專利名稱：等離子切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對不銹鋼進(jìn)行切割的等離子切割方法和實(shí)施該方法對不銹鋼進(jìn)行切割的等離子切割裝置。
背景技術(shù)：
在不銹鋼的等離子切割中，不銹鋼中含有的鉻在切割過程中被氧化，該鉻氧化物由于其流動性差的緣故而附著在切割面上，使切割面的品質(zhì)降低。作為此問題的對策，如下所述的關(guān)于等離子氣體和輔助氣體的組成的現(xiàn)有技術(shù)已公知。第一現(xiàn)有技術(shù)使用氮或者空氣作為等離子氣體，使用甲烷或者甲烷與空氣的混合氣作為輔助氣體(專利文獻(xiàn)1)。此外，第二現(xiàn)有技術(shù)使用空氣或者空氣與氮的混合氣作為等離子氣體，使用氫、或者含有氫的混合氣、或者碳化氫氣體作為輔助氣體(專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1美國專利第5,414,236號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平9-295156號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題在上述第一現(xiàn)有技術(shù)中，作為輔助氣體使用的甲烷或者甲烷與空氣的混合氣，由于甲烷具有的還原性從而可以起到防止切割面氧化的效果。然而，由于甲烷的比重比空氣輕，在將甲烷作為保護(hù)氣體提供到等離子弧周圍的情況下，可能易受到外部氣流或者風(fēng)的影響，此外，甲烷氣體易于擴(kuò)散，可能影響切割的不銹鋼上的保護(hù)效果。
在第二現(xiàn)有技術(shù)中，通過使用氫、或者含有氫的混合氣、或者碳化氫氣體作為輔助氣體，由于它們的還原性可以起到抑制切割面氧化的效果。然而，由于氫的比重比空氣輕，在將氫、或者含有氫的混合氣作為保護(hù)氣體提供到等離子弧周圍的情況下，可能易受到外部氣流或者風(fēng)的影響，此外，氫易于擴(kuò)散，可能影響切割的不銹鋼上的保護(hù)效果。實(shí)際上，根據(jù)發(fā)明人實(shí)施的測試，當(dāng)在切割面上部分地附著有鉻氧化物時(shí)，難以獲得非常良好的未氧化切割面。在市場中，在產(chǎn)品的切割面上只要稍微附著有鉻氧化物，則該產(chǎn)品的價(jià)值將大幅降低。為此，人們強(qiáng)烈希望開發(fā)出優(yōu)于上述現(xiàn)有技術(shù)的、可以獲得良好的未氧化切割面的技術(shù)。
而且，在許多等離子切割工廠中，不僅要進(jìn)行不銹鋼的切割，而且還要進(jìn)行軟鋼的切割。與不銹鋼不同，在軟鋼的切割中，優(yōu)選地需要使其積極氧化(燃燒)并將該氧化熱有效用于切割，因此，大多使用氧氣。然而，在這種使用氧氣的工廠中，用戶方強(qiáng)烈要求極力避免使用氫氣。因此，使用氫氣、或者其混合氣作為輔助氣體的現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)用。
此外，在由第二現(xiàn)有技術(shù)提出的使用碳化氫氣體作為保護(hù)氣體的情況下，存在以下嚴(yán)重的問題，即切割時(shí)產(chǎn)生的熔融金屬的流動性變差，該熔融金屬將附著在產(chǎn)品的背面。
因此，本發(fā)明的目的在于提供對不銹鋼進(jìn)行切割以獲得良好品質(zhì)的等離子切割裝置，以及使用等離子切割裝置的切割方法。另外，本發(fā)明進(jìn)一步的目的將從后述實(shí)施方式的記載中變得更加明顯。
