数控等离子切割机切割工艺参数的选择对切割质量、切割速度和效率等切割效果的影响是至关重要的。正确使用(yòng)数控等离子机进行高质量的快速切割，必须对切割工艺参数进行深刻地理(lǐ)解和掌握。
一、電(diàn)弧電(diàn)压：一般认為(wèi)電(diàn)源正常输出電(diàn)压即為(wèi)切割電(diàn)压。等离子弧切割机通常有(yǒu)较高的空载電(diàn)压和工作電(diàn)压，在使用(yòng)電(diàn)离能(néng)高的气體(tǐ)如氮气、氢气或空气时，稳定等离子弧所需的電(diàn)压会更高。当電(diàn)流一定时，電(diàn)压的提高意味着電(diàn)弧焓值的提高和切割能(néng)力的提高。如果在焓值提高的同时，减小(xiǎo)射流的直径并加大气體(tǐ)的流速，往往可(kě)以获得更快的切割速度和更好的切割质量。
二、切割電(diàn)流： 它是最重要的切割工艺参数，直接决定了切割的厚度和速度，即切割能(néng)力。造成影响：1、切割電(diàn)流增大，電(diàn)弧能(néng)量增加，切割能(néng)力提高，切割速度是随之增大;2、切割電(diàn)流增大，電(diàn)弧直径增加，電(diàn)弧变粗使得切口变宽;3、切割電(diàn)流过大使得喷嘴热负荷增大，喷嘴过早地损伤，切割质量自然也下降，甚至无法进行正常割。所以在切割前要根据材料的厚度正确选用(yòng)切割電(diàn)流和相应的喷嘴。
三、切割速度：最佳切割速度范围可(kě)按照设备说明选定或用(yòng)试验来确定，由于材料的厚薄度，材质不同，熔点高低，热导率大小(xiǎo)以及熔化后的表面张力等因素，切割速度也相应的变化。主要表现：
1、切割速度适度地提高能(néng)改善切口质量，即切口略有(yǒu)变窄，切口表面更平整，同时可(kě)减小(xiǎo)变形。
2、切割速度过快使得切割的線(xiàn)能(néng)量低于所需的量值，切缝中射流不能(néng)快速将熔化的切割熔體(tǐ)立即吹掉而形成较大的后拖量，伴随着切口挂渣，切口表面质量下降。
3、当切割速度太低时，由于切割处是等离子弧的阳极，為(wèi)了维持電(diàn)弧自身的稳定，阳极斑点或阳极區(qū)必然要在离電(diàn)弧最近的切缝附近找到传导電(diàn)流地方，同时会向射流的径向传递更多(duō)的热量，因此使切口变宽，切口两侧熔融的材料在底缘聚集并凝固，形成不易清理(lǐ)的挂渣，而且切口上缘因加热熔化过多(duō)而形成圆角。
4、当速度极低时，由于切口过宽，電(diàn)弧甚至会熄灭。由此可(kě)见，良好的切割质量与切割速度是分(fēn)不开的。四、工作气體(tǐ)与流量：工作气體(tǐ)包括切割气體(tǐ)和辅助气體(tǐ)，有(yǒu)些设备还要求起弧气體(tǐ)，通常要根据切割材料的种类，厚度和切割方法来选择合适的工作气體(tǐ)。切割气體(tǐ)既要保证等离子射流的形成，又(yòu)要保证去除切口中的熔融金属和氧化物(wù)。过大的气體(tǐ)流量会带走更多(duō)的電(diàn)弧热量，使得射流的長(cháng)度变短，导致切割能(néng)力下降和電(diàn)弧不稳;过小(xiǎo)的气體(tǐ)流量则使等离子弧失去应有(yǒu)的挺直度而使切割的深度变浅，同时也容易产生挂渣;所以气體(tǐ)流量一定要与切割電(diàn)流和速度很(hěn)好的配合。现在的等离子弧切割机大多(duō)靠气體(tǐ)压力来控制流量，因為(wèi)当枪體(tǐ)孔径一定时，控制了气體(tǐ)压力也就控制了流量。切割一定板厚材料所使用(yòng)的气體(tǐ)压力通常要按照设备厂商(shāng)提供的数据选择，若有(yǒu)其它的特殊应用(yòng)时，气體(tǐ)压力需要通过实际切割试验来确定。最常用(yòng)的工作气體(tǐ)有(yǒu)：氩气、氮气、氧气、空气以及H35、氩-氮混合气體(tǐ)等。
