不銹鋼熱切割常用的方法有兩種,即帶熔劑或噴粉的火焰切割和等離子弧切割。
1. 火焰切割
氧(yang)乙炔火焰切(qie)割(ge)法已經成(cheng)為一種切(qie)割(ge)不銹鋼的常用方法,但其(qi)效率極(ji)低。這是因為,在切(qie)割(ge)開(kai)始(shi)時,在切(qie)割(ge)處(chu)形(xing)成(cheng)了大量的高熔點鉻氧(yang)化物。這層氧(yang)化物使火焰和氧(yang)氣幾乎被隔絕,不能接觸到切(qie)割(ge)金屬(shu)。如(ru)果把熔劑(ji)噴射到切(qie)割(ge)處(chu)。就可以快速(su)地(di)去(qu)除掉覆蓋的氧(yang)化物,從而使新表(biao)面斷地(di)暴露(lu)出來,使切(qie)割(ge)順利(li)進行。
最常用的切割熔劑有兩種(zhong):一種(zhong)是專用熔劑,另一種(zhong)是富鐵(tie)粉末(mo)。
噴粉切割或熔劑切割也是常用的切割方法。這兩種方法可以有效地切割厚度為6.35~50.8mm的不銹鋼板。這些設備可以手工操作,也可以機械操作,并帶有使用模板和比例繪圖儀的輔助裝置。這兩種切割方法,在垂直位置或與水平面成任意角度,都能進行準確的切割。對于切割6.35mm厚的不銹鋼鋼板,切割速度可達609.6mm/min.對于切割25.4mm厚的不銹鋼鋼板,切割速度下降到約38.1m/min,當厚度超過38.1mm的鋼板,切割速度與碳鋼的切割速度相近。
火焰切(qie)(qie)割是(shi)靠熔(rong)化后去除金屬,達到切(qie)(qie)割的目的。所以(yi)在(zai)(zai)(zai)切(qie)(qie)割斷面就(jiu)有一(yi)個(ge)(ge)從(cong)室溫(wen)到熔(rong)點的溫(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)。時間對溫(wen)度(du)(du)是(shi)速(su)度(du)(du)和合(he)金成分的函(han)數。當選用(yong)這種方法(fa)時,必(bi)須(xu)考慮(lv)這個(ge)(ge)熱循環的作用(yong)。穩定(ding)(ding)化處理的鋼(gang)種或(huo)低碳的經改進(jin)后的普通(tong)奧(ao)氏體鋼(gang)都不會(hui)產生碳化物沉(chen)淀問(wen)題,但(dan)厚度(du)(du)超過(guo)20.00mm的普通(tong)奧(ao)氏體鋼(gang),就(jiu)有一(yi)個(ge)(ge)類似(si)于在(zai)(zai)(zai)焊接(jie)(jie)過(guo)程中形成的熱效應區。 這個(ge)(ge)區域的沉(chen)淀碳化物在(zai)(zai)(zai)使用(yong)前,必(bi)須(xu)徹(che)底清除,以(yi)便使成品工件獄得(de)最(zui)高的耐蝕性。 對切(qie)(qie)割部(bu)進(jin)行固溶(rong)處理是(shi)最(zui)直接(jie)(jie)的辦法(fa),但(dan)這種辦法(fa)并不總是(shi)可行的,因(yin)為通(tong)常(chang)對部(bu)件邊緣要進(jin)行機加(jia)工和打磨。 但(dan)是(shi),對于一(yi)定(ding)(ding)厚度(du)(du)的不銹(xiu)鋼(gang)中板來(lai)說(shuo),因(yin)為切(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)要比焊接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)快(kuai), 根據可靠的經驗可以(yi)預見(jian),如果這個(ge)(ge)鋼(gang)種或(huo)尺寸能(neng)在(zai)(zai)(zai)焊接(jie)(jie)狀態下使用(yong),那么在(zai)(zai)(zai)切(qie)(qie)割狀態下,也一(yi)定(ding)(ding)能(neng)夠使用(yong)。
