数控火焰切割机

数控火焰切割机切割时一般选用中性焰或轻微的氧化焰。在切割过程中要保证火焰的强度要适中，应根据工件厚度、割嘴种类和质量要求选用预热火焰。

在气割厚钢板时，龙门式数控火焰切割机由于气割速度较慢，为防止割缝上缘熔化，应相应使火焰能率降低;若此时火焰能率过大，会使割缝上缘产生连续珠状钢粒，甚至熔化成圆角，同时还造成割缝背面粘附熔渣增多，而影响气割质量。如在气割薄钢板时，因气割速度快，可相应增加火焰能率，但割嘴应离工件远些，并保持一定的倾斜角度;若此时火焰能率过小，使工件得不到足够的热量，就会使气割速度变慢，甚至使气割过程中断。

下面是我们总结的一些使用过程中的小窍门:

1、预热火焰的功率要随着板厚的增大而加大，割件越厚，预热火焰功率越大;

2、在切割较厚钢板时，应采用轻度碳化焰，以免切口上缘熔塌，同时也可使外焰长一些。

3、使用扩散型割嘴和氧帘割嘴切割厚度 200mm 以下钢板时，火焰功率选大一些，以加速切口的前缘加热到燃点，从而获得较高的切割速度。

4、切割碳含量较高或合金元素教多的钢材时，因为他们燃点较高，预热火焰的功率要大一些。

5、用单割嘴切割坡口时，因熔渣被吹向切口外侧，为补充能量，要加大火焰功率。

数控火焰切割机将传统的火焰切割方式与数控自动化技术相结合，可用于6mm厚度以上的碳板及普碳板切割加工，考虑到国内市场的钢材使用情况，数控火焰切割仍然占有较大的市场。 数控火焰切割机的切割方式跟数控等离子切割机的切割方式是不同的，火焰切割是利用高温火焰将钢板表面的某一点加热至燃点，并充以高压氧，使之燃烧形成切口的切割方法。

通常火焰切割时需要燃气和氧气，而火焰的可用燃气有三种:煤气，丙烷，乙炔。其中煤气发热量最小，丙烷其次，乙炔发热量最大。发热量越大，切割越快，燃烧速度越快，切割效果就越好。

火焰切割时只能切割容易氧化的金属，含碳量比较高的火焰是很难切割的。火焰切割的厚度一般都是6mm以上的碳钢，对于6mm以下的板材虽然也可以切割，但是因为板材较薄，因为火焰切割的方式是利用高温火焰将钢板表面的某一点加热至燃点，并充以高压氧，使之燃烧形成切口的切割方法。

所以在切割板材时容易使得产生板材热变形，切割出来的板材就达不到好的效果。一般火焰数控切割机可以切割到200mm，再经过特殊改造后可以切割350mm。

在切割速度上，数控火焰切割比人工切割要快上很多倍。但是比等离子切割又稍慢一些。用20mm厚的板材做比较。火焰切割速度大约每分钟450mm/min，等离子切割速度大约每分钟1500mm/min。在切割效果上火焰切割的垂直度要比等离子的切割垂直度要好，火焰切割割面是垂直的，等离子切割割面有一定的倾斜。