1、氢气通常是作為(wèi)辅助气體(tǐ)与其它气體(tǐ)混和作用(yòng)，如著名的气體(tǐ)H35(氢气的體(tǐ)积分(fēn)数為(wèi)35%，其余為(wèi)氩气)是等离子弧切割能(néng)力最强的气體(tǐ)之一，这主要得利于氢气。由于氢气能(néng)显著提高電(diàn)弧電(diàn)压，使氢等离子射流有(yǒu)很(hěn)高的焓值，当与氩气混合使用(yòng)时，其等离子射流的切割能(néng)力大大提高。一般对厚度70mm以上的金属材料，常用(yòng)氩+氢作為(wèi)切割气體(tǐ)。若使用(yòng)水射流对氩+氢气等离子弧进一步压缩，还可(kě)获得更高的切割效率。
2、氩气在高温时几乎不与任何金属发生反应，氩气等离子弧很(hěn)稳定。而且所使用(yòng)的喷嘴与電(diàn)极有(yǒu)较高的使用(yòng)寿命。但氩气等离子弧的電(diàn)压较低，焓值不高，切割能(néng)力有(yǒu)限，与空气切割相比其切割的厚度大约会降低25%。另外，在氩气保护环境中，熔化金属的表面张力较大，要比在氮气环境下高出约30%，所以会有(yǒu)较多(duō)的挂渣问题。即使使用(yòng)氩和其它气體(tǐ)的混合气切割也会有(yǒu)粘渣倾向。因此，现已很(hěn)少单独使用(yòng)纯氩气进行等离子切割。
3、氮气是一种常用(yòng)的工作气體(tǐ)，在有(yǒu)较高電(diàn)源電(diàn)压的条件下，氮气等离子弧有(yǒu)较好的稳定性和比氩气更高的射流能(néng)量，即使是切割液态金属粘度大的材料如不锈钢和镍基合金时，切口下缘的挂渣量也很(hěn)少。氮气可(kě)以单独使用(yòng)，也可(kě)以同其它气體(tǐ)混和使用(yòng)，如自动化切割时经常使用(yòng)氮气或空气作為(wèi)工作气體(tǐ)，这两种气體(tǐ)已经成為(wèi)高速切割碳素钢的标准气體(tǐ)。有(yǒu)时氮气还被用(yòng)作氧等离子弧切割时的起弧气體(tǐ)。
4、空气中含有(yǒu)體(tǐ)积分(fēn)数约78%的氮气，所以利用(yòng)空气切割所形成的挂渣情况与用(yòng)氮气切割时很(hěn)想像;空气中还含有(yǒu)體(tǐ)积分(fēn)数约21%的氧气，因為(wèi)氧的存在，用(yòng)空气的切割低碳钢材料的速度也很(hěn)高;同时空气也是最经济的工作气體(tǐ)。但单独使用(yòng)空气切割时，会有(yǒu)挂渣以及切口氧化、增氮等问题，而且電(diàn)极和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率和切割成本。
5、氧气可(kě)以提高切割低碳钢材料的速度。使用(yòng)氧气进行切割时，切割模式与火焰切割很(hěn)想像，高温高能(néng)的等离子弧使得切割速度更快，但是必须配合使用(yòng)抗高温氧化的電(diàn)极，同时对電(diàn)极进行起弧时的防冲击保护，以延長(cháng)電(diàn)极的寿命。
