隨著裝備（bèi）大型化和以鋼代鑄的廣（guǎng）泛使用，超厚板在設備製造業中使用越來越廣泛。

　　火焰切割作為結構（gòu）件生產（chǎn）加工的首要工序，加之火焰切（qiē）割的不可逆性，超厚板數控火焰切割工藝已（yǐ）是大型設備製造廠家的必備技術。因此研究和掌握超厚板數控火焰切割工藝（yì）具（jù）有重要意義。

　　大包回轉台是煉鋼廠方圓坯項目（mù）中的重要設備，由於該設備產品（pǐn）結構大，使用條件惡劣，製作質量要求高，製作難（nán）度大，首要是厚板的數控火焰切割下料，大包回轉台的部分構（gòu）件使用超厚鋼板（bǎn），如圖1所示的上連杆中序號9鋼板厚度達到220mm。必須（xū）針對超厚板的切割特點進行（háng）分析，製定相應的措施保證（zhèng）產品的切（qiē）割質量。

       圖（tú）1

　　1. 超厚板（bǎn）火焰切（qiē）割特點

　　（1）氧（yǎng）氣和乙（yǐ）炔 由於超厚（hòu）板零件尺寸通常較大，因而消耗的（de）氧氣和乙炔的總量要多得多。
　　超厚板數控切割要一次性完成單個零件的切割必須要保證足（zú）夠（gòu）的氧氣和乙炔持續穩定的供應。
　　（2）厚板尺寸（cùn）和質量大 如220mm×2200mm×8000mm，質量（liàng）約30t。單個零件質量有時也很大，圖（tú）1中上連（lián）接杆序號9鋼板，質量能達4t多。
　　（3）容易產生切割缺陷 除了常見的切割缺陷（xiàn）外，超厚板還會產（chǎn）生如切割（gē）不透等缺陷。
　　（4）材料邊角（jiǎo）料（liào）損（sǔn）失大 由於超厚板的邊（biān）料損失較多，故邊（biān）料難以再利用。
　　（5）切割（gē）變形大 鋼板受（shòu）熱量大，導致鋼板切割（gē）時產生移料變形，導致零尺寸出偏差，在巨大（dà）的應力作用下，如鋼板突（tū）然（rán）彈開還可能引起安全事故，故製定切（qiē）割工藝時（shí）需防止切割變形導致的質量和安全問題。

　　2. 超厚板切割斷麵易產生質量缺陷

　　（1）上邊緣切割缺（quē）陷 上（shàng）邊緣塌邊或（huò）水（shuǐ）滴狀熔豆串，割縫上邊緣熔化過快，造成圓（yuán）角塌邊。
　　原因：一是鋼表麵有難熔的較厚氧化皮；二是切割速（sù）度太慢，預熱火焰太強； 三是割嘴與工件之（zhī）間的高度太高或太低，使用的割嘴號太大，火（huǒ）焰中的氧氣過剩，如圖（tú）2所示（shì）。

         圖2

　　（2）切割麵平麵（miàn）度差 ①切割斷麵上邊緣下方，有凹形缺陷（xiàn）現象（見圖3），同（tóng）時上邊緣有不同程（chéng）度的熔化塌邊，這是由（yóu）於切割氧壓力太高，或割嘴（zuǐ）與工件（jiàn）之間的高度太大；割嘴（zuǐ）有雜物堵塞，使風線受到幹擾（rǎo）所致。②切割斷麵粗糙度過大，這是因（yīn）切割速度拖得過快或鋼板內部有雜質而影響成形的，如圖3所示。

         圖3

   
　　（3）斷麵垂直度差 ①切割（gē）縫上寬下窄或上窄下寬，原因是切割速（sù）度過快或過（guò）慢；割嘴有雜物堵塞使風線受到幹擾；切（qiē）割氧太小或太大，造成金屬燒損不足和過多。②出現斜（xié）角，由於割炬與工件麵不垂直或風線不正（zhèng）造成的。