解決課題的方法本發(fā)明所述的等離子切割裝置，包括控制裝置，對供氣動作進(jìn)行控制；供氣裝置，根據(jù)來自控制裝置的指令，將惰性氣體作為從等離子噴槍的噴嘴作為等離子弧噴出的等離子氣體、將比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者該可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣作為保護(hù)等離子弧免受外氣影響的輔助氣體，提供給等離子噴槍。根據(jù)本發(fā)明的等離子切割裝置，由于等離子氣體為惰性氣體，其自身不會成為切割面氧化的因素，而且，通過比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者該可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣的輔助氣體的還原作用和保護(hù)作用，可以有效地防止切割面的氧化和有效地進(jìn)行還原。與這種等離子氣體和輔助氣體的作用相結(jié)合，可以獲得較高的切割品質(zhì)。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，作為等離子氣體使用的惰性氣體可以采用氮?dú)狻４送?，比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w可以采用丙烷。輔助氣體可以采用氮和丙烷的混合氣。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，控制裝置對供氣裝置進(jìn)行控制，以在一系列的預(yù)送氣區(qū)間、等離子弧產(chǎn)生區(qū)間和續(xù)送氣區(qū)間中，在等離子弧產(chǎn)生區(qū)間將可燃?xì)怏w提供給等離子噴槍，在預(yù)送氣區(qū)間或者續(xù)送氣區(qū)間中不向等離子噴槍提供可燃?xì)怏w。因此，作為輔助氣體使用的可燃?xì)怏w將不會在未燃燒的狀態(tài)下大量向外部排出。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，供氣裝置包括等離子氣體管路，向等離子噴槍提供等離子氣體；以及輔助氣體管路，向等離子噴槍提供輔助氣體。輔助氣體管路在等離子噴槍附近與提供可燃?xì)怏w的可燃?xì)怏w管路和提供惰性氣體的惰性氣體管路的匯流的匯流點(diǎn)連接。而且，在可燃?xì)怏w管路中，在匯流點(diǎn)附近設(shè)有氣流控制裝置，以根據(jù)來自上述控制裝置的指令控制可燃?xì)怏w的流動。通過此結(jié)構(gòu)，如上所述，在等離子弧產(chǎn)生區(qū)間提供可燃?xì)怏w而在預(yù)送氣區(qū)間或續(xù)送氣區(qū)間不提供可燃?xì)怏w的氣流控制可以及時(shí)進(jìn)行，而不會耽誤太多時(shí)間。
本發(fā)明的另一方面所述的等離子切割方法包括以下步驟將惰性氣體作為等離子氣體提供給等離子噴槍；將比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者該可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣作為輔助氣體提供給等離子噴槍。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的等離子切割裝置以及方法，可以在不銹鋼的等離子切割中獲得良好的切割品質(zhì)。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所述的等離子切割裝置的大致結(jié)構(gòu)圖；圖2所示的是供氣過程中的等離子氣體、以及輔助氣體中的氮?dú)夂捅闅怏w的供給順序的一個(gè)例子的時(shí)序圖。
