輪磨不通長的槽。
現場修理通常採用手操作砂輪機。但是,使用手操作砂輪機工作時產生大量的粉塵和"鋼屑,所以需要除塵或保護裝置。生產廠內所用的砂輪機一般安有冷卻系統,這樣,既可以減少粉塵,又可以防止對材料造成熱損傷。
7.激光切割
該 技術採用激光束照射到鋼板表面時釋放的能量來使不銹鋼熔化並蒸發。激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率為500~2500瓦。該功率的水平比許多家用電 暖氣所需要的功率還低,但是,通過透鏡和反射鏡,激光束聚集在很小的區域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱,使不銹鋼蒸發。此外,由於能量非常集中, 所以,僅有少量熱傳到鋼材的其它部分,所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常准確地切割復雜形狀的坯料,所切割的坯料不必再作進一步的處理。
利用激光切割設備可切割4mm以下的不銹鋼,在激光束中加氧氣可切割8~10mm厚的不銹鋼,但加氧切割後會在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到16mm,但切割部件的尺寸誤差較大。
激 光切割設備的價格相當貴,約150美元以上。但是,由於降低了後續工藝處理的成本,所以,在大生產中採用這種設備還是可行的。由於沒有刀具加工成本,所以 激光切割設備也適用生產小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。目前,激光切割設備通常採用計算機化數字控制技術(CNC)裝置,採用該裝置後,就可以利 用電話線從計算機輔助設計(CAD)工作站來接受切割數據。
8.等離子弧切割
此法是將混合氣體通過高頻電弧。氣體可以是空氣,也 可以是氫氣、氬氣和氮氣的混合氣體。高頻電弧使一些氣體"分解"或離子化,成為基本的原子粒子,從而產生"等離子"。然後,電弧跳躍到不銹鋼工件上,高壓 氣體把等離子從割炬燒嘴吹出,出口速度為每秒800~1000米(約3馬赫)。這樣,結合等離子中的各種氣體恢復到正常狀態時所釋放的高能量產生 2700℃的高溫。該溫度幾乎是不銹鋼熔點的兩倍。從而使不銹鋼快速熔化,熔化的金屬由噴出的高壓氣流吹走。因此,需要用排煙和除渣設備。
此法可以用來切割3.0~80.0mm厚的不銹鋼。切割面被氧化,並且由於等離子的特性所致,切口呈八字形。
9.手動剪切
利 用常規的手動剪切機,如果剪刃鋒利,可以剪切0.9mm以下的不銹鋼。但是由於每剪剪切長度較短,所以在剪切過程中,鋼板易捲曲,而且切邊的質量較差。除 非對切邊外觀的要求不高或不整齊的切邊對下一道工序沒有妨礙(如不易使焊縫對齊等),不推薦使用手動剪機進行剪切。