等离子切割装置及方法

专利名称：等离子切割装置及方法
技术领域：
本发明涉及等离子切割装置及方法，特别涉及对提供给等离子喷 枪的气体组成的改进。
背景技术：
众所周知，在使用氧、空气或者氧和氮的混合气体等作为等离子 气体(也称为工作气体、主气体或一次气体)对软钢、低合金钢或低 碳钢进行切割的等离子切割中，通过在从喷枪喷出的等离子弧周围供 给含有一定比例氧的辅助气体(也称为二次气体)，可以提高切割质 量，尤其可以减少附着在工件背面的浮渣(熔融金属未被吹走而附着 凝固在工件上)。公开了使用含氧的辅助气体的文献例如有以下文献。
专利文献1公开了在等离子弧周围吹送氧浓度相对较高的气体作
为二次气体，二次气体的氧纯度为40%以上。然后，通过富氧的二次 气体可以减少在切割面上形成的阻碍焊接的氮化层。
专利文献2公开了在将氧作为等离子气体的等离子弧周围供给氧 帘(纯氧的二次气体)。然后，通过氧的二次气体增加熔融金属的流 动性，减少附着在工件背面的浮渣，同时促进熔融金属的参加并改善 浮渣的剥离机制。
专利文献3公开了使用非氧化性气体和氧化性气体的混合气体作 为二次气体，氧化性气体的比例至少在40%以上，其中非氧化性气体 为氮或氩，氧化性气体为氧或空气。
专利文献4公开了使用氮气和氧气的混合气体作为二次气体，以 及氧气的氮比例至少为25%。
专利文献5公开了使用含氧的气体分别作为等离子气体(一次气 体)、二次气体及三次气体。设等离子气体的氧浓度为Np、 二次气体 的氧浓度为N2、三次气体的氧浓度为N3，则Np〉N2以及N2〈N3。
此外，等离子切割从在钢板上开孔的工序(也称为穿孔工序)开 始。在穿孔工序中，等离子弧熔化钢板，熔化的金属液体通过等离子 射流喷向钢板上方的等离子喷枪直至孔被贯穿(这样的熔融金属称为 飞溅)。喷枪前端的喷嘴或者覆盖喷嘴的防护罩有可能被从孔中喷出 来的飞溅烧损。另外，从孔中喷出来的熔融金属的一部分在孔周围作 为浮渣附着凝固并堆积。当产品的切割结束，喷枪回到切割开始位置 时，有可能喷枪端部会触到堆积在切割开始位置的孔周围的浮渣从而 使切割工序中断。为了避免发生这种现象，可以使穿孔位置远离产品， 但是如果这样做，就延长了切割路径。例如已知有与该问题相关的以 下技术。
专利文献6公开了使穿孔工序中的二次气体流量大于切割工序中 的二次气体流量，通过大流量的二次气体来保护喷枪不受从孔中喷出 的飞溅的烧损。
专利文献7公开了在穿孔工序开始前，通过从喷枪在穿孔的预定 位置喷射涂布浮渣附着防止剂，以减少孔周围附着的浮渣。
此外，在等离子切割中的穿孔工序及后续切割工序中，通过等离 子喷枪内的电极(负极)与钢板(正极)之间的电弧放电形成等离子 弧(也称为主电弧)。等离子弧被喷嘴勒细从而成为高温高速的等离 子射流吹向钢板，将钢板熔化。在穿孔工序开始之前，首先进行点燃 电弧的工序(也称为维弧工序)。在维弧工序中，电极为负极，喷嘴 为正极，在电极和喷嘴之间形成称为维弧的电弧放电。维弧向钢板移 动。维弧到达钢板并转换为主电弧之后，与喷嘴相连的电路被断开， 只有钢+反成为正才及，穿孔工序开始。
在维弧工序中，喷嘴的孔出口会被维弧烧损。由于维弧的存在时 间短，为数毫秒至数十毫秒，因此每一次点火工序的喷嘴损伤较小。 但是，喷嘴的孔出口的烧损程度随着点火次数的增加而发展。反复数 百次的点火之后，喷嘴的孔出口的损伤很大，从而等离子弧的状态发 生变化，导致切割质量下降。到此，喷嘴的寿命到了尽头。
关于这种状况，专利文献8公开了当维弧点燃时等离子气体中流 动非氧化性气体，同时二次气体中也流动非氧化性气体，在喷嘴的孔