附圖標(biāo)記說明2 等離子噴槍4 電極6 噴嘴 8 噴嘴蓋10 等離子氣體通道12 輔助氣體通道 14 等離子弧16 被切割材料18 等離子氣體管路 20 輔助氣體管路50 控制裝置 60 氮源70 氮源80 丙烷源90 匯流點(diǎn)具體實(shí)施方式
以下參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。如下所述，本實(shí)施方式通過使用惰性氣體例如氮作為等離子氣體，使用比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者該可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣例如氮與丙烷的混合氣作為輔助氣體，從而可以對不銹鋼進(jìn)行切割以獲得良好的品質(zhì)。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所述的等離子切割裝置的大致結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，等離子噴槍2整體呈多重圓筒形，其中心位置具有電極4，噴嘴6圍繞在該電極4的外側(cè)，噴嘴蓋8圍繞在該噴嘴6的外側(cè)。供氣系統(tǒng)17連接到等離子噴槍2。
供氣系統(tǒng)17包括等離子氣體管路18，以將等離子氣體提供給等離子噴槍2；以及輔助氣體管路20，以將輔助氣體提供給等離子噴槍2。等離子氣體管路18連接到氮源(例如氮儲氣瓶)60。輔助氣體管路20在等離子噴槍2附近的位置，與提供氮?dú)獾牡獨(dú)夤苈?2和提供丙烷氣體的丙烷氣體管路24匯流的匯流點(diǎn)90連接。氮?dú)夤苈?2連接到氮源(例如氮儲氣瓶)70(既可以與上述等離子氣體用的氮源60相同，也可以不同)。在等離子氣體管路18中設(shè)有電磁閥30，以使等離子氣體的供給開始和停止，在氮?dú)夤苈?0中設(shè)有電磁閥32，以使構(gòu)成輔助氣體的氮?dú)獾墓┙o開始和停止，在丙烷氣體管路24中設(shè)有電磁閥34，以使構(gòu)成輔助氣體的丙烷氣體的供給開始和停止。在丙烷氣體管路24的電磁閥34與匯流點(diǎn)90之間設(shè)有逆止閥26，以防止氮流入丙烷的管路中。丙烷管路24上的電磁閥34和逆止閥26這種用于控制丙烷氣體流動的機(jī)構(gòu)設(shè)置在匯流點(diǎn)90的附近。
供氣系統(tǒng)17與用于控制其供氣動作的控制裝置50相連接。在由一系列的預(yù)送氣(プロフロ一)區(qū)間、等離子弧產(chǎn)生區(qū)間和續(xù)送氣(アフタ一フロ一)區(qū)間組成的噴槍驅(qū)動用的供氣過程中，控制裝置50按照后面參照圖2所說明的順序?qū)ι鲜鲭姶砰y30、32、34進(jìn)行開閉控制。
等離子噴槍2在電極4與噴嘴6之間形成有等離子氣體通道10。根據(jù)控制裝置50的指令，電磁閥30打開，等離子氣體(氮?dú)?從氮源60出發(fā)，流過等離子氣體管路18提供給等離子噴槍2的等離子氣體通道10。此外，在等離子噴槍2的噴嘴6與噴嘴蓋8之間形成有輔助氣體通道12。根據(jù)控制裝置50的指令，電磁閥32和電磁閥34打開，從氮源70出發(fā)、流過氮?dú)夤苈?2的氮?dú)馀c從丙烷源80出發(fā)、流過丙烷氣體管路24的丙烷氣體在匯流點(diǎn)90匯流并生成輔助氣體(氮?dú)馀c丙烷氣體的混合氣)，然后，通過輔助氣體管路20提供給等離子噴槍2的輔助氣體通道12(如后所述，在預(yù)送氣區(qū)間和續(xù)送氣區(qū)間中，輔助氣體僅為氮?dú)舛话闅怏w)。
噴嘴6為具有最細(xì)的氣體噴出口的部件，以限制等離子弧14并對由噴嘴6的上游側(cè)提供的等離子氣體進(jìn)行節(jié)流。然后，從該氣體噴出口噴出的等離子氣體由于電極4與前方的被切割材料16之間的電弧放電而被等離子化，形成被節(jié)流成足夠細(xì)的高速射流的等離子弧14，并向前方的被切割材料(不銹鋼)16噴出。通過等離子弧14來切割不銹鋼。