　　（4）下邊緣切割缺陷 ①接近下邊緣處凹陷並且下邊緣熔化成圓角（jiǎo）, 原因是切割速度太快，割嘴堵塞或者損壞，風線（xiàn）受（shòu）阻（zǔ）變（biàn）壞。②在切割斷麵上或（huò）下（xià）邊緣產生難以清除的（de）掛渣，形成原因是切割速度太快或太慢（màn），使用的割嘴號太小（xiǎo），切割氧壓力太低；預熱火焰中燃氣過剩（shèng），鋼板表麵有氧化皮鏽蝕或不幹淨；割嘴與工件之間的（de）高度（dù）太（tài）大，預熱火焰（yàn）太（tài）強；合金成分含量太高也會造成斷麵及下邊緣掛（guà）渣（見圖4）。

       圖4

  　　（5）裂紋（wén） 在切割斷麵或熱影響區出現微裂紋。其原因是鋼板碳當量太高，裂紋敏感性高卻未采用適當的預熱及緩（huǎn）冷措施。

　　（6）變形 在切割時由於（yú）鋼板（bǎn）局部受熱，導致鋼板切（qiē）割時產（chǎn）生移料變形（xíng），從而使切割的零件出現尺寸偏差，影響產品的質量，如圖5所示。

        圖5

   
　　3. 切割工藝

　　（1）切（qiē）割供氣係統 由於厚板切割（gē）所需氧（yǎng）氣和乙炔（quē）供氣量（liàng）很（hěn）大，且需保證在較長時間內、較高氣壓下供氣穩定。部分大型（xíng）結構廠（chǎng）有較穩定的氧、乙炔供氣站係（xì）統。然而（ér）由於各種原（yuán）因很多單位並無此（cǐ）供氣係統，多采用瓶裝（zhuāng）氧、乙炔氣（qì）體。而（ér）一個厚板（bǎn）零件的氧氣或乙炔使用量（liàng）往往超過一瓶，在零件切割（gē）中途就中斷，中斷處的切割缺陷肯（kěn）定影響（xiǎng）切割質量；為保證氧、乙炔氣（qì）體的（de）連續（xù）穩（wěn）定供應，可將多瓶氣（qì）體並聯使用，保證乙炔穩定連續供氣（qì）。

　　製作並聯供（gòng）氣包（見圖6），用一φ 100mm的鋼管作為氣包，兩端用鋼板堵焊上，在鋼管上製作6根進氣管，一根出氣管（注意焊接質量，保證氣包不漏氣）。

       圖6

　　在每根進氣管和（hé）出氣管上加上氣密（mì）性（xìng）好（hǎo）的球閥，和接（jiē）管裝置（zhì）。

　　使用時將（jiāng）6瓶乙炔氣與（yǔ）進氣管相連，出氣管與數控切割（gē）機供氣管（guǎn）相連，形（xíng）成（chéng）6瓶氣並聯供氣的局麵（miàn）。如6瓶氣仍（réng）不夠用，可先開其中三瓶氣打開，使用快完時，打開另外三瓶新氣後關閉這三瓶快用完的（de）氣，並用三瓶新氣更換（huàn）。如此循環可保證氣包連續供氣（qì）。

　　（2）切割支撐架 由於厚板尺（chǐ）寸和質量大，最重達30t，且單個零件尺寸和質量大，最重達4t，所以原有數控切割機支撐架因（yīn）板條支承力不夠不（bú）能滿足切割要（yào）求（見圖（tú）7a），另外（wài），由於切割厚板的火焰穿透力強，零件切割後（hòu）也會將板條切割斷，導致零件將支撐（chēng）架壓塌，使切割質量不能達（dá）到（dào）使（shǐ）用要求。所以為保證支撐架穩定支撐，需對支撐架進行改造。經分析研究和討論，決定采用廢舊H型鋼做為厚鋼板支撐架。具體措施： ①在廢舊H型鋼中找（zhǎo）到寬度一致的H型鋼（gāng）。②根據要切割厚鋼板的尺（chǐ）寸要求，所以用選出來H型鋼搭建一長寬適度的支撐（chēng）架。③利用排料圖檢查，確保每個零件（jiàn）切割下來後都會得到穩定的支（zhī）撐，否則在相應零件（jiàn）下方再（zài）加支撐。④將支撐架用數控床切割嘴頭找水平。⑤將厚鋼板再次找平後準備切割。