出口附近形成非氧化性气体氛围气。然后，与维弧向主电弧转换基本 上同时地将等离子气体从非氧化性气体转换为氧气或者含氧的气体以 进入切割工序。通过点火工序中的非氧化性气体氛围气，可以降低由 维弧引起的喷嘴孔出口的损伤。
专利文献l:特开昭53-123349号公才艮 专利文献2:特开昭59-229282号公报 专利文献3:特表平6-508793号公报 专利文献4:特开平7051861号7>才艮 专利文献5:特开2000-31293号公才艮 专利文献6:特表平2-504603号公才艮 专利文献7:特开2004-188485号公报 专利文献8:特开平8-215856号7>才艮

发明内容
发明要解决的课题
根据与使用氧或者空气、或者氧与氮的混合气体等作为等离子气 体对软钢、低合金钢或低碳钢进行切割的等离子切割相关的上述已有 技术，在切割工序中通过使用含有某比例氧的气体作为二次气体可以 减少钢板背面附着的浮渣。但是，在穿孔工序中将产生浮渣附着堆积 在孔周围的问题。为了解决这个问题，根据已有技术，在穿孔工序中 增加二次气体的流量或者在穿孔工序开始之前涂布浮渣附着防止剂。
因而，本发明的目的在于，利用与已有技术不同的方法减少浮渣 在穿孔工序中向孔周围的附着。
解决课题的方法
根据本发明的一个方面， 一种等离子切割装置，在从等离子喷枪 喷出等离子气流并在等离子气流周围喷出辅助气体的同时，依次进行 维弧工序、穿孔工序及切割工序，其中，该装置包括辅助气体供给控 制装置，其在穿孔工序和切割工序中使用含氧的气体作为辅助气体提 供给等离子喷枪，在穿孔工序的全部或 一 部分时间中将辅助气体的氧
浓度控制为比切割工序时高的值。
根据该等离子切割装置，通过在穿孔工序的全部或 一 部分时间中 将辅助气体的氧浓度控制为比切割工序时高，由此可以减少浮渣向穿 孔工序中的孔周围附着。
在优选的实施方式中，在维弧工序中使用不含氧的氮气等惰性气 体或者含氧的气体作为辅助气体，并将维弧工序时的辅助气体的氧浓 度控制为比穿孔工序时低的值，由此，可以降低维弧造成的喷嘴的损伤。
在优选的实施方式中，穿孔工序时的辅助气体的氧浓度控制在20 摩尔％~ 100摩尔％的范围内，在切割工序时控制在20摩尔％ ~80 摩尔％的范围内。由此，在穿孔工序中可以减少浮渣向孔周围附着， 此外，在切割工序中可以防止工件的燃烧，而且还可以减少浮渣向工 件表面的附着。
根据本发明的另一方面， 一种等离子切割装置，在从等离子喷枪 喷出等离子气流并在等离子气流周围喷出辅助气体的同时，在产生维 弧之后将维弧转变为主电弧，该等离子切割装置包括辅助气体供给控 制装置，其在维持主电弧期间使用含氧的气体作为辅助气体提供给等
制为比经过该时间段后高的值。
根据该等离子切割装置，通过将主电弧确立之后的时间段的辅助 气体的氧浓度控制为比该时间段之后高，由此可以减少浮渣附着在主 电弧确立之后通常进行的穿孔工序中的孔周围。
发明效果
根据本发明，可以减少浮渣附着在穿孔工序中的孔的周围。


图1是本发明的一个实施方式的等离子切割装置的要部的概要结 构图。
图2是说明在切割软钢、低合金钢或低碳钢工件时的电弧电流、
等离子气体112及辅助气体的控制方法的时序图。
图3是表示辅助气体供给系统104的构成例子的配管图。
图4是表示图3所示的辅助气体供给系统104的动作的时序图。
图5是表示辅助气体供给系统104的其他构成例子的配管图。
图6是表示图5所示的辅助气体供给系统104的动作的时序图。
附图标记i兑明
