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等离子气刨在工程机械结构件制造与运用(一)

来源: 时间:2018-07-09 14:03:09 次数:

等离子气刨的应用及对比

为了研究等离子刨削的先进性,我们分别采取某国际知名品牌的1000A碳弧气刨机和150A等离子气刨机进行对比试验。试验条件为:碳弧气刨采取8mm碳棒,等离子气刨气体采用普通压缩空气,试验材料采用推土机主机架关键焊缝,主要材质为Q460C低合金高强钢板。

1)刨削沟槽质量对比  针对两台同位置的焊接缺陷采取碳弧气刨(已修磨)和等离子气刨后,外观质量。首先本次试验碳弧气刨速度为0.6~0.8m/min,焊缝刨削质量较差,且沟槽较宽对母材影响较大,刨削速度对刨槽尺寸和表面质量都有一定的影响,刨削速度太快会造成碳棒与金属相碰,使碳粘在刨槽的顶端,形成所谓“夹碳”的缺陷,必须经过砂轮修磨后的方可进行焊接措施。刨槽表面有厚度为0.54~0.72mm的硬化层,硬化层是由于处于高温的表层金属被急冷后而造成的,而不是渗碳的结果,并随工艺参数的变化而变化,但最深≤l.0mm150A等离子弧速度为1.5m/min,刨削沟槽质量好,尺寸规则,且很少或基本上不需要打磨,同时无碳层,若采取氮气或氩气/氢气(H35)等介质保护实施屏蔽了空气,金属珠与空气不发生反应,可以留下一层氮化物,有助于进一步焊接。

2)烟雾发尘量对比  考虑到刨削现场产生强弧光和大量烟尘,要求刨削操作人员必须穿戴防护,尤其是防护面罩。然后针对两种刨削方式进行防护罩内、工作区以及工作区外(2m)分别收集发尘量并进行检测对比,同时针对工作区刨削沟槽产生区附近进行发尘量的采集对比

通过刨削烟雾和发尘量数据的收集进行分析,可以得出如下结论:①烟尘量浓度由高到低依次为:工作区、工作区外、防护罩内。②刨削产生区的烟尘量由高到低依次为熔化区、过渡区、母材区。③单位发尘量:等离子气刨发尘量远远低于碳弧气刨。

3)成本效率对比  两种刨削设备负载持续率按分别为等离子40%、碳弧气刨20%,采取相应的刨削速度进行多批次工艺试验,得出综合使用成本,可以看出等离子气刨较碳弧气刨无需碳棒电极,减少了消耗品损耗,使用综合成本较碳弧气刨低约50%;同时等离子气刨不剧烈,安全性高,没有潜在的火灾危险,噪声较小,同时拥有更快的气刨速度,节约劳动力成本同时减少潜在缺陷,不需要专门配置除尘设备,

通过上述等离子气刨和碳弧气刨在三个方面的对比试验分析,等离子刨削具有明显的使用优越性,同时针对焊接缺陷的工件修复的沟槽焊道无需进行二次打磨,形成的一层氮化物对后续的焊接起到了促进作用,确保焊缝返修的质量效果。

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