一、工作前

(1)检查各气路、阀门，是否有无泄漏，气体安全装置是否有效。 (2)检查所提供气体入口压力是否符合规定要求。 (3)检查所提供电源电压是否符合规定要求。

二、工作中

1。调整被切割的钢板、尽量与轨道保持平行。

2。根据板厚和材质，选择适当割嘴。使割嘴与钢板垂直。

3.根据不同板厚和材质、重新设定机器中的切割速度和预热时间，设定预热氧、切割氧合理的压力。

4.在点火后，不得接触火焰区域。操作人员应尽量采取飞溅小的切割方法，保护割嘴。

5.检查加热火焰，以及切割氧射流，如发现割嘴有损坏，应及时更换、清理。清理割嘴应用专用工具清理。

6.切割过程中发生回火现象，应及时切断电源，停机并关掉气体阀门，回火阀片若被烧化，应停止使用，等厂家或专业人员进行更换。

7.数控火焰操作工操作切割机时，要时刻注意设备运行状况，如发现有异常情况，应按下紧停开关，及时退出工作位，严禁开机脱离现场。

8.操作人员应注意，切割完一个工件后，应将割炬提升回原位，运行到下一个工位时，再进行切割。

9.操作人员应按给定切割要素的规定选择切割速度，不允许单纯为了提高工效而增大设备负荷，处理好设备寿命与效率和环保之间的关系。

三、下班后

1.下班后，设备应退回保障位，关闭气阀。管内残留气应放尽、关闭电源。

2.如果实行交接班制度，应将当班设备运行状况作好交接班记录。

3.应认真清理场地，保持工作区内的整洁、有序。

四、日常保养

1.轨道不允许人员站立、踏踩、靠压重物，更不允许撞击，导轨面每个班用压缩空气除尘后用纱布沾20#机油擦拭轨面。随时保持导轨面润滑、清洁。

2.传动齿条上每天用应20#机油清洗，不允许齿条上有颗粒飞溅物。

3.操作人员只允许拆卸割嘴，其余零件不能随意拆卸，电气接线盒只允许有关人员检修时，方能打开。

4.该设备若出现故障，应及时请维修人员处理，故障较大时，应先报设备处组织有关人员会审，确定维修方案。严禁私自拆机检查。

五、安全保障

1.设备周围应避免强震动源。

2.工作人员挂牌上岗操作，无关人员不得上机，更不准擅自按动键，以免损坏机器或程序，数据丢失。

3.移动设备时，应注意不允许发生脱钩或前冲，机上包括导轨任何一部分都不能撞击。

4.设备动力源线应单独使用，并带有交流稳压装置。

5.通气或更换气体和清理割嘴必须按有关危险气体安全操作规程执行。

6.操作者不得随意把外来程序调入机器内存内，以防病毒，只许用本厂认可专用软件。

龙门式结构，使得该机型不仅在外观上更为大气，而且在运行上更加稳定，工作效率高，使用寿命长的优势，并可在横梁上放置小型机载等离子电源;可用于各种碳钢、锰钢、不锈钢等金属材料的大、中、小型钢板下料。该机型横向跨度有3m、4m、5m、6m、8m等多种规格，均采用双边驱动;还可根据用户要求配置多把割炬，或配置成异型切割和直条切割两用切割方式，另可选配电容或等离子自动调高系统;基本配置:为单火焰或单等离子割炬，带自动点火，不含自动调高及等离子切割电源。

主要技术参数

导轨间距 4000mm 有效切割宽度 3200mm

导轨长度 6000mm 有效切割长度 4800mm

单火焰割炬 1组 火焰切割厚度 6-200mm

单等离子割炬 1组 等离子切割厚度 视等离子电源而定

移动精度 0.01mm/步 整机运行速度 0-3500mm/min

驱动方式 双边驱动 自动调高行程 0-230mm

产品主要特点

1. 横梁:采用方管对焊结构，具有刚性好，精度高，自重轻，惯量小的特点。所有焊接件均振动时效去应力处理，有效的防止了结构变形;

2. 纵、横向驱动:均采用精密齿轮齿条(7级精度)传动。横向导轨采用台湾进口的直线导轨，纵向导轨是由精密加工的特质钢轨制成，保证了切割机的运行平稳，精度高，且经久耐用，清洁美观;减速采用行星齿轮减速器，可以非常完美的保证运动的精度和平衡度;

3. 纵向驱动架(端架):两端装有水平导向轮，可调整驱动架底部偏心轮对导轨的压紧程度，使整机在运动中保持稳定的导向。装有除尘器，随时刮扫积聚在导轨表面的杂物;

4. 驱动系统为国产步进驱动，根据用户需要可选用世界顶级产品--进口日本松下交流伺服驱动/国产伺服驱动，使整机更加运行平稳，速度变速范围更宽，加速时间短;

5. 升降体采用铝合金结构体，升降导向采用直线导轨，升降提升采用滚珠丝杠提升;

6. 简单易用的自动编程系统,使数控编程不再复杂,轻而易举;

7. 数控控制系统采用自主研发控制系统，具有目前国内最为优良的稳定性和超强抗干扰能力。

主要技术指标

1. 切割形状: 可编程切割直线和圆弧构成的任意平面形状钢板零件;

2. 切割精度: 国家标准JB/T10045.3-99;

3. 切割宽度: 4m、5m、6m、8m、12m等多种规格可选;

4. 轨道长度: 标配6米，还可根据用户要求定制加长3m/节;