100等离子切割装置
102等离子喷枪
112等离子气体
114辅助气体
103等离子气体供给系统
104辅助气体供给系统
106电源电^各
108冷却水循环系统
109控制装置
140工件
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明实施方式所述的等离子切割装置要部的概要结构图。
如图1所示，该等离子切割装置100包括等离子喷枪102，将 等离子气体112、辅助气体114、电弧电流及冷却水IIO分别提供给等 离子喷枪102的等离子气体供给系统103，辅助气体供给系统104,电 源电路106，冷却水循环系统108,以及对它们的动作进行控制的控制 装置109。
等离子喷枪102整体具有大致圆柱状的形状，朝向下方，从其中 心向外依次具有同轴配置的电极120、喷嘴122及防护罩124。电极 120的外围被喷嘴122包围。喷嘴122在其前端部具有用于喷出等离 子气体射流的孔。喷嘴122的外围被防护罩124包围。防护罩124在
其前端部具有用于使从喷嘴122喷出的等离子气体射流通过的开口 。
电极120在其前端部具有耐热材料例如4会、《告或者它们的合金等 制成的电极头(insert) 126,在电极内部具有冷却水通路128。在电极 120和喷嘴122之间存在等离子气体通路130。在等离子气体通路130 中设有用于形成等离子气体旋涡流的等离子气体旋流器132。在喷嘴 122和防护罩124之间存在辅助气体通路134。辅助气体通路134的出 口为环状，并围着喷嘴122的孔的前方。在辅助气体通路134中设有 用于形成辅助气体旋涡流的辅助气体旋流器13 6 。
等离子气体112通过等离子气体通路130成为向单方向回旋的旋 涡流，并被提供到电极120的前端部的正面，然后从喷嘴122的前端 的孔以旋涡流形式向下喷出。辅助气体114通过辅助气体通i 各134 乂人 其出口起变成沿与等离子气体112的回旋相同方向回旋的旋涡流，并 喷到来自喷嘴122的等离子回旋喷流的周围。
当进行板材(工件)140的切割时，将等离子喷枪102相对于工 件140布置成使工件140位于等离子喷枪102的下方附近。在加工开 始之前，进行预送气工序，在预定时间段喷出等离子气体112和辅助 气体114直至其流量稳定。继预送气工序之后，进行维弧工序。于是， 电源电路106在电极120和喷嘴122之间施加高电压，在电极120的 前端部和其附近的喷嘴122的内面之间产生维弧。在维弧的作用下， 电极120前端部附近的等离子气体112被等离子化，从喷嘴122的孔 中向下方以高速的射流形式喷出。在该等离子射流的引导下，维弧穿 过喷嘴122的孔向下方移动到达工件140的上表面。这样，电纟及120 和工件140之间确立了与等离子射流一体化的主电弧(等离子弧)138。 在主电弧的确立一皮4企测出的同时，电源电^各106切断通往喷嘴122的 电路，取而代之，连接通往工件140的电路。由此，在电极120和工 件140之间形成电弧电流路。之后，主电弧138—直维持到该电弧电 流i 各断开。
主电弧138确立之后，最先进行穿孔工序。于是，通过主电弧138 在工件140上开出孔142。熔融金属/人孔142的口中喷出并凝固堆积 在孔142的周围形成浮渣144，直至孔142被贯穿。当孔142贯穿之
后，开始进行切割工序。在切割工序中，等离子喷枪102 —边移动一
边切割工件140。切割工序结束时，电源电^各106切断主电弧138的 电流电路，主电弧138消失。继而进行续送气工序，等离子气体112 和辅助气体114还流动预定时间。