另一方面，噴嘴蓋8位于上述噴嘴6的下游側(cè)，且具有半徑大于噴嘴6的氣體噴出口的氣體噴出口，是使從噴嘴蓋8與噴嘴6之間的輔助氣體通道12流出的輔助氣體噴到等離子弧14的周圍的部件。而且，從該輔助氣體通道12噴出的輔助氣體未被等離子化，并包圍等離子弧14。在等離子弧14對不銹鋼進(jìn)行切割時(shí)，輔助氣體所起的作用是保護(hù)等離子弧14免受外氣的影響，從而不使來自外部的風(fēng)或氣流對等離子弧14產(chǎn)生影響。此外，通過輔助氣體中含有的還原能力強(qiáng)的丙烷氣體的還原作用，還可以防止被等離子弧14切割的不銹鋼氧化并起到還原作用。
因此，是否切割面未氧化是不銹鋼切割品質(zhì)方面所重視的特性之一。這一點(diǎn)可以以目測的方式從所觀察的切割面的顏色和金屬光澤來判斷。如果切割面呈無色彩和暗紋的銀白色且具有充分的金屬光澤(即，如果不銹鋼的原料金屬完全露出)，則可以判斷這是良好的未氧化切割面。只要切割面的一部分稍微附著有灰暗的淡顏色(即，附著有細(xì)微的鉻氧化物)，則不銹鋼切割產(chǎn)品的價(jià)值將大幅降低。對該切割品質(zhì)影響較大的因素之一是作為等離子氣體和輔助氣體而使用的氣體的種類。
接下來從切割品質(zhì)的角度，對在本實(shí)施方式的等離子切割裝置中使用的氣體的組成進(jìn)行詳細(xì)說明。
使用不含有氧的惰性氣體例如實(shí)質(zhì)的體積濃度(摩爾濃度)為100％的氮作為等離子氣體。如果使用含有氧的氣體(例如空氣或氧與其他氣體的混合氣)，則將抵銷輔助氣體的還原性，從而難以獲得未氧化切割面。對此，如果使用實(shí)質(zhì)的體積濃度為100％的純惰性氣體例如氮?dú)?，則由于不會抵銷輔助氣體的還原性，因此易于獲得未氧化切割面。根據(jù)該原理，除氮以外的惰性氣體例如氬等也可以作為等離子氣體使用。氮與氬相比，等離子弧的熱量大且切割力高的氮更優(yōu)秀。這樣，雙原子分子的氮等離子化時(shí)的熱容量大于單原子分子的氬。
此外，使用比重比惰性氣體和空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者該可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣例如氮與丙烷的混合氣作為輔助氣體。優(yōu)選輔助氣體中丙烷的體積濃度(摩爾濃度)在50％以下，例如可以采用20％或30％左右。丙烷的體積濃度越高，越容易產(chǎn)生如下問題，即熔融金屬的流動性差而附著在產(chǎn)品的內(nèi)側(cè)。為了解決該問題，優(yōu)選采用上述濃度。根據(jù)發(fā)明人的研究，在各種還原性氣體中，丙烷氣體被確定為最適合作為包含在不銹鋼等離子切割的輔助氣體中的氣體。其理由是，根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，使用上述組成的等離子氣體和輔助氣體的組合，在實(shí)際實(shí)施不銹鋼的等離子切割時(shí)，從切割面的目測觀察結(jié)果可以判斷能夠獲得非常良好的未氧化切割面。另一方面，在發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中，在使用其他還原性氣體例如氫氣來代替丙烷時(shí)，從切割面的目測觀察結(jié)果看，有時(shí)切割面上附著有若干灰暗的淡顏色，從而可以判斷出沒有獲得使用丙烷氣體時(shí)的良好的未氧化切割面。以下將對這種通過使用丙烷氣體能夠獲得良好的未氧化切割面的理由進(jìn)行推測。
