影響火焰切割質量因素與工藝控制

于滿家，馮禹韜

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

伴隨著我國現代機械生產加工制造技術的快速穩定持續發展，數控火焰切割機設備憑借本身具備的高水平自動化技術特點，已經占據了在板材切割生產加工活動領域下料技術操作環節中的重要影響地位，發揮了不容忽視的關鍵性作用。從基本屬性特征角度展開闡釋分析，數控火焰切割加工技術，屬于一種較為典型的熱切割加工技術形態。從具體經歷的切割加工技術活動過程角度展開闡釋分析，板材在被切割處理過程中極易遭遇到來源于切割熱技術因素的影響干預，下料零件在完成冷卻處理技術環節之后，通常會表現出一定程度的變形現象，繼而給后續開展的焊接加工技術環節，以及機械加工技術環節造成不良影響，且在變形現象發生程度較為嚴重條件下，甚至會誘導正在接受技術加工的零件發生直接報廢問題。全面調查分析影響制約火焰切割加工技術過程質量水平的主客觀因素，改良優化火焰切割加工技術工藝，對于改善提升生產技術活動開展過程中的整體效率，控制降低生產成本支出水平，發揮著不容忽視的實際影響作用[1]。

1 影響制約火焰切割加工過程質量水平的基本因素

1.1 氣體因素

在火焰切割生產加工技術活動開展過程中，實際需要使用的氣體物質不僅包含氧氣物質，還包含種類多樣的可燃性氣體物質（乙炔物質、丙烷物質，以及天然氣物質）。氧氣物質發揮的作用，不僅在于支持和促進金屬材料發生燃燒，還要基于切口位置，將燃燒過程中產生的氧化物加以全面徹底吹除，由此可以知道氧氣物質在切割加工技術活動開展過程中發揮著主導性作用。在氣體切割加工技術活動開展過程中，氧氣物質的使用純度通常被設定在99.50%以上，并且氧氣物質的使用純度水平每降低0.50%，板材切割加工過程中的速度參數就會對應性地發生10.00%左右的下降變化，同時還會伴隨誘導割縫結構的實際寬度顯著增大，切口結構下方位置的掛渣數量顯著增多，以及切割加工技術過程氧氣消耗數量顯著增加。

在氣體切割加工技術活動開展過程中，氧氣物質實際具備的壓力參數強度水平，應當參照結合實際使用的割嘴所具備的類型特征，以及實際切割加工的板材厚度加以確定，且從具體面對的生產加工技術活動流程角度展開闡釋分析，在氧氣物質的壓力參數設置水平過高或者是過低條件下，通常會給切割加工技術活動的具體化實施過程造成不良影響，其不僅會給切割鋼板材料的表面結構造成惡化影響，還會誘導割縫結構的寬度變大，以及生產過程中生成的熔渣難以獲取到有效徹底清除[2]。

圖1 中描述的是氧氣物質純度水平對切割時間參數和耗氧量的影響作用。

圖1 氧氣物質純度水平對切割加工技術過程的影響作用

遵照圖1 中列示的信息，在氧氣物質的壓力參數強度維持穩定條件下，伴隨著氧氣物質純度水平的持續提升，切割加工過程中的持續時間通常會逐漸縮短，同時實際化消耗的氧氣數量也會逐漸縮減。

1.2 割嘴高度因素

割嘴與被切割技術工件表面結構之間的高度差，是決定切口結構部分質量表現狀態，以及切割加工過程實施速度的代表性因素。

圖2 氧乙炔的火焰組成結構與溫度梯度分布

圖2 中表示的是氧乙炔的火焰組成結構與溫度梯度分布特點，從圖2 中列示的信息可以知道，焰芯組成部分、內焰組成部分，以及外焰組成部分之間實際具備的溫度高低水平存在著顯著差異[3]。

