您的當前位置: 首頁 > 鍛壓文獻庫 > 鈑金制作 > 正文|
斷面性質(zhì)
（1）錐度
三種切割方法的切速越高，切口上寬下窄約嚴重。一般情況下，激光切割切口上下約差0.2mm，磨料水射流切割相差約在1.5mm以內(nèi)，等離子切割相差約在3mm左右。
磨料水射流采用最佳速度（約為最高切速的1/5）時，可以得到幾乎平直的切斷面（圖5）。慢速時則因射流擴散導(dǎo)致切口上下變寬。
 圖5 磨料水射流切割面錐度
（材質(zhì) 鋁；板厚10mm；水壓250MPa；dn =0.33mm；dm=1.0mm；磨料80目）
（2）邊緣
磨料水射流切割斷面一般上邊緣比較平齊，下邊緣出現(xiàn)差異。切割塑性材料在下邊緣出現(xiàn)少量毛刺或毛邊，而脆性材料出現(xiàn)崩損。
激光切割斷面上邊緣平齊，下邊緣有少量熔渣或毛刺。等離子切割斷面上邊緣會出現(xiàn)塌邊，下邊緣出現(xiàn)較多熔渣。
（3）溝紋
磨料水射流切割斷面上部為切割磨削區(qū)，在切割磨削區(qū)內(nèi)磨料粒子以小角度動能進行均勻磨削，切割溝紋呈平直細密的規(guī)則狀態(tài)；下半部為變形磨削區(qū)，磨料粒子以大角度動能進行局部沖擊磨削，切割溝紋逐漸變粗，后拖量逐漸增大，溝紋和后拖量隨著切割速度的增加而增大（圖6）。以上特征與激光、等離子切割有明顯相似之處。
 圖6 磨料水射流不同切速時的斷面溝紋
（材料 普通結(jié)構(gòu)鋼；（a）切速適中 v=90mm/min；（b）切速過高 v=240mm/min）
（4）粗糙度
磨料水射流切割斷面的切割磨削區(qū)比較平滑，一般Ra為2.5～10μm。由于磨料水射流的擴散與切割深度成正比，所以在變形磨削區(qū)內(nèi)粗糙度值隨切深增大，切割斷面最粗糙的部分總是在磨料水射流的排出側(cè)。
激光切割距上表面約1mm的斷面層，Ramax達到5μm，距上表面1mm以下Ramax從10μm到50μm，從上到下逐漸增大。這是因為材料在1mm處的斷面層因激光焦點而產(chǎn)生蒸發(fā),而以下斷面層則伴有熱傳導(dǎo)熔化和輔助氣體燃燒，導(dǎo)致粗糙度值增大。
對比切割實驗表明，等離子切割中厚板軟鋼的斷面粗糙度優(yōu)于激光切割，這主要是由于激光切厚能力不足所致。
三種切割方法的斷面粗糙度均與速度有關(guān)。切速適中則粗糙度值較小；切速過高則粗糙度值增大；但當切速較低時，磨料水射流切割斷面粗糙度值較小，而激光和等離子切割則因貯熱過多，使粗糙度值增大。
（5）熱變性
圖7a對磨料水射流、激光、等離子切割斷面的組織形態(tài)進行了比較（均為切割普通結(jié)構(gòu)鋼）。可以明顯看出，采用熱切割的兩種方法使得斷面熱影響區(qū)發(fā)生組織變化。在斷面上部出現(xiàn)組織粗晶現(xiàn)象，與粗晶組織緊緊相連的部分，由于受熱情況不同及組織基本性質(zhì)相異，晶體組織比原來要細呈微晶組織。此外，又視局部冷卻情況和鋼的成分，會產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變。晶體和馬氏體現(xiàn)象可看作塑性金屬材料延伸性的臨界點。而磨料水射流切割斷面沒有這種組織變化，斷面的材料性能不受切割過程的影響。
 圖7 不同切割方法對臨近斷面材料組織的影響
Ⅰ-磨料水射流切割 Ⅱ-激光切割 Ⅲ-等離子切割
（6）斷面硬化和疲勞強度
用熱切割方法切割普通結(jié)構(gòu)鋼時斷面臨近部分的材料性能會發(fā)生硬化（圖7b），而磨料水射流切割則不會發(fā)生這種變化。斷面部分的組織形態(tài)會影響被加工構(gòu)件的延伸性能和疲勞強度。對普通結(jié)構(gòu)鋼進行三點折彎疲勞試驗表明（見下表），磨料水射流切割工件的疲勞強度低于銑制工件，而高于激光、等離子切割工件。
|