在上述以预送气工序、维弧工序、穿孔工序、切割工序及续送气 工序为顺序的一连串加工工序中，控制装置109进行控制以使电弧电 流的大小、以及等离子气体112和辅助气体114的各组成、压力及流 量最合适。下面对该控制进行更具体的说明。特别对切割软钢、低合 金钢或低碳钢等材料制成的工件140时的控制进行说明。
图2示出了如何控制切割软钢、低合金钢或低碳钢工件140时的 电弧电流、等离子气体112及辅助气体。图2 ( A)示出了电弧电流的 大小的变化，图2 (B)示出了等离子气体112的压力和组成的变化， 图2 (C)示出了辅助气体114的流量和组成的变化，图2 (D)示出 了辅助气体114中包含的氧浓度的变化。
如图2 (A)所示，从维弧工序起至切割工序电弧电流一直流动。 电弧电流在维弧工序中以预定的小的维弧电流值流动，而在穿孔工序 中逐渐增大，达到预定的切割电流值，继而在切割工序中被恒定地控 制在该切割电流值。然后，在切割工序结束时电弧电流停止。
如图2(B)所示，从预送气工序起至续送气工序，等离子气体 112持续流动。等离子气体112的压力从预送气工序起至维弧工序被 控制为预定的低的预送气压力，在进入穿孔工序时激增到预定的高切 割压力，在穿孔工序至切割工序期间被恒定地控制在该切割压力，之 后在进入续送气工序时骤减并被控制为预定的低的续送气压力。
可以根据不同的工序改变氮(惰性气体)、氧、空气或它们的混 合气体等的组成，作为等离子气体112使用。在该实施方式中，等离 子气体112的组成为预送气工序至维弧工序为100摩尔％的氮，进 入穿孔工序时转换到氧和氮的混合气体例如按照体积浓度氧为80摩 尔％、氮为20摩尔％的富氧的组成，在穿孔工序至切割工序期间被恒 定地控制为该富氧的组成，然后，当进入续送气工序时再次变为100 摩尔％的氮。或者作为变型实施例，等离子气体112的组成为在预 送气工序至维弧工序和在续送气工序分别可以是空气(即，按照体积
浓度含有约20摩尔％的氧和约80摩尔％的氮)，此外，在穿孔工序 至切割工序期间也可以是100摩尔％的氧。
如图2 (C)所示，辅助气体114从预送气工序起至续送气工序的 初期持续流动，在此期间辅助气体114的流量被恒定地控制为预定的 切割流量。然后，在进入续送气工序时辅助气体114停止。可以根据 不同的工序改变氮(惰性气体)、氧、空气或它们的混合气体等的组 成作为辅助气体114使用。在该实施方式中，辅助气体114的组成为 从预送气工序至维弧工序为100摩尔％的氮，进入穿孔工序时转换为 100摩尔％的氧，在穿孔工序期间维持该组成，进入切割工序时转变为 含有氧和氮的组成、例如像空气和氧的混合气体那样氧浓度比穿孔工 序低的组成，并在穿孔工序期间维持该组成。或者作为变型实施例， 辅助气体114的组成为从预送气工序起至维弧工序和在续送气工序 中分别可以是空气(即，按照体积浓度含有约20摩尔％的氧和约80 摩尔％的氮)，从穿孔工序起至切割工序期间可以是100摩尔％的氧， 此外，在续送气工序中也可以是空气。
在此，应注意的是辅助气体114中的氧的体积浓度(以下称为"辅 助气体的氧浓度")的变化。即，如图2(D)所示，如果将预送气工 序和维弧工序中的辅助气体的氧浓度设为Dl，将穿孔工序中辅助气体 的氧浓度设为D2，将切割工序中辅助气体的氧浓度设为D3,那么在 这些不同工序的辅助气体的氧浓度Dl、 D2及D3之间存在Dl <D3< D2的关系。对每项工序的辅助气体的氧浓度具体说明如下。