第一、丙烷與前述現(xiàn)有技術(shù)中提出的氫或碳化氫的甲烷或乙烷相比，由于含有更多的氫原子，因此可以推測出其能防止切割后的切割面的氧化而且進(jìn)行還原的還原作用更強(qiáng)。
第二、由于丙烷的比重比空氣重(是空氣的1.5倍)，從而可以推測出，與比空氣輕的氫和甲烷或者比重與空氣基本相同的乙烷相比，丙烷能防止等離子弧14受外部氣流或風(fēng)的影響等，并且對外部空氣的氧侵入切割位置的防護(hù)能力更高。在比重比空氣輕的氣體的情況下，氣體易于擴(kuò)散，并且易于受到風(fēng)或氣流的影響，利用還原性的等離子弧14以及切割面的保護(hù)效果也易于降低。相反，比重比空氣重的丙烷由于更難以擴(kuò)散，從而易于維持良好的保護(hù)效果。
第三、丙烷為不會在輔助氣體的供給壓力下液化的氣體。也就是說，僅從在碳化氫中含有較多氫原子且比重比空氣重的氣體的觀點(diǎn)來看，含有更多氫原子且比重比空氣重的丁烷或具有更大分子量的其他碳化氫氣體要優(yōu)于丙烷。然而，為了將輔助氣體提供給等離子噴槍2，通常，表壓力最低也必須為1～2kg/cm2(絕對壓力為2～3kg/cm2)的供氣壓力。然而，由于丁烷25℃時(shí)的蒸氣壓為1.8kg/cm2，因此在輔助氣體的供給壓力下會液化而不能作為氣體提供。分子量更大的其他碳化氫氣體由于蒸氣壓更低且易于液化，因此不能作為輔助氣體使用。對此，由于丙烷25℃時(shí)的蒸氣壓為8.5kg/cm2，因此在上述輔助氣體的供給壓力下完全可以作為氣體提供。
而且，與其他還原性氣體相比，丙烷還具有以下優(yōu)點(diǎn)。即，若與氫相比，丙烷可以作為LPG(液化石油氣)例如用在煤氣爐等上，安全性和獲取性而且經(jīng)濟(jì)性優(yōu)秀。此外，上述丁烷的獲取性比丙烷差。而且，如上所述，由于為獲得良好的未氧化切割面所需的丙烷的濃度不高(據(jù)推測，這或許要?dú)w功于丙烷具有較強(qiáng)的還原性)，在這一點(diǎn)上是經(jīng)濟(jì)的。
由于以上的原因，通過使用氮和丙烷的混合氣作為輔助氣體，而且，通過將其與使用惰性氣體的等離子氣體組合，從而易于獲得具有金屬光澤的銀白色的良好未氧化切割面。另外，作為LPG流動的丙烷不是十分純粹的丙烷，含有少量的丁烷，但這種情況實(shí)際上不是問題，因而LPG可以作為本發(fā)明所稱的丙烷使用。
此外，使用氮作為輔助氣體的理由與等離子氣體相同，由于是不含氧的惰性氣體，因此其自身不會帶來切割面的氧化。根據(jù)該觀點(diǎn)，也可以采用除氮以外的惰性氣體例如氬等。
因此，在上述供氣系統(tǒng)17中，即使在匯流點(diǎn)90上游側(cè)的氮(惰性氣體)管路22的壓力高于丙烷(可燃?xì)怏w)管路24的壓力的狀態(tài)下，逆止閥26也可以防止氮?dú)?惰性氣體)流入丙烷(可燃?xì)怏w)管路24中。
圖2所示的是在由預(yù)送氣區(qū)間、等離子弧產(chǎn)生區(qū)間和續(xù)送氣區(qū)間的一系列區(qū)間組成的等離子切割用的供氣過程中，根據(jù)來自控制裝置50的指令由供氣系統(tǒng)17實(shí)行的各氣體供給順序圖。
如圖2所示，供氣的時(shí)機(jī)因各自氣體的不同而不同。
控制裝置50中在開始信號產(chǎn)生的同時(shí)，根據(jù)來自控制裝置50的指令，電磁閥30和電磁閥32被打開，作為等離子氣體的氮?dú)夂洼o助氣體中的氮?dú)忾_始提供給等離子噴槍2。在此時(shí)間點(diǎn)，等離子弧14尚未點(diǎn)燃?；↑c(diǎn)燃前的供氣動作稱為預(yù)送氣，其在從電磁閥30、32打開起至等離子噴槍2中的氣體流動穩(wěn)定成預(yù)定值之間(例如1～數(shù)秒左右)進(jìn)行。在預(yù)送氣區(qū)間中，輔助氣體中的丙烷氣體不提供給等離子噴槍2。其理由是為了防止未燃燒的丙烷氣體大量地排到工廠中。