5. 驱动方式: 双边驱动;

6. 割炬配置: 标配1把，可选配火焰或者等离子割炬，还可根据用户需求进行定制;

7. 切割厚度: 火焰最大可切割200mm，等离子切割厚度视所选电源大小而定;

8. 点火调高: 自动点火、电动调高，根据用户要求可选配电容式或弧压式自动调高;

9. 数控系统: 为自主研发的控制系统，简单易用，性能稳定;根据用户要求可选用北京斯达特2000或3000系统，进口型有美国海宝系统、FastCNC数控系统;

10. 数控编程: 基于AutoCAD的全自动图形化编程软件;

11. 切割气体: 氧气+乙炔 或丙烷。

乙炔和石油化工中催化裂化的副产品中的丙烷、丁烷及天然气(甲烷)相比,其燃烧性质的差别主要是由于它们的分子结构不同所致。乙炔分子结构中两碳原子间含有两个很易破裂的π键(CH ≡CH),化学活性强,燃点低,燃烧速度快，易回火。而烷烃分子结构中只含相对稳定的σ键(如丙烷:CH3 - CH2 - CH3),因此,其化学活性,燃烧速度均不如乙炔，回火倾向较小。正是由于这种分子结构的差异、燃烧速度的不同，导致它们的火焰热量的分布也有所差异。

乙炔因其易燃易爆，安全系数低，生产过程中耗能耗电，污染环境，生产成本偏高，以至在生产、存储、运输、使用、环保及价格方面存在诸多缺陷和隐患，发展受到了很大限制，因此许多国家都在研制新的更安全、更节能的工业燃气，中国国家有关部门在全国乙炔生产会议上明确不再审批新建扩建电石厂、乙炔厂。现有的厂家面临转产的境地。国家早在八五期间，就极力推广烷烃类燃气替代乙炔气，如"丙烷气"、"丙烯气"、"天然气"等等， 以期逐渐取代乙炔气。

我国工业燃气用量中，70%为乙炔气。以前乙炔气主要是乙炔发生器中制取，由于造成污染和高度不安全性，各地均已发文不得采用(包括管道式)。均采用瓶装乙炔气进行工业切割。乙炔化学性质活跃，易爆，极危险。当其与铜、银等金属以及空气、纯氧混合，甚至盛装容器直径较大时都会引起爆炸。使用乙炔气在对碳素钢切割时，易产生切口上缘熔化，挂渣多且不易清除，切面局部硬化等现象，使切割工艺不理想。焊接时需要进行打磨，增加了生产成本。 沿海地区造船厂已经禁止在造船平台使用乙炔，改用其他新型切割气，多年来人们一直尝试采用其他燃料代替乙炔作为切割气，但由于其他燃料如:天然气，液化石油气，丙烷气，丙烯气，人工煤气，二甲醚等燃料在氧气中燃烧温度低于2500℃，直接作为切割气不理想，需要加助燃添加剂对母气进行催化，裂化，助燃，改变燃气燃烧方式，从而提升火焰温度，使之在氧气中燃烧的火焰温度达到或超越乙炔的3100℃，实现替代乙炔的目的。

乙炔在很长一段时间内成为工业切割、焊接、火焰喷图等工艺不可替代的燃料，乙炔在特种切割中发挥了不可替代的作用，如球墨铸铁、钼钢、不锈钢等工件的切割。焊接工艺中乙炔较其它燃气更具有特殊的优势，操作简便，适用性强，火焰喷图因其具有速度快，质量好等优点收到广大企业的青睐。

但随着生产力的发展和社会的进步，人类越来越注重环保、节能、安全、高效，对乙炔气暴露出来的弊端和缺陷也有了越来越清晰的认识。上世纪七十年代，在欧美、日本发达国家就已开始逐步淘汰乙炔气，取而代之的是以丙烷、丙烯、天然气、汽油、焦炉煤气、氢气等为主体的工业燃气。

若想达到乙炔的使用效果，必须了解乙炔的理化性质，才能采取相应的技术手段实现烷烃类燃气的可替代性。

乙炔分子式为C2H2，构造式为HC ≡ CH。根据杂化轨道理论，乙炔分子中的碳原子以sp 杂化方式参与成键，两个碳原子各以一条sp 杂化轨道互相重叠形成一个碳碳σ键，每个碳原子又各以一个sp 轨道分别与一个氢原子的1s 轨道重叠，各形成一个碳氢σ键。此外，两个碳原子还各有两个相互垂直的未杂化的2p 轨道，其对称轴彼此平行，相互"肩并肩"重叠形成两个相互垂直的π键，从而构成了碳碳叁键。两个π键电子云对称地分布在碳碳σ键周围，呈圆筒形。