预送气工序和维弧工序中的辅助气体的氧浓度Dl为20摩尔％以 下(即空气中的氧浓度以下)的低值。特别是，维弧工序中辅助气体 的氧浓度D1越接近0摩尔％,维弧导致的喷嘴122的损伤程度越小。
穿孔工序中辅助气体的氧浓度D2为20摩尔％以上(即空气中的 氧浓度以上)的高值，例如可以是80摩尔％以上可引起燃烧(工件140 切割面的过剩的氧化反应)的浓度，也可以是100摩尔％。该辅助气 体的氧浓度D2越接近100摩尔％，就越能提高穿孔能力，而且越能减 少孔周围附着的浮渣144的量。由该效果可以带来减轻喷嘴122和
防护罩124的烧损程度从而延长它们的寿命、提高生产效率、而且提 高可切割的最大板压等优点。该穿孔工序中的辅助气体的氧浓度D2 的值高于切割工序中的辅助气体的氧浓度D3 。
切割工序中的辅助气体的氧浓度D3为20摩尔％以上、并且在产 生燃烧的氧浓度(例如80摩尔％)以下的中等程度的值。在切割工序 中，与穿孔工序不同，氧浓度为100摩尔％的辅助气体由于会产生燃 烧而不采用。为了达到不产生燃烧而且降低工件140背面附着的浮渣 的目的，切割工序中辅助气体的氧浓度D3处于40摩尔％~ 80摩尔％ 的范围，例如50摩尔％左右是适当的。
图3示出了用于提供如上所述氧浓度变化的辅助气体114的辅助 气体供给系统104的构成例子。
如图3所示，辅助气体供给系统104包括供来自氮源的氮气流 动的氮供给管160、供来自空气源的空气流动的空气供给管162、以及 供来自氧源的氧气流动的两个氧供给管164、 166。两个氧供给管164、 166被设计成流过其中的氧气流量不一样，下面将流量大的氧供给管 164称为"氧大供给管"，流量小的氧供给管166称为"氧小供给管"。 这四才艮气体供给管160、 162， 164、 166汇流后与一根辅助气体供给管 188连接，然后辅助气体供给管188与等离子喷枪102的辅助气体通 路134连接。在上述四根气体供给管160、 162， 164、 166中分别设置 有用于开闭各自气体供给管的电》兹阔172、 176、 184、 186。下面将氮 供给管160的电磁阀172称为"氮阀"，将空气供给管162的电磁阀 176称为"空气阀"，将氧大供给管164的电磁阀184称为"氧大阀"， 将氧小供给管166的电磁阀186称为"氧小阀"。
在氮供给管160中，氮阀172的上游设置有将氮气流量恒定地控 制在预定辅助气体流量值的流量调节阀170。在氧大供给管164中， 氧大阀182的上游设置有将氧气流量恒定地控制在预定第一氧流量值 的流量调节阀180。在氧小供给管166中，氧小阀186的上游设置有 将氧气流量恒定地控制在比上述第一氧流量值小的预定第二氧气流量 值的流量调节阀184。第一氧流量值和第二氧流量值的总和比上述辅 助气体流量值略小(或者，作为变型实施例也可以与上述辅助气体流
量值相等)。另外，在空气供给管162中，空气阀176的上游设置有 用于设定辅助气体压力的减压阀174，以使空气阔176打开状态下的 辅助气体114的流量稳定在上述辅助气体流量值，而且在空气阀176 的下游设置有逆止阀178。
优选地，四才艮气体供给管160、 162, 164、 166的汇流点设置在尽 可能靠近等离子喷枪102的位置，尽量缩短辅助气体供给管188。由 此，在上述汇流点的偏上游侧进行气流的控制动作时，缩短了该控制 的结果反映到等离子喷枪102的延迟时间，提高了气体控制的精度。