在預(yù)定的預(yù)送氣區(qū)間結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)，圖中未示出的等離子電源開始動作并點(diǎn)燃等離子弧14。在檢測到等離子弧14產(chǎn)生(可以根據(jù)等離子電源中流動的等離子電流的大小或者等離子電源施加到電極4與被切割材料16之間的等離子弧電壓等來檢測)的同時(shí)，根據(jù)來自控制裝置50的指令，電磁閥34被打開，開始提供輔助氣體中的丙烷。然后，在等離子弧14繼續(xù)產(chǎn)生的區(qū)間(等離子弧產(chǎn)生區(qū)間中)，連續(xù)提供作為等離子氣體的氮和作為輔助氣體的氮與丙烷的混合氣，以進(jìn)行被切割材料16的穿孔和切割等熱加工。因此，如上所述，如圖1所示，由于電磁閥34設(shè)置在匯流點(diǎn)90附近，匯流點(diǎn)90設(shè)置在等離子噴槍2的附近(即，由于從電磁閥34至等離子噴槍2的氣體管路短)，因此丙烷的供給從等離子弧14產(chǎn)生起及時(shí)地開始，基本不存在延遲的問題。
等離子弧產(chǎn)生區(qū)間中，丙烷通過與高溫的等離子弧14和被切割材料16上形成的高溫切割面接觸從而燃燒，通過其還原作用和保護(hù)作用有利于形成良好的未氧化切割面。此時(shí)，未燃燒的丙烷幾乎不排到工廠中。
等離子弧產(chǎn)生區(qū)間結(jié)束時(shí)(熱加工結(jié)束時(shí))，來自等離子電源的等離子電流停止，等離子弧14消失，在檢測到等離子弧14消失的同時(shí)，通過控制裝置50關(guān)閉電磁閥34，停止提供輔助氣體中的丙烷氣體。然后，進(jìn)行被稱為續(xù)送氣的動作，為此只進(jìn)行等離子氣體的氮和輔助氣體中的氮的供給。續(xù)送氣區(qū)間為從等離子弧消失起至最后的切割位置冷卻到不能被氧化的程度所需的時(shí)間(例如1～數(shù)秒左右)。即使在續(xù)送氣區(qū)間，由于丙烷氣體的供給停止，因此未燃燒的丙烷氣體也不會排到工廠中。在預(yù)定的續(xù)送氣區(qū)間結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)，開始信號消失，根據(jù)來自控制裝置50的指令，電磁閥30和電磁閥32被關(guān)閉，等離子氣體的氮和輔助氣體中的氮的供給停止。因此，如上所述，如圖1所示，由于電磁閥34設(shè)置在匯流點(diǎn)90附近，匯流點(diǎn)90設(shè)置在等離子噴槍2的附近(即，由于從電磁閥34至等離子噴槍2的氣體管路短)，因此丙烷的供給從等離子弧14消失起及時(shí)地開始，基本不存在延遲的問題。
在續(xù)送氣區(qū)間開始的時(shí)間點(diǎn)，在從圖1所示的匯流點(diǎn)90起的等離子噴槍2側(cè)的輔助氣體管路20中殘留有丙烷與氮的混合氣。然而，如上所述，由于匯流點(diǎn)90位于等離子噴槍2的附近(因而輔助氣體管路20短，其中的氣體量較小)，因此由于續(xù)送氣而殘留的丙烷全部從等離子噴槍2排到外部空氣中，除電磁閥34上游側(cè)的丙烷管路24以外，丙烷不殘留。此時(shí)排出的丙烷量少而不是問題。
于是，上述結(jié)構(gòu)的等離子切割裝置不僅可以用于切割不銹鋼，也可以用于切割軟鋼。在此情況下，例如，圖1所示的供氣系統(tǒng)17的氮管路32可以作為提供輔助氣體的助燃?xì)怏w的空氣或氧的管路使用。如上所述，除不銹鋼切割時(shí)以外，由于輔助氣體管路20中不殘留丙烷(可燃?xì)怏w)，因此助燃?xì)怏w即使流入氮管路32也沒有妨礙。