如果(guo)工件(jian)要(yao)求(qiu)有極高的耐蝕性,對于切割和焊(han)接狀態,厚度超過12.7mm的鋼種(zhong),就應該考(kao)慮(lv)再結晶退火。
鉻不銹鋼也能像奧氏體系列鋼一樣,適于粉末切割或熔劑切割,但這種切割會引起一些其他的問題。 如在熱影響區,06Cr13Al(405),10Cr17(430)和16Cr25N(446)型鐵素體鋼將喪失耐蝕性。 當溫度超過871℃時,這些鋼種會明顯地表現出晶粒長大。。熱處理能恢復其耐蝕性,但不會減小晶粒度。在馬氏體結構的12Cr13(410)鋼,靠近切割處變得硬而脆,不僅需要切后熱處理來恢復韌性,而且還需要預熱到 260~371℃,以防止切割過程中產生裂紋。
2. 等離子弧切(qie)割(ge)
等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割是一(yi)種靠能(neng)把氣(qi)體(ti)(ti)加熱到極高溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti) 一(yi)一(yi)電(dian)(dian)弧(hu)裝(zhuang)置割矩,來熔(rong)化切(qie)割金(jin)屬的(de)(de)。 從這(zhe)個裝(zhuang)置中噴出的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti),類(lei)似一(yi)種直接的(de)(de)切(qie)割火(huo)焰(yan)。由于這(zhe)種火(huo)焰(yan)沒有燃燒(shao)發(fa)生,所(suo)以氣(qi)體(ti)(ti)溫(wen)(wen)度(du)個受反應的(de)(de)內熱限制,通過不斷的(de)(de)增(zeng)加電(dian)(dian)能(neng),電(dian)(dian)弧(hu)氣(qi)體(ti)(ti)裝(zhuang)置可將其(qi)他(ta)氣(qi)體(ti)(ti)加熱,使(shi)氣(qi)體(ti)(ti)溫(wen)(wen)度(du)增(zeng)高到5538℃,或更高(氧氣(qi)和碳氫化合物火(huo)焰(yan)溫(wen)(wen)度(du)約限制在3092℃)。
這種極高的熱量輸人使得切割速度很快。 切割的金屬很快達到峪點,熔化的金屬立刻被高速氣流帶走。這樣的高速大大減少了碳化物沉淀的危險,06Cr19N110(304不(bu)銹鋼(gang))06Cr17N112Mo2(316不銹鋼)鋼牌度達50.8mm)將不會出現熱影響區。像12Cr13(410)這種裂致敏感性高的鋼種,也能獲得滿意的切割效果。
由于切(qie)(qie)割速度非常高,所以通常等離子焊炬(ju)要實現機(ji)械化(hua)。對不銹鋼(gang)中板面言(yan),使(shi)用(yong)氮(dan)氫混合物作為(wei)切(qie)(qie)割氣體,可以獲得最佳(jia)切(qie)(qie)割效果。
切割斷面整潔而光(guang)滑,可(ke)以(yi)獲得細(xi)到RMS250的粗糙度。較薄的中板(ban)可(ke)以(yi)疊起來一塊切割。 切口沒有氧化皮,只有黑色斑漬或一層很薄的“切割金(jin)屬”(如(ru)果(guo)有的話),也(ye)很容(rong)易用打磨(mo)的方(fang)法將其去(qu)掉(diao)。
需要強調的一點(dian),所(suo)有(you)的熱(re)切(qie)割方法都(dou)(dou)會(hui)留下(xia)回火色或氧化(hua)區,而且對許多鋼種,在切(qie)割后還會(hui)有(you)熱(re)影響區的存在。 為了(le)獲得(de)最大程(cheng)度的耐蝕(shi)性,上述這些都(dou)(dou)應該去除掉(diao)。 可以采用通過研磨(mo)、酸洗(xi)或機(ji)加工(gong)的方法來清理切(qie)割邊緣。