在割嘴高度設置過低條件下，通常會誘導焰芯組成部分直接與待加工技術工件的表面結組成部分直接接觸，并且誘導切口結構兩側位置的上線部分發生熔塌現象，繼而在熔渣發生飛濺現象條件下，通常會引致回火；在割嘴高度設置過高條件下，由于與待加工技術工件表面結構組成部分直接接觸的外焰組成部分溫度較低，客觀上直接誘導預熱火焰針對切口結構前沿位置施加的加熱技術作用強度明顯減弱，且實際作用程度缺乏充分性，繼而誘導相關技術設備實際表現的切割加工處理能力明顯下降，排渣技術操作環節難以順利完成，給切割結構所處位置的質量表現狀態，造成一定程度的不良影響。

在常規技術限制條件下，針對割嘴結構的高度狀態展開設置，應當確?；鹧嫜嫘窘M成部分與待加工技術工件表面結構之間的直線距離處在3.00mm ～5.00mm 之間。

1.3 切割速度因素

技術工件在切割加工處理過程中的切割速度參數水平，與切口技術結構內部金屬材料實際表現的氧化過程速度狀態具備密切相關性，且只有在氧化速度參數得到改善提升條件下，才能支持待加工處理的金屬材料物質成分得到充分燃燒處理，繼而支持實際切割加工技術環節開展過程中速度參數水平得到幅度顯著的改善提升。

在切割加工速度參數設置過快條件下，通常會引致實際發生的后拖量明顯偏大，切割加工過程中形成的斷面結構之上極易出現一定表現程度的凹陷現象或者是掛渣現象，在問題嚴重條件下甚至會導致切割程度不徹底問題；在切割加工速度參數設置過慢條件下，通常會引致切口邊緣位置發生熔化塌邊現象，并且會在下邊緣位置發生以圓角為代表的技術缺陷。

2 控制減少切割變形問題發生的工藝策略

在火焰切割加工技術活動開展過程中，因金屬燃燒作用過程的持續，會誘導釋放較大數量的切割熱。在切割加工技術環節啟動之后的初始時間階段，待加工板材處在充分的平整狀態，而伴隨著切割加工技術環節持續時間的逐漸延長，在實際產生的熱量大量集中條件下，通常會引致被切割板材發生翹曲變形現象，繼而引致實際切割形成的技術工件發生較大程度的變形現象，需要接續開展調平工藝處理過程。在實際開展的切割生產加工技術活動過程中，應當遵循具體面對的技術工具類型，科學合理優質安排具體的套料處理方法、排版處理方法，以及切割加工順序安排方法，繼而在改善提升下料質量水平，以及提升基本生產加工材料使用效率方面獲取到積極充分的實踐進展。

在實際開展的切割加工技術活動過程中，被切割加工板材的溫度參數通常會伴隨著切割加工處理過程持續時間的延長而持續提高，繼而在高溫環境影響之下，技術零件通常會沿著切割線結構的兩側位置逐漸發生膨脹過程，而在生產加工技術環境內部溫度參數持續下降過程中，待加工板材受周圍分布的木材金屬材料的影響限制，通常會沿著切割加工處理過程中遵循的空間方向，產生和表現出一定程度的收縮變形現象。

針對上述技術情況，推薦選擇運用預留斷點的技術方式開展切割加工技術處理環節，也就是要在具體的切割生產加工活動過程中，針對被切割加工技術零件與母材進行相互連接，繼而最大限度縮小細長板件因切割熱的影響作用而發生的變形技術問題[4-8]。

3 結語

綜合梳理現有研究成果可以知道，在數控火焰切割機設備的具體運行使用過程中，能夠對數控火焰切割下料操作環節實施質量造成影響的因素具備多樣性，因切割操作過程中輸入的切割熱因素而引致的熱變形問題，是火焰切割下料操作技術環節實施過程中需要面對的突出問題。要在全面系統分析切割技術參數項目對切割加工過程質量水平的影響作用前提下，結合具體參與切割加工活動過程中總結提煉的基本經驗，切實形成控制縮小切割加工過程熱變形問題發生程度的基本方法。借由對適當種類的技術控制措施的運用，能夠有效控制和改善數控火焰切割機設備運行過程中的技術零件尺寸控制精確度和表面質量狀態，改善提升總體性的生產工作效率。