影响火焰切割质量因素与工艺控制

于满家，冯禹韬

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

伴随着我国现代机械生产加工制造技术的快速稳定持续发展，数控火焰切割机设备凭借本身具备的高水平自动化技术特点，已经占据了在板材切割生产加工活动领域下料技术操作环节中的重要影响地位，发挥了不容忽视的关键性作用。从基本属性特征角度展开阐释分析，数控火焰切割加工技术，属于一种较为典型的热切割加工技术形态。从具体经历的切割加工技术活动过程角度展开阐释分析，板材在被切割处理过程中极易遭遇到来源于切割热技术因素的影响干预，下料零件在完成冷却处理技术环节之后，通常会表现出一定程度的变形现象，继而给后续开展的焊接加工技术环节，以及机械加工技术环节造成不良影响，且在变形现象发生程度较为严重条件下，甚至会诱导正在接受技术加工的零件发生直接报废问题。全面调查分析影响制约火焰切割加工技术过程质量水平的主客观因素，改良优化火焰切割加工技术工艺，对于改善提升生产技术活动开展过程中的整体效率，控制降低生产成本支出水平，发挥着不容忽视的实际影响作用[1]。

1 影响制约火焰切割加工过程质量水平的基本因素

1.1 气体因素

在火焰切割生产加工技术活动开展过程中，实际需要使用的气体物质不仅包含氧气物质，还包含种类多样的可燃性气体物质（乙炔物质、丙烷物质，以及天然气物质）。氧气物质发挥的作用，不仅在于支持和促进金属材料发生燃烧，还要基于切口位置，将燃烧过程中产生的氧化物加以全面彻底吹除，由此可以知道氧气物质在切割加工技术活动开展过程中发挥着主导性作用。在气体切割加工技术活动开展过程中，氧气物质的使用纯度通常被设定在99.50%以上，并且氧气物质的使用纯度水平每降低0.50%，板材切割加工过程中的速度参数就会对应性地发生10.00%左右的下降变化，同时还会伴随诱导割缝结构的实际宽度显著增大，切口结构下方位置的挂渣数量显著增多，以及切割加工技术过程氧气消耗数量显著增加。

在气体切割加工技术活动开展过程中，氧气物质实际具备的压力参数强度水平，应当参照结合实际使用的割嘴所具备的类型特征，以及实际切割加工的板材厚度加以确定，且从具体面对的生产加工技术活动流程角度展开阐释分析，在氧气物质的压力参数设置水平过高或者是过低条件下，通常会给切割加工技术活动的具体化实施过程造成不良影响，其不仅会给切割钢板材料的表面结构造成恶化影响，还会诱导割缝结构的宽度变大，以及生产过程中生成的熔渣难以获取到有效彻底清除[2]。

图1 中描述的是氧气物质纯度水平对切割时间参数和耗氧量的影响作用。

图1 氧气物质纯度水平对切割加工技术过程的影响作用

遵照图1 中列示的信息，在氧气物质的压力参数强度维持稳定条件下，伴随着氧气物质纯度水平的持续提升，切割加工过程中的持续时间通常会逐渐缩短，同时实际化消耗的氧气数量也会逐渐缩减。

1.2 割嘴高度因素

割嘴与被切割技术工件表面结构之间的高度差，是决定切口结构部分质量表现状态，以及切割加工过程实施速度的代表性因素。

图2 氧乙炔的火焰组成结构与温度梯度分布

图2 中表示的是氧乙炔的火焰组成结构与温度梯度分布特点，从图2 中列示的信息可以知道，焰芯组成部分、内焰组成部分，以及外焰组成部分之间实际具备的温度高低水平存在着显著差异[3]。