图4示出了上述一连串加工工序中图3所示的辅助气体供给系统 104的动作。图4 ( A)示出了一连串加工工序中的电弧电流变化，图 4(B)示出了氮阀172的开闭动作，图4(C)示出了空气阀176的开 闭动作，图4 (D)示出了氧大阀182的开闭动作，图4(E)示出了 氧小阀186的开闭动作，此外图4(F)示出了辅助气体114所含有的 氮气、氧气及空气的流量的变化。
如图4所示，在预送气工序和维弧工序中，只有氮阀172打开， 其他的气体阀176、 182、 186关闭，因此如图4 (F)所示只有氮气作 为辅助气体114流动。在穿孔工序中，氮阀173关闭，取而代之，空 气阀176、氧大阀182和氧小阀186打开，因此如图4(F)所示，富 氧的氧和空气的混合气体(或者，作为变型实施例也可以只有氧气) 作为辅助气体114流动。在切割工序中，空气阀176和氧小阀186打 开，氮阀172和氧大阀182关闭，因此如图4(F)所示，氧浓度比穿 孔工序时低的氧和空气的混合气体(或者，作为变型实施例也可以只 有空气)作为辅助气体114流动。
图5示出了辅助气体供给系统104的其他构成例子。图5所示的 构成例子是从图3所示的构成例子中去掉氮供给管160。
图6示出了上述一连串加工工序中图5所示的辅助气体供给系统 104的动作。图6 ( A)示出了一连串加工工序中的电弧电流变化，图 6(B)示出了空气阀176的开闭动作，图6 (C)示出了氧大阀182 的开闭动作，图6 (D)示出了氧小阀186的开闭动作，此夕卜图6(E) 示出了辅助气体114所含有的空气及氧气的流量的变化。
如图6所示，在预送气工序和维弧工序中，空气阔176打开，氧 大阔182和氧小阀186关闭，因此如图6(E)所示，只有空气作为辅 助气体114流动。在穿孔工序中，空气阀176、氧大阀182和氧小阀 186全打开，因此如图6(E)所示，富氧的氧和空气的混合气体(或 者，作为变型实施例也可以只有氧气)作为辅助气体114流动。在切 割工序中，空气阀176和氧小阀186打开，氧大阀182关闭，因此如 图6(E)所示，氧浓度比穿孔工序时低的氧和空气的混合气体(或者， 作为变型实施例也可以只有空气)作为辅助气体114流动。
才艮据上述实施方式，辅助气体114的组成在维弧工序、穿孔工序 及切割工序中被最优化为各不相同的组成。这样，可以提高穿孔的能 力，而且可以减少浮渣向穿孔工序中的孔周围的附着。其结果，提高 了作为等离子喷枪消耗部件的防护罩和喷嘴的寿命。此外，可以缩短 从穿孔工序中所形成的孔的位置到产品的切割长度，提高了生产效率。 另外，由于穿孔能力的提高，还可以增加作为切割装置基本性能之一 的最大切割板压。
然而，在上述的实施方式中，与维弧工序、穿孔工序及切割工序 的切换几乎同步切换等离子气体112及辅助气体114的组成，但是在 工序切换和气体组成切换之间也可以存在某容许范围内的若干时间偏 差。例如，辅助气体的氧浓度可以在维弧工序中设置为上述低的浓度 值Dl,在维弧转变为主电弧并确立了主电弧的时刻切换为适合穿孔工 序的上述高的浓度值D2，在之后预定长度的时间段维持该高的浓度值 D2,经过该时间段后切换为适合切割工序的上述中等浓度值D3。此 时，辅助气体的氧浓度从高浓度值D2切换为中等浓度值D3的时刻与 加工工序/人穿孔工序向切割工序实际切:换的时刻也可以不必相同，例 如，可以比它早一些，也可以晚一些。也就是说，在穿孔工序的全过 程中也可以不持续维持高浓度值D1 ，如果在至少 一部分过程中提供高 浓度值D2 (或者比切割工序时高的辅助气体浓度值)，则相比于以往 可以改善穿孔工序。此外，在切割工序开始的同时也可以不进行,人高 浓度值D2向中等浓度值D3的切换，即使在切断从穿孔工序中开凿的 孔至成品的路径期间进行该气体组成的切换，或者在比穿孔工序结束
