等离子气刨的应用及对比

为了研究等离子刨削的性，我们分别采取某国际的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，但深≤l.0mm。150A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，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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