在割嘴高度设置过低条件下，通常会诱导焰芯组成部分直接与待加工技术工件的表面结组成部分直接接触，并且诱导切口结构两侧位置的上线部分发生熔塌现象，继而在熔渣发生飞溅现象条件下，通常会引致回火；在割嘴高度设置过高条件下，由于与待加工技术工件表面结构组成部分直接接触的外焰组成部分温度较低，客观上直接诱导预热火焰针对切口结构前沿位置施加的加热技术作用强度明显减弱，且实际作用程度缺乏充分性，继而诱导相关技术设备实际表现的切割加工处理能力明显下降，排渣技术操作环节难以顺利完成，给切割结构所处位置的质量表现状态，造成一定程度的不良影响。

在常规技术限制条件下，针对割嘴结构的高度状态展开设置，应当确保火焰焰芯组成部分与待加工技术工件表面结构之间的直线距离处在3.00mm ～5.00mm 之间。

1.3 切割速度因素

技术工件在切割加工处理过程中的切割速度参数水平，与切口技术结构内部金属材料实际表现的氧化过程速度状态具备密切相关性，且只有在氧化速度参数得到改善提升条件下，才能支持待加工处理的金属材料物质成分得到充分燃烧处理，继而支持实际切割加工技术环节开展过程中速度参数水平得到幅度显著的改善提升。

在切割加工速度参数设置过快条件下，通常会引致实际发生的后拖量明显偏大，切割加工过程中形成的断面结构之上极易出现一定表现程度的凹陷现象或者是挂渣现象，在问题严重条件下甚至会导致切割程度不彻底问题；在切割加工速度参数设置过慢条件下，通常会引致切口边缘位置发生熔化塌边现象，并且会在下边缘位置发生以圆角为代表的技术缺陷。

2 控制减少切割变形问题发生的工艺策略

在火焰切割加工技术活动开展过程中，因金属燃烧作用过程的持续，会诱导释放较大数量的切割热。在切割加工技术环节启动之后的初始时间阶段，待加工板材处在充分的平整状态，而伴随着切割加工技术环节持续时间的逐渐延长，在实际产生的热量大量集中条件下，通常会引致被切割板材发生翘曲变形现象，继而引致实际切割形成的技术工件发生较大程度的变形现象，需要接续开展调平工艺处理过程。在实际开展的切割生产加工技术活动过程中，应当遵循具体面对的技术工具类型，科学合理优质安排具体的套料处理方法、排版处理方法，以及切割加工顺序安排方法，继而在改善提升下料质量水平，以及提升基本生产加工材料使用效率方面获取到积极充分的实践进展。

在实际开展的切割加工技术活动过程中，被切割加工板材的温度参数通常会伴随着切割加工处理过程持续时间的延长而持续提高，继而在高温环境影响之下，技术零件通常会沿着切割线结构的两侧位置逐渐发生膨胀过程，而在生产加工技术环境内部温度参数持续下降过程中，待加工板材受周围分布的木材金属材料的影响限制，通常会沿着切割加工处理过程中遵循的空间方向，产生和表现出一定程度的收缩变形现象。

针对上述技术情况，推荐选择运用预留断点的技术方式开展切割加工技术处理环节，也就是要在具体的切割生产加工活动过程中，针对被切割加工技术零件与母材进行相互连接，继而最大限度缩小细长板件因切割热的影响作用而发生的变形技术问题[4-8]。

3 结语

综合梳理现有研究成果可以知道，在数控火焰切割机设备的具体运行使用过程中，能够对数控火焰切割下料操作环节实施质量造成影响的因素具备多样性，因切割操作过程中输入的切割热因素而引致的热变形问题，是火焰切割下料操作技术环节实施过程中需要面对的突出问题。要在全面系统分析切割技术参数项目对切割加工过程质量水平的影响作用前提下，结合具体参与切割加工活动过程中总结提炼的基本经验，切实形成控制缩小切割加工过程热变形问题发生程度的基本方法。借由对适当种类的技术控制措施的运用，能够有效控制和改善数控火焰切割机设备运行过程中的技术零件尺寸控制精确度和表面质量状态，改善提升总体性的生产工作效率。