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电弧等离子切割技术优势及特征《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:51:10 阅读: 来源:封包机厂家

2017-04-18 20:38:40来源: 贤集网

为了解决传统机械切割技术存在的难题,GADrilling高科技公司对电弧等离子切割技术进行了研究,利用新一代等离子发生器研发了电弧等离子切割工具,该工具可切割钢、水泥和岩石等材料。

技术优势

电弧等离子切割技术是一种新型切割技术,与传统富氧火焰或氩、氢、氧等离子切割技术相比,优势如下:

(1)电弧热力学温度高达1×104K,直接作用于物料表面,传热效率高,特别适合放射状部件。(2)电弧长,射流截面积大,射流相对均匀,有助于高效切削。(3)旋转螺旋电弧,内置离心泵功能,有助于清除切屑。(4)可使用电动液压产生冲击波和压力波,有利于材料的切削和切屑的运移。(5)应用高强度短路电流脉冲产生压力波,在脉冲积累过程中,充放电在极短的时间内改变,可增大瞬时脉冲切削效应,功率脉冲为MW级。

电弧等离子切割技术与传统机械切割或磨料水射流切割技术相比,优势如下:(1)多层套管切割起下钻次数减少。(2)轻型作业船实现了100%无钻机作业,作业灵活,可满足即时需要。(3)工具采用连续管输送方式,连续管为全自动控制,提高了作业人员安全性,降低了HSE风险。(4)金属切屑小,可避免机械卡钻,无需高黏度高成本循环液。(5)金属切削处理简单,循环液管理问题少。(6)作业程序简化,时间短。

技术特征

电弧等离子切割过程融合了等离子化学和热化学过程,在水蒸气环境中可实现金属的氧化、熔化和蒸发,从而达到快速切割的目的。当热力学温度高达3500K时,钢在熔化和蒸发过程中都极易被氧化。多参数下钢切削速率研究表明,为提高必要的热化学和热物理过程所需的恒定速率,温度和热传递是极为关键的因素。热化学和热物理过程的比例关系导致钢切削效率随温度变化而变化,具有如下基本特征。

(1)氧化是一个放热过程,可为钢切削的各个子过程提供附加能量。(2)钢的氧化和蒸发速率随等离子体温度、通过等离子和钢交界面的功率密度和等离子焓的增大而增大。(3)从能量的角度来看,在水蒸气和空气/蒸汽混合物中钢的氧化和蒸发速率最大。(4)在3330~3660K热力学温度范围内,氧化过程释放的焓提高了3倍,意味着提供给钢切削过程的能量达3倍以上,无需提高等离子发生器的外部功率。在如此高的温度下,所有的产物都以气体形式存在,因此对于所有类型的合金钢,该热力学温度范围应该有效。

(5)当表面热力学温度超过3660K时,钢全部熔化和蒸发,冲击钢表面的等离子粒子以活性原子的形式存在,可导致金属的刻蚀效应。但在熔化和蒸发过程中,钢极易被氧化。

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