五、切割功率密度：為(wèi)了获得高压缩性的等离子弧切割電(diàn)弧，切割喷嘴都采用(yòng)了较小(xiǎo)的喷嘴孔径、较長(cháng)的孔道長(cháng)度并加强了冷却效果，这样可(kě)以使得喷嘴有(yǒu)效断面内通过的電(diàn)流增加，即電(diàn)弧的功率密度增大。但同时压缩也使得電(diàn)弧的功率损失加大，因此，实际用(yòng)于切割的有(yǒu)效能(néng)量要要比電(diàn)源输出的功率小(xiǎo)，其损失率一般在25%~50%之间，有(yǒu)些方法如水压缩等离子弧切割的能(néng)量损失率会更大，在进行切割工艺参数设计或切割成本的经济核算时应该考虑这个问题。
举例：在工业中使用(yòng)的金属板厚大多(duō)是在50mm以下，在这个厚度范围内用(yòng)常规的等离子弧切割往往会形成上大下小(xiǎo)的割口，而且割口的上边缘还会导致切口尺寸精度下降并增加后续加工量。当采用(yòng)氧和氮气等离子弧切割碳钢、铝和不锈钢时，当板厚在10~25mm范围内时，通常是材料越厚，端边的垂直度越好，其切割棱边的角度误差在1度~4度。当板厚小(xiǎo)于1mm，随板厚的减小(xiǎo)，切口角度误差从3度~4度增加到15度~25度。
一般认為(wèi)，这种现象的产生原因是由于等离子射流在割口面上的热输入不平衡所致，即在割口的上部等离子弧能(néng)量的释放多(duō)于下部。这个能(néng)量释放的不平衡，与很(hěn)多(duō)工艺参数密切相关，如等离子弧压缩程度、切割速度及喷嘴到工件的距离等。增加電(diàn)弧的压缩程度可(kě)以使高温等离子射流延長(cháng)，形成更為(wèi)均匀的高温區(qū)域，同时加大射流的速度，可(kě)以减小(xiǎo)切口上下的宽度差。然而，常规喷嘴的过度压缩往往会引起双弧现象，双弧不但会损耗電(diàn)极和喷嘴，使切割过程无法进行，而且也会导致切口质量的下降。另外，过大的切割速度和过大的喷嘴高度都会引起切口上下宽度差的增加。
六、喷嘴高度：指数控等离子切割机喷嘴端面与切割表面的距离，它构成了整个弧長(cháng)的一部分(fēn)。由于等离子弧切割一般使用(yòng)恒流或陡降外特征的電(diàn)源，喷嘴高度增加后，電(diàn)流变化很(hěn)小(xiǎo)，但会使弧長(cháng)增加并导致電(diàn)弧電(diàn)压增大，从而使電(diàn)弧功率提高;但同时也会使暴露在环境中的弧長(cháng)增長(cháng)，弧柱损失的能(néng)量增多(duō)。在两个因素综合作用(yòng)的情况下，前者的作用(yòng)往往完全被后者所抵消，反而会使有(yǒu)效的切割能(néng)量减小(xiǎo)，致使切割能(néng)力降低。通常表现是切割射流的吹力减弱，切口下部残留的熔渣增多(duō)，上部边缘过熔而出现圆角等。另外，从等离子射流的形态方面考虑，射流直径在离开枪口后是向外膨胀的，喷嘴高度的增加必然引起切口宽度加大。所以，选用(yòng)尽量小(xiǎo)的喷嘴高度对提高切割速度和切割质量都是有(yǒu)益的，但是，喷嘴高度过低时可(kě)能(néng)会引起双弧现象。采用(yòng)陶瓷外喷嘴可(kě)以将喷嘴高度设為(wèi)零，即喷口端面直接接触被切割表面，可(kě)以获得很(hěn)好的效果。本文(wén)来源：http://www.6188cnc.com
