超厚板如何進行完美的數控切割，專家給你支招

隨著裝備大型化和以鋼代鑄的廣泛使用，超厚板在設備制造業(yè)中使用越來越廣泛。

　　火焰切割作為結構件生產加工的首要工序，加之火焰切割的不可逆性，超厚板數控火焰切割工藝已是大型設備制造廠家的必備技術。因此研究和掌握超厚板數控火焰切割工藝具有重要意義。

　　大包回轉臺是煉鋼廠方圓坯項目中的重要設備，由于該設備產品結構大，使用條件惡劣，制作質量要求高，制作難度大，首要是厚板的數控火焰切割下料，大包回轉臺的部分構件使用超厚鋼板，如圖1所示的上連桿中序號9鋼板厚度達到220mm。必須針對超厚板的切割特點進行分析，制定相應的措施保證產品的切割質量。

　　1. 超厚板火焰切割特點

　?。?）氧氣和乙炔 由于超厚板零件尺寸通常較大，因而消耗的氧氣和乙炔的總量要多得多。

　　超厚板數控切割要一次性完成單個零件的切割必須要保證足夠的氧氣和乙炔持續(xù)穩(wěn)定的供應。

　　（2）厚板尺寸和質量大 如220mm×2200mm×8000mm，質量約30t。單個零件質量有時也很大，圖1中上連接桿序號9鋼板，質量能達4t多。

　?。?）容易產生切割缺陷 除了常見的切割缺陷外，超厚板還會產生如切割不透等缺陷。

　?。?）材料邊角料損失大 由于超厚板的邊料損失較多，故邊料難以再利用。

　?。?）切割變形大 鋼板切割受熱量大，導致鋼板切割時產生移料變形，導致零尺寸出偏差，在巨大的應力作用下，如鋼板突然彈開還可能引起安全事故，故制定切割工藝時需防止切割變形導致的質量和安全問題。

　　2. 超厚板切割斷面易產生質量缺陷

　?。?）上邊緣切割缺陷 上邊緣塌邊或水滴狀熔豆串，割縫上邊緣熔化過快，造成圓角塌邊。

　　原因：一是鋼表面有難熔的較厚氧化皮；二是切割速度太慢，預熱火焰太強； 三是割嘴與工件之間的高度太高或太低，使用的割嘴號太大，火焰中的氧氣過剩，如圖2所示。

　?。?）切割面平面度差 ①切割斷面上邊緣下方，有凹形缺陷現象（見圖3），同時上邊緣有不同程度的熔化塌邊，這是由于切割氧壓力太高，或割嘴與工件之間的高度太大；割嘴有雜物堵塞，使風線受到干擾所致。②切割斷面粗糙度過大，這是因切割速度拖得過快或鋼板內部有雜質而影響成形的，如圖3所示。

　?。?）斷面垂直度差 ①切割縫上寬下窄或上窄下寬，原因是切割速度過快或過慢；割嘴有雜物堵塞使風線受到干擾；切割氧太小或太大，造成金屬燒損不足和過多。②出現斜角，由于割炬與工件面不垂直或風線不正造成的。

　?。?）下邊緣切割缺陷 ①接近下邊緣處凹陷并且下邊緣熔化成圓角, 原因是切割速度太快，割嘴堵塞或者損壞，風線受阻變壞。②在切割斷面上或下邊緣產生難以清除的掛渣，形成原因是切割速度太快或太慢，使用的割嘴號太小，切割氧壓力太低；預熱火焰中燃氣過剩，鋼板表面有氧化皮銹蝕或不干凈；割嘴與工件之間的高度太大，預熱火焰太強；合金成分含量太高也會造成斷面及下邊緣掛渣（見圖4）。

　?。?）裂紋 在切割斷面或熱影響區(qū)出現微裂紋。其原因是鋼板碳當量太高，裂紋敏感性高卻未采用適當的預熱及緩冷措施。

　?。?）變形 在切割時由于鋼板局部受熱，導致鋼板切割時產生移料變形，從而使切割的零件出現尺寸偏差，影響產品的質量，如圖5所示。

圖5

　　3. 切割工藝

　?。?）切割供氣系統(tǒng)

　　由于厚板切割所需氧氣和乙炔供氣量很大，且需保證在較長時間內、較高氣壓下供氣穩(wěn)定。部分大型結構廠有較穩(wěn)定的氧、乙炔供氣站系統(tǒng)。然而由于各種原因很多單位并無此供氣系統(tǒng)，多采用瓶裝氧、乙炔氣體。而一個厚板零件的氧氣或乙炔使用量往往超過一瓶，在零件切割中途就中斷，中斷處的切割缺陷肯定影響切割質量；為保證氧、乙炔氣體的連續(xù)穩(wěn)定供應，可將多瓶氣體并聯使用，保證乙炔穩(wěn)定連續(xù)供氣。

　　制作并聯供氣包（見圖6），用一φ 100mm的鋼管作為氣包，兩端用鋼板堵焊上，在鋼管上制作6根進氣管，一根出氣管（注意焊接質量，保證氣包不漏氣）。

　　在每根進氣管和出氣管上加上氣密性好的球閥，和接管裝置。

　　使用時將6瓶乙炔氣與進氣管相連，出氣管與數控切割機供氣管相連，形成6瓶氣并聯供氣的局面。如6瓶氣仍不夠用，可先開其中三瓶氣打開，使用快完時，打開另外三瓶新氣后關閉這三瓶快用完的氣，并用三瓶新氣更換。如此循環(huán)可保證氣包連續(xù)供氣。

　?。?）切割支撐架

　　由于厚板尺寸和質量大，最重達30t，且單個零件尺寸和質量大，最重達4t，所以原有數控切割機支撐架因板條支承力不夠不能滿足切割要求（見圖7a），另外，由于切割厚板的火焰穿透力強，零件切割后也會將板條切割斷，導致零件將支撐架壓塌，使切割質量不能達到使用要求。所以為保證支撐架穩(wěn)定支撐，需對支撐架進行改造。經分析研究和討論，決定采用廢舊H型鋼做為厚鋼板支撐架。

　　具體措施： ①在廢舊H型鋼中找到寬度一致的H型鋼。②根據要切割厚鋼板的尺寸要求，所以用選出來H型鋼搭建一長寬適度的支撐架