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技術(shù)參數(shù)：

輸入電壓：380V三相交流電（50/60Hz）

碳弧氣刨是利用炭棒與工件之間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化，同時(shí)用壓縮空氣將這些熔化金屬吹走，在金屬上刨削出溝槽的一種熱加工工藝。
而等離子弧氣刨是利用高溫高速的等離子弧來進(jìn)行加熱，將局部金屬熔化并吹除!
等離子弧氣刨與碳弧氣刨都可以用來進(jìn)行金屬材料焊縫的清根,但是碳弧氣刨因?yàn)槭褂玫氖翘及?因此在使用后會(huì)對(duì)母材表面產(chǎn)生一定程度的滲碳現(xiàn)象;而且等離子弧氣刨與碳弧氣刨 根本的區(qū)別就是等離子氣刨?zèng)]有滲碳,因此等離子氣刨在加工后,可以免去后道的去滲碳層的工作。
等離子弧氣刨的能量密度高，電弧及熱量比較集中，電弧挺度好，氣刨槽比較整齊，利于后道進(jìn)行自動(dòng)或者手工焊接。持槍可以連續(xù)作業(yè)，可以配套半自動(dòng)小車，或者專業(yè)工裝進(jìn)行自動(dòng)化氣刨，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率作用。
目前，不銹鋼材料清根主要采用手工碳弧氣刨。其中有兩種場(chǎng)合不易用碳弧氣刨：一種是接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的超低碳不銹鋼，二是對(duì)冷裂紋十分敏感的高強(qiáng)合金鋼厚板。這是因?yàn)椴捎锰蓟馀贂?huì)在材料表層產(chǎn)生較強(qiáng)的滲碳，為了避免滲碳對(duì)焊接的不良影響，焊接前必須用工具打磨掉滲碳層。
因此等離子氣刨的優(yōu)越性及推廣范圍就非常值得肯定，該技術(shù)在未來的清根領(lǐng)域?qū)?huì)發(fā)揮舉足輕重的作用！
常州寶雷久焊割設(shè)備有限公司生產(chǎn)的PC-160等離子弧設(shè)備可以具備手工氣刨、數(shù)控氣刨的功能，采用高頻引弧技術(shù)，可滿足全天候連續(xù)工作。
離子氣刨可以使用空氣、氮?dú)?、氬?氫氣等其他混合氣進(jìn)行氣刨。氬氣，氫氣的混合氣能夠在不銹鋼材料表面提供清潔、明亮、光滑的溝槽，能夠增大金屬的去除效率而不在金屬表面形成夾雜物，刨削速度也較快。等離子氣刨完全可以對(duì)不銹鋼等有色金屬進(jìn)行氣刨清根，并且清根后比碳弧氣刨更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。利用等離子弧氣刨對(duì)不銹鋼刨削避免了常規(guī)碳弧氣刨對(duì)鋼體滲碳的問題，清根后表面無需打磨，可直接施焊，能顯著提高工作效率及焊接質(zhì)量。

現(xiàn)有的清根技術(shù)通常采用碳弧氣刨、角磨砂輪機(jī)、等離子弧清根方法，其中:角磨砂輪機(jī)、碳弧氣刨是傳統(tǒng)方法，在工程中應(yīng)用較為廣泛，等離子弧氣刨清根是目前比較新的方法。
對(duì)于碳弧氣刨的缺點(diǎn)：
1.手工操作對(duì)工藝規(guī)范很難掌握，清根后的焊縫往往寬窄不一，深淺不勻，容易產(chǎn)生結(jié)碳現(xiàn)象（禁止在不銹鋼材料上使用碳弧氣刨）。尤其是對(duì)自動(dòng)焊的單V型坡口，清根后的坡口形狀和尺寸很難保證，直接影響到焊縫質(zhì)量和焊接效率的提高。
2.碳弧氣刨清根產(chǎn)生的噪聲、煙塵對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，不利于環(huán)保。
3.對(duì)材料有局限性，有很多技術(shù)要求是禁止在不銹鋼材料上使用碳弧氣刨的；即使允許，也要求刨后的不銹鋼表面必須將增碳的表面(對(duì)耐腐蝕性能有害)全部打磨清除。
4.所用碳棒燒損快，不能連續(xù)作業(yè)，工效低，施工成本高。

等離子氣刨工藝研究
精細(xì)等離子在氣刨領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，它是利用高溫在噴嘴處噴射出來的高速氣流離子化，從而形成導(dǎo)電體。當(dāng)電流通過時(shí)，該氣體即形成高溫等離子電弧，電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發(fā)），并借助高速等離子氣流的動(dòng)力排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。它利用環(huán)形氣流技術(shù)形成的細(xì)長(zhǎng)并穩(wěn)定的等離子電弧，保證了能夠平穩(wěn)且經(jīng)濟(jì)地切割任何導(dǎo)電的金屬，并具有氣刨精度高，氣刨速度快的優(yōu)勢(shì)。

