CN103464862A - 脉冲供气火焰/等离子切割技术 - Google Patents
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Abstract
本发明是脉冲供气火焰/等离子切割技术，属于金属材料切割技术领域。该技术是将火焰切割中使金属燃烧并吹除、起切割作用的那一路氧气变成脉冲供气方式，将等离子切割中的工作气体(即离子气)也变成脉冲供气方式。由于脉冲供气时产生脉冲式的冲击力，该冲击力往往大于连续平稳供气时的气流吹力，从而使火焰切割中的气体火焰与等离子切割中的等离子弧的挺度增大，吹除能力增强，以致切口面上的氧化皮以及切口背面粘附的金属熔滴、熔渣更少，切口质量更好，同时节气效果十分显著。
Description
一、技术领域
本发明属于金属材料切割技术领域。
二、背景技术
切割下料是机械制造、材料加工的常用工序，而火焰切割和等离子切割是金属材料热切割的常用方法。
火焰切割是利用被切金属燃烧过程中产生的高温来切割的，它是将可燃气体与氧气混合后燃烧，对金属材料加热，当加热温度达到金属材料的燃烧点以上时开启切割氧，使金属燃烧、升温熔化，并被切割氧吹除而形成切口。常用于火焰切割的可燃气体有乙炔、丙烷、液化气、焦炉煤气、天然气等，助燃气体是氧气。氧气被分成两路：一路与可燃气体混合燃烧，起助燃作用；另一路使金属燃烧并被吹除，起切割作用。传统的气体火焰切割中，各路气体都是连续平稳供给的。
等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。常用的等离子切割工作气体(即离子气)有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。传统的等离子切割中，工作气体也是连续平稳供给的。
三、发明内容
本发明借助一种脉冲供气装置，将连续平稳供给的气体转变为脉冲供给的气体。其进气口接连续平稳供给的气源，其出气口输出脉冲供给的气体，且脉冲供气的频率和气体流量可以调节。将火焰切割中使金属燃烧并吹除、起切割作用的那一路氧气变成脉冲供气方式(见图1)，将等离子切割中的工作气体(即离子气)也变成脉冲供气方式(见图2)。脉冲供气的频率一般在1～10Hz范围内，脉冲峰值气流量与相同切割情况下连续平稳供气时的气流量相当，而脉冲谷值气流量可以大大降低，以致脉冲供气时的平均气流量明显减小。由于脉冲供气时产生脉冲式的冲击力，该冲击力往往大于连续平稳供气时的气流吹力，从而使火焰切割中的气体火焰与等离子切割中的等离子弧的挺度增大，吹除能力增强，以致切口面上的氧化皮以及切口背面粘附的金属熔滴、熔渣更少，切口质量更好，同时节气效果十分显著。
四、附图说明
图1为脉冲供气火焰切割原理图。在切割氧支路中串接脉冲供气装置，该脉冲供气装置将连续平稳输入的氧气转变成脉冲输出的氧气。
图2为脉冲供气等离子切割原理图。在工作气(即离子气)路中串接脉冲供气装置，该脉冲供气装置将连续平稳输入的工作气(即离子气)转变成脉冲输出的工作气(即离子气)。
图3为气流量随时间脉冲变化的一种方式，其谷值气流量不为零。
图4为气流量随时间脉冲变化的另一种方式，其谷值气流量为零，即间断供气。
对火焰切割来说，因为切割氧流量是否为零不影响火焰的正常燃烧，故切割氧的脉冲谷值气流量既可 以不为零(见图3)，也可以为零，即间断供气(见图4)。而对等离子切割来说，离子气流量不能为零，否则等离子弧将熄灭，因此工作气(即离子气)的脉冲谷值气流量不能为零(见图3)。
五、具体实施方式
将本发明设计的脉冲供气装置串接在火焰切割中的切割氧支路或等离子切割中的工作气体(即离子气)管路中，分别如图1、图2所示。切割操作时，只需先给脉冲供气装置通电，脉冲供气的频率和气体流量可根据需要进行调节，其它操作与原来的切割操作一样。
该脉冲供气装置体积小、重量轻、成本低，既可以用于小车式自动火焰切割与等离子切割，也可用于数控的火焰切割与等离子切割。采用上述脉冲供气方式进行切割，不仅节气效果十分显著，而且可以改善切口质量。
Claims (3)
1.一种新的火焰/等离子切割技术，其特点在于：将火焰切割中使金属燃烧并吹除、起切割作用的那一路氧气变成脉冲供气方式，将等离子切割中的工作气体(即离子气)也变成脉冲供气方式；而且脉冲供气的频率和气体流量都可以调节；脉冲供气的频率一般在1～10HZ范围内，脉冲峰值气流量与相同切割情况下连续平稳供气时的气流量相当，而脉冲谷值气流量可以大大降低，以致脉冲供气时的平均气流量明显减小。
2.如权利要求1所述的脉冲供气火焰切割技术，其特征在于所说的脉冲供气方式中，切割氧脉冲谷值气流量既可以不为零，也可以为零，即可以间断供气。
3.如权利要求1所述的脉冲供气等离子切割技术，其特征在于所说的脉冲供气方式中，工作气(即离子气)脉冲谷值气流量不能为零，即不能间断供气。
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| CN 201310317979 CN103464862A (zh) | 2013-07-20 | 2013-07-20 | 脉冲供气火焰/等离子切割技术 |
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| CN 201310317979 Pending CN103464862A (zh) | 2013-07-20 | 2013-07-20 | 脉冲供气火焰/等离子切割技术 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105689867A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-22 | 大连日牵电机有限公司 | 设有节气装置的气体保护焊机及其工作方法 |
| CN109014491A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种火焰/等离子切割方法及装置 |
| CN112108618A (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-22 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 连铸坯缺陷熔除设备用脉冲式除毛刺装置及除毛刺工艺 |
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2013
- 2013-07-20 CN CN 201310317979 patent/CN103464862A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131225 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |