文档介绍：第三章船体钢料加工
第二节船体构件的边缘加工
一、机械剪切法
(一)机械剪切原理
(二)机械剪切加工工艺
二、气割方法(化学切割法)
(一) 气割原理
(二) 气割工艺过程
三、等离子切割方法
等离子切割过程与气割原理有本质的区别,它是一个物理切割的过程
利用等离子弧的高温将割缝处金属熔化,并用高速焰流将其吹走
随着割嘴的移动从而形成狭窄缝隙把材料分开
等离子弧又称作压缩电弧
一种导电截面收缩的比较小,从而能量更加集中的电弧
(一) 等离子弧切割原理
1.  等离子弧的产生
产生的原理与焊接用电弧基本相同
电弧是一种稳定的气体放电形式,是电流通过气体的现象
通常情况下,气体是良好的绝缘体
在外加能量作用下,气体中一些原子放出电子而变成正离子——电离
电弧产生的原理
外加能量的大小,用电离电位表示
根据外界供给能量的方式,气体电离可以分为三种形式
光电离、碰撞电离和热电离
电弧中气体的电离主要是热电离
气体电离的程度用电离度表示:离子或电子的密度与电离前中性粒子的密度之比
%的气体被称作弱电离体,其性质与未电离气体接近
电离气体的性质
电离度达到1%时,气体导电性接近充分电离气体
等离子弧的温度及电离度比普通焊接电弧有明显的提高
等离子弧的导电性能没有显著变化
等离子弧弧柱的截面尺寸比较小,它的电阻往往很大
决定气体电离度的主要因素是温度
等离子体的定义
在30000K时,各种气体几乎都变成离子,处于完全电离状态
处于完全电离状态的气体便是所谓的“等离子体”
这种气体完全由带电粒子组成,具有很强的导电能力,呈现出明显的电磁性能,但其整体却保持着电中性
物质存在的第四态
2. 等离子弧发生装置的原理
热收缩效应(1)
电弧通过喷嘴孔道在钨极和被切割金属之间燃烧
弧柱受冷气流及水冷喷嘴孔道壁的冷却作用
促使电弧的弧柱导电截面缩小,电流密度增加
整个弧柱的能量集中在中心区域
热收缩效应(2)
冷却气体的这种作用被称为“热收缩效应”
在已缩小的截面上通过同样的电流,须提高供给电压
这时,弧柱的电场强度会提高
其值在很大程度上反映了电弧所受到的压缩程度
磁收缩效应
等离子弧电流达到相当数值时,弧柱电流产生的磁场对弧柱截面积进一步压缩
这种作用称为“磁收缩效应”
自由燃烧电弧也存在磁收缩效应
等离子弧有较高的电流密度,而且以热收缩做前提,所以磁收缩效应更强