等離子氣刨工藝技術(shù)，它只需要等離子的電源，割炬和刨嘴即可實(shí)現(xiàn)等離子氣刨，必要時(shí)采取刨割熱板，采取空氣、氧氣、氮?dú)饣驓鍤?氫氣（H35）實(shí)施，若采取空氣，相比等離子切割只需具有較低的空氣壓力，柔和的、較寬的弧，刨削傾角調(diào)整范圍廣。

通過大量的工藝試驗(yàn)，確定在氣體壓力、刨槍距工件工作面距離一定的情況下，對(duì)溝槽形狀、尺寸和效率的影響，在30°~60°傾角范圍內(nèi)刨削效率*高。

等離子氣刨的應(yīng)用及對(duì)比
為了研究等離子刨削的先進(jìn)性，我們分別采取某知名品牌的1000A碳弧氣刨機(jī)和150A等離子氣刨機(jī)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
試驗(yàn)條件為：碳弧氣刨采取8mm碳棒，等離子氣刨氣體采用普通壓縮空氣，試驗(yàn)材料采用推土機(jī)主機(jī)架關(guān)鍵焊縫如圖2所示，主要材質(zhì)為Q460C低合金高強(qiáng)鋼板。

圖2 試驗(yàn)工件及焊縫位置示意

（1）刨削溝槽質(zhì)量對(duì)比
針對(duì)兩臺(tái)同位置的焊接缺陷采取碳弧氣刨（已修磨）和等離子氣刨后，外觀質(zhì)量如圖3所示，
首先本次試驗(yàn)碳弧氣刨速度為0.6~0.8m/min，焊縫刨削質(zhì)量較差，且溝槽較寬對(duì)母材影響較大，刨削速度對(duì)刨槽尺寸和表面質(zhì)量都有一定的影響，刨削速度太快會(huì)造成碳棒與金屬相碰，使碳粘在刨槽的頂端，形成所謂“夾碳”的缺陷，必須經(jīng)過砂輪修磨后的方可進(jìn)行焊接措施。刨槽表面有厚度為0.54~0.72mm的硬化層，硬化層是由于處于高溫的表層金屬被急冷后而造成的，而不是滲碳的結(jié)果，并隨工藝參數(shù)的變化而變化，但*深≤l.0mm。
150A等離子弧速度為1.5m/min，刨削溝槽質(zhì)量好，尺寸規(guī)則，且很少或基本上不需要打磨，同時(shí)無碳層，若采取氮?dú)饣驓鍤?氫氣（H35）等介質(zhì)保護(hù)實(shí)施屏蔽了空氣，金屬珠與空氣不發(fā)生反應(yīng)，可以留下一層氮化物，有助于進(jìn)一步焊接。

（2）煙霧發(fā)塵量對(duì)比

通過刨削煙霧和發(fā)塵量數(shù)據(jù)的收集進(jìn)行分析，可以得出如下結(jié)論：
①煙塵量濃度由高到低依次為：工作區(qū)、工作區(qū)外、防護(hù)罩內(nèi)。
②刨削產(chǎn)生區(qū)的煙塵量由高到低依次為熔化區(qū)、過渡區(qū)、母材區(qū)。
③單位發(fā)塵量：等離子氣刨發(fā)塵量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碳弧氣刨。
（3）成本效率對(duì)比
兩種刨削設(shè)備負(fù)載持續(xù)率按分別為等離子40%、碳弧氣刨20%，采取相應(yīng)的刨削速度進(jìn)行多批次工藝試驗(yàn)，得出綜合使用成本如表2所示，可以看出等離子氣刨較碳弧氣刨無需碳棒電極，減少了消耗品損耗，使用綜合成本較碳弧氣刨低約50%；同時(shí)等離子氣刨不劇烈，安全性高，沒有潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)，噪聲較小，同時(shí)擁有更快的氣刨速度，節(jié)約勞動(dòng)力成本同時(shí)減少潛在缺陷，不需要專門配置除塵設(shè)備，如表2所示。

通過上述等離子氣刨和碳弧氣刨在三個(gè)方面的對(duì)比試驗(yàn)分析，等離子刨削具有明顯的使用優(yōu)越性，同時(shí)針對(duì)焊接缺陷的工件修復(fù)的溝槽焊道無需進(jìn)行二次打磨，形成的一層氮化物對(duì)后續(xù)的焊接起到了促進(jìn)作用，確保焊縫返修的質(zhì)量效果。

綜上，等離子刨削技術(shù)在焊接缺陷的清根處理中表現(xiàn)出了一系列優(yōu)點(diǎn)：
◆可以用于任何金屬材料
◆刨后的溝槽，焊接前僅需少量或不需清理。
◆由于刨后的表面清潔，無任何增碳，等離子氣刨特別適合于鋁和不銹鋼材料。
◆比碳弧氣刨噪聲低10db
◆比碳弧氣刨時(shí)的煙塵發(fā)生量少
◆由于刨后不增碳，焊前不需要打磨除碳。
同時(shí)使用成本較低，安全性高，尤其刨削弧光弱、噪聲小、煙霧少深受廣大一線操作人員喜愛，更好地保護(hù)了操作者的身心健康。