乙炔分子中π键的形成及电子云分布，现代物理方法证明，乙炔分子中所有原子都在一条直线上，碳碳叁键的键长为0.12 nm，比碳碳双键的键长短，这是由于两个碳原子之间的电子云密度较大，使两个碳原子较之乙烯更为靠近。但叁键的键能只有836.8 kJ·mol -1，比三个σ键的键能和(345.6 kJ·mol -1 × 3)要小，这主要是因为p 轨道是侧面重叠，重叠程度较小所致。简单炔烃的沸点、熔点以及相对密度，一般比碳原子数相同的烷烃和烯烃高一些。这是由于炔烃分子较短小、细长，在液态和固态中，分子可以彼此靠得很近，分子间的范德华作用力很强。由于乙炔的特殊化学性质，在燃烧过程中，热能释放效率高、化学反应速度快、化学键极易断裂、火焰燃烧速度快，是丙烷类燃气的3倍，因此助燃添加剂需要对烷烃类燃气的分子进行强有力的助分解，达到快速燃烧的目的，实现温度瞬间的提升。

丙烷是石油化工工业的副产品,来源丰富,价格低廉,且燃烧对环境无污染,是乙炔可行的替代品。由于丙烷火焰温度较低,预热时间相对比乙炔长,这是推广应用中遇到的一大困难。由于丙烷火焰热量分布分散、温度较低、由火焰导致金属熔化的可能性较小,因此割口上沿不易造成塌边、切口光滑平整、割口下沿挂渣少、易清除。

丙烯的焰心和外焰都有较高的热释放,焰心热量分布与乙炔相似,外焰热量比乙炔高。因此,丙烯既具有乙炔火焰的属性又具有丙烷外焰的高热含量,火焰温度比乙炔焰约低,但比丙烷火焰温度高,是一较好的切割用燃气。丙烯火焰的切割特点是:火焰温度较高,切割预热时间与乙炔相比约有增加,但比丙烷快,由于外焰热含量高,对于厚大构件切割有利。

液化石油气来自炼厂气、湿性天然气或油田伴生气。由天然气和伴生气中得到的液化石油气主要成分是丙烷(为通常俗称为残液的主要成分)、丁烷、丁烯和少量戊烷。液化气成分复杂,燃烧时火焰不集中，热量不均衡，火焰温度低,切割预热时间相应增长，切割速度降低，功效差。

天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。

由于天然气热值低，燃烧速度慢,火焰温度低,切割预热时间相应增长，消耗燃气和氧气量大，综合成本偏高。切割厚钢板时要获得所要求的总热量燃气消耗量大。要保持切割速度,厚大构件要求外焰热量输出要高,割缝容易加宽，热影响区大，预热穿孔时容易反浆或难于穿透，对金属表面造成影响，需要加添加剂来提高火焰温度。

催化燃烧是燃料在催化剂表面进行的完全氧化反应。 在催化燃烧反应过程中，反应物在催化剂表面形成低能量的表面自由基，生成振动激发态产物，并以红外辐射方式释放出能量;在反应完全进行的同时，通过催化剂的选择性来有效地抑制生成有毒有害物质的副反应发生，基本上不产生或很少产生NOx、CO和HC等污染物。

助燃添加剂与天然气(液化石油气)分子结合后，更容易实现分子的裂化，分解，从而改变了燃气的性质，在燃烧状态下改变了气体波长，燃烧频率，燃烧速度，增强热能等，实现了二次完全燃烧，降低了有害物质的生成，降低了热量的散逸，达到了高温催化燃烧的目的。并且助燃催化剂本身具有很好燃烧化学能，因此催化燃烧是应用广泛的形式之一。

直条火焰切割机是一种高效率的、氧燃气气体切割设备，可根据用户需要配置割炬数量，具有纵向多头切割，横向直边切割之功能，一次同时切割加工多块板条。配置进口变频器实现无极调速，调速范围大，移动可靠。驱动系统采用交流变频调速机或交流伺服系统。

技术参数