时刻略早时进行该气体的组成切换，也可以良好地进行切割工序。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但是上述实施方式只不过 是用于说明本发明的例子，并不意味将本发明的范围只限定为这些实 施方式。在未脱离其要点的情况下，本发明也可以以其他各种方式实施。
权利要求
1.等离子切割装置，在从等离子喷枪(102)喷出等离子气流并在所述等离子气流周围喷出辅助气流的同时，依次进行维弧工序、穿孔工序、切割工序，所述等离子切割装置(100)包括辅助气体供给控制装置(104、109)，在所述穿孔工序和所述切割工序中将含氧的气体作为所述辅助气体提供给所述等离子喷枪，并在所述穿孔工序的全部或一部分时间中将辅助气体的氧浓度控制为比所述切割工序时高的值。
2. 根据权利要求1所述的等离子切割装置，其中， 所述辅助气体供给控制装置(104、 109)在所述维弧工序中将不含氧或含氧的气体作为所述辅助气体提供给所述等离子喷枪，并在所 述维弧工序时将所述辅助气体的氧浓度控制为比所述穿孔工序时低的值。
3. 根据权利要求1所述的等离子切割装置，其中， 所述辅助气体供给控制装置(104、 109)将所述辅助气体的氧浓度在所述穿孔工序的全部或一部分时间中控制在20摩尔％~ 100摩尔 %的范围内，在所述切割工序时控制在20摩尔％ ~ 80摩尔％的范围内。
4. 等离子切割方法，在从等离子喷枪(102)喷出等离子气流并 在所述等离子气流周围喷出辅助气流的同时，依次进行维弧工序、穿 孔工序、切割工序，其中，在所述穿孔工序和所述切割工序中使用含氧的气体作为所述辅助 气体，在所述穿孔工序时将辅助气体的氧浓度控制为比所述切割工序 时高的值。
5. 等离子切割装置，在从等离子喷枪(102)喷出等离子气流并 在所述等离子气流周围喷出辅助气流的同时，在产生维弧之后将所述 维弧转变为主电孤，所述等离子切割装置(100)包括辅助气体供给控制装置(104、 109)，在维持所述主电弧期间， 将含氧的气体作为所述辅助气体提供给所述等离子喷枪，在所述主电 弧确立之后的预定时间段中将辅助气体的氧浓度控制为比经过所述时 间段后高的值。
6.等离子切割方法，在从等离子喷枪(102)喷出等离子气流并 在所述等离子气流周围喷出辅助气流的同时，在产生维弧之后将所述 维弧转变为主电弧，其中，在维持所述主电弧期间使用含氧的气体作为所述辅助气体，在所 述主电弧确立之后的预定时间段内将辅助气体的氧浓度控制为比经过 所述时间段后高的值。
全文摘要
在软钢或低碳钢的等离子切割中，为了减少浮渣向穿孔时的孔周围附着，需要控制辅助气体的氧浓度。使用氧、空气、或者氧和氮的混合气体等作为等离子气体。使用氮、氧、空气、或者氧和空气的混合气体等作为辅助气体。在穿孔工序中，辅助气体的氧浓度被控制为比切割工序时的高。在穿孔工序中，辅助气体的氧浓度为20摩尔％以上，优选为100摩尔％或者接近于该值的高浓度；在切割工序中，辅助气体的氧浓度为20摩尔％以上且低于燃烧的浓度，例如为40摩尔％～80摩尔％。
文档编号B23K10/00GK101175596SQ20068001689
公开日2008年5月7日 申请日期2006年4月12日 优先权日2005年5月26日
发明者大西知志, 山口义博, 蔵冈一浩 申请人:小松产机株式会社