以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是這些實(shí)施方式只不過是用于說明本發(fā)明的例子，并不意味將本發(fā)明的范圍只限定在這些實(shí)施方式內(nèi)。因此，本發(fā)明也可以用除上述實(shí)施方式以外的各種形式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.等離子切割裝置，用于切割不銹鋼，其特征在于，包括控制裝置(50)，對供氣動作進(jìn)行控制；供氣裝置(17)，根據(jù)來自所述控制裝置(50)的指令，將惰性氣體作為從等離子噴槍(6)的噴嘴作為等離子弧噴出的等離子氣體、將比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者所述可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣作為保護(hù)所述等離子弧免受外氣影響的輔助氣體，提供給所述等離子噴槍(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子切割裝置，其特征在于，所述比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w為丙烷。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子切割裝置，其特征在于，作為所述等離子氣體使用的所述惰性氣體為氮。
4.如權(quán)利要求1所述的等離子切割裝置，其特征在于，所述輔助氣體為氮與丙烷的混合氣。
5.如權(quán)利要求1所述的等離子切割裝置，其特征在于，所述控制裝置(50)對所述供氣裝置進(jìn)行控制，以在預(yù)送氣區(qū)間、等離子弧產(chǎn)生區(qū)間和續(xù)送氣區(qū)間的一系列區(qū)間中，在所述等離子弧產(chǎn)生區(qū)間將所述可燃?xì)怏w提供給所述等離子噴槍，在所述預(yù)送氣區(qū)間或者所述續(xù)送氣區(qū)間中不向所述等離子噴槍提供所述可燃?xì)怏w。
6.如權(quán)利要求5所述的等離子切割裝置，其特征在于，所述供氣裝置(17)包括等離子氣體管路(18)，向所述等離子噴槍提供所述等離子氣體；以及輔助氣體管路(20)，向所述等離子噴槍提供所述輔助氣體，所述輔助氣體管路(20)在所述等離子噴槍附近與提供所述可燃?xì)怏w的可燃?xì)怏w管路(24)和提供所述惰性氣體的惰性氣體管路(22)的匯流的匯流點(diǎn)(90)連接，在所述可燃?xì)怏w管路(24)中，在所述匯流點(diǎn)(90)附近設(shè)有氣流控制裝置(34)，以根據(jù)來自所述控制裝置(50)的指令控制所述可燃?xì)怏w的流動。
7.等離子切割方法，適用于不銹鋼的切割，其特征在于，所述方法包括以下步驟將惰性氣體作為等離子氣體提供給等離子噴槍(6)；將比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w或者所述可燃?xì)怏w與惰性氣體的混合氣作為輔助氣體提供給所述等離子噴槍(6)。
全文摘要
等離子切割裝置，能夠切割不銹鋼從而獲得良好的品質(zhì)。其中，將惰性氣體(氮)作為等離子氣體、將比重比空氣重且具有還原性的可燃?xì)怏w(丙烷)或者所述可燃?xì)怏w(丙烷)與惰性氣體(氮)的混合氣作為輔助氣體，提供給等離子噴槍(6)。輔助氣體中的可燃?xì)怏w(丙烷)只在等離子弧產(chǎn)生區(qū)間中提供，而在預(yù)送氣區(qū)間和續(xù)送氣區(qū)間中不提供。
文檔編號B23K103/04GK1993198SQ20058002148
公開日2007年7月4日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者山口義博, 藏岡一浩 申請人:小松產(chǎn)機(jī)株式會社