       
       圖7

 
     
　　（3）切割程序優化 首（shǒu）先，引入引出點處理。超厚板（bǎn）（最厚達220mm）切割時最難保證的是切口（kǒu）質量，特別（bié）是零件引入引出點位（wèi）置（zhì），往往會產生切（qiē）割缺陷（xiàn），如圖8a、圖8b所示。厚板切割點（diǎn）往往不能垂直，切割點至引入點重合時（shí），如果此（cǐ）時出現切割線轉折時就會導致根部未割斷的現象，由零件重力引起斷裂而產生（shēng）缺陷。為防止（zhǐ）產生類似缺陷，可通（tōng）過優化切割程序（xù）中的引入引出線來避免。具體措施是：①如圖8c原程序（xù）切（qiē）割引入引（yǐn）出點在零件直（zhí）線上，實際切割時在引入引出點要停頓（dùn）一下，對（duì）普通薄板或中（zhōng）厚板無關緊要，對於超厚板則會產生（shēng）缺陷。②修（xiū）改切割軌跡，切割（gē）引入引出點最好在（zài）零件轉（zhuǎn）角處（chù），從起割點切入，在引入點不作停留直接切割進入零件，零件切割結束後在引出點不作停留直接切割（gē）出零件。如（rú）零件沒有（yǒu）轉角如圖8d所示（shì），軌跡引入線和引出線均為圓弧引入（rù）和圓弧引出。

        圖8

　　其次（cì），數控切割（gē）順序及切割走向研究，由（yóu）於火焰切割過程中，零件（jiàn）和鋼（gāng）板在割縫處受熱膨脹，所（suǒ）以在切割過程中如不注意走向，會（huì）導致零件走料，即零件被膨脹力擠走，導致（zhì）零件尺寸（cùn）與程序尺寸不一致。為解決這一問題，我（wǒ）們根據分析（xī）：鋼板在切割時質量輕的（de）因（yīn）壓力小，致使與支撐架的摩擦力小而被膨脹力擠走，質量大（dà）的因壓力大，致使與支撐架的摩擦力大而不被膨脹力擠走。在編寫程序時必須注（zhù）意這一（yī）點，零件在切割時盡可能（néng）與質量大的一塊相連。據此原則，上連杆的排料、切割順序、切割走向如（rú）圖9所示。

        圖（tú）9

　　最後，排料優化尺寸，這能節約較大的成本，設計程序時可在排料優化上多用點時間考慮，剩下的邊料最好要有利用價（jià）值，由兩（liǎng）人以上交互檢查零件尺寸，確認無誤後生成程序。被割（gē）件越厚，割炬型號、割嘴號碼、氧氣壓力均應增大，氧氣壓力與割件厚度、割（gē）炬型號、根據現場設備與切割經驗選擇，超厚板切割參數（shù）如附表所示。

　　（4）實施切割（gē） 鋼板一經切割，所以應隻能一次（cì）成（chéng）功。在鋼（gāng）板廢棄的邊角處試切割，調整好（hǎo）切割風線，確保切割斷麵沒有上述（shù）各種缺陷。在切割過程中現場跟蹤，發現問題第一時間處理。

　　4.結語

　　通過充分（fèn）的準備和嚴格製定的切割工藝，使超厚板切割取得了（le）一次性成（chéng）功，產品切口質量和外觀都達到（dào）了工藝要求，切割出了合格的產品零件（jiàn）（見圖10）。

       圖10

　　打通了在（zài）現有設備條（tiáo）件下火焰切割超厚鋼板生產工藝，為生產（chǎn）同類產品奠（diàn）定了技術支撐。