等离子切割
等离子弧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)，并借助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。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区！
等离子切割发展到现在，可采用的工作气体（工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属）对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。
一、等离子弧切割工艺参数
各种等离子弧切割工艺参数，直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。主要切割规范简述如下：
1．空载电压和弧柱电压
等离子切割电源，必须具有足够高的空载电压，才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V，而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压，能明显地增加等离子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极内缩量来达到，但弧柱电压不能超过空载电压的65%，否则会使等离子弧不稳定。
2．切割电流
增加切割电流同样能提高等离子弧的功率，但它受到最大允许电流的限制，否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。
3．气体流量
增加气体流量既能提高弧柱电压，又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强，因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大，反而会使弧柱变短，损失热量增加，使切割能力减弱，直至使切割过程不能正常进行。
等离子切割
等离子弧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)，并借助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。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区！
等离子切割发展到现在，可采用的工作气体（工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属）对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。
一、等离子弧切割工艺参数
各种等离子弧切割工艺参数，直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。主要切割规范简述如下：
1．空载电压和弧柱电压
等离子切割电源，必须具有足够高的空载电压，才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V，而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压，能明显地增加等离子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极内缩量来达到，但弧柱电压不能超过空载电压的65%，否则会使等离子弧不稳定。
2．切割电流
增加切割电流同样能提高等离子弧的功率，但它受到最大允许电流的限制，否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。
3．气体流量
增加气体流量既能提高弧柱电压，又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强，因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大，反而会使弧柱变短，损失热量增加，使切割能力减弱，直至使切割过程不能正常进行。
4．电极内缩量
等离子切割厚度
等离子切割是一种常用的金属切割工艺，可以实现对金属材料的高精度切割。在等离子切割中，切割厚度是一个重要的参数，它对切割质量和效率有着直接的影响。
切割厚度是指等离子切割时所能切割金属材料的最大厚度。通常情况下，等离子切割适用于中等厚度的金属材料，一般在1mm到50mm之间。对于更薄的金属材料，可以采用其他切割工艺，如激光切割；而对于更厚的金属材料，则需要采用其他更适合的切割方法。
切割厚度的限制主要与等离子切割的工作原理有关。等离子切割是利用高温等离子体切割金属材料的一种方法。在等离子切割中，首先需要将气体（通常是氮气、氧气或氩气）通过电弧放电形成等离子体。等离子体的温度非常高，可以达到几万摄氏度，能够将金属材料加热至熔点以上，从而实现切割。
切割厚度的限制主要来自于等离子体的加热和金属材料的传热。在等离子体切割中，等离子体的热量会通过传导和辐射的方式传递给金属材料，使其加热至熔点以上。然后，高速气流会将熔融的金属材料吹散，实现切割。然而，随着金属材料的厚度增加，传热的距离也增加，金属材料需要更长的时间来加热至熔点以上，从而限制了切割的厚度。
切割厚度还受到等离子体能量密度的影响。能量密度是指单位面积内的能量，对于等离子切割来说，能量密度越高，切割厚度也可以越大。能量密度的大小与等离子体的温度、气体流量、切割速度等因素有关。因此，在实际应用中，需要根据具体的切割要求来调整这些参数，以达到最佳的切割效果。
需要注意的是，切割厚度不仅受到等离子切割过程的限制，还受到金属材料自身的性质和形状的影响。不同的金属材料具有不同的导热性和热膨胀系数，因此对切割的厚度有一定的影响。同时，金属材料的形状也会影响切割的效果，如孔洞的直径和深度等。
切割厚度是等离子切割过程中的一个重要参数，它对切割质量和效率有着直接的影响。在实际应用中，需要根据金属材料的厚度和形状，以及切割要求来选择合适的切割厚度，并调整相关参数以达到最佳的切割效果。通过合理的选择和调整，等离子切割可以实现对中等厚度金属材料的高精度切割，满足不同行业的切割需求。
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1页 摘 要：本文概述了压力容器常用材料不锈钢、铝、碳钢的几种常用等离子切割方法及其工艺特性和切割参数，以及针对不同材料和切割要求的等离子切割方法选用。
关键词：等离子切割方法；工艺特性；工作气体；切割速度；切割特性
不锈钢、铝和碳钢为压力容器的常用材料，其下料方法有很多种，等离子切割以其高效、应用范围广、切割面光洁、热变形小及适合加工各种形状等特点，成为最常用的下料方法，在压力容器的制造中起着重要的作用。
由于等离子切割是以工作气体作为导电介质，携带热量、熔化加工金属并吹除切口中的熔融金属来达到切割目的的，因此不同的工作气体对等离子的切割特性、质量、速度等方面都有明显的影响。下面介绍几种常用等离子切割方法及其工艺特性和切割不同材料时等离子切割方法选用。
1 常用等离子切割方法及其工艺特性
1．1 等离子空气切割法
等离子空气切割法以干燥的压缩空气作为加工气体，主要用于切割碳钢，也可用于切割不锈钢和铝。由于空气主要由氮气和氧气组成，切割碳钢时，切口中氧与铁的放热反应提供了附加的热量，同时生成表面张力低、流动性好的FeO熔渣，改善了切口中熔融金属的流动性，因此不但切割速度较快，而且切割面较光洁，切口下缘基本不粘渣，切割面斜角较小。切割不锈钢和铝时，氧与不锈钢中的铬和铝起反应，其切割面较粗糙，一般对切割表面质量要求较高时不采用这种加工方法。
等离子空气切割法主要存在以下缺点：
(1)切割面上附有氮化层，焊接时焊缝中会产生气孔，因此用于焊接的切割边，需用砂轮打磨，去除氮化层。
(2)由于存在氧化作用，电极和喷嘴易损耗，使用寿命较短。
由于压缩空气的成本较低，这种切割方法在大批量的非焊接碳钢板的切割中使用较为广泛。
其不同电流强度下，常用板厚和切割速度之间的关系如图1所示。
1．2 等离子氧气切割法
