一种氢氧焰数控打孔切割工艺

摘要

本发明属于金属火焰切割加工技术领域，是一种氢氧焰数控打孔切割工艺。其特征是：该工艺采用氢氧混合气作为数控火焰机床的切割燃气，氢氧混合气通过汇排流（5）输送至数控火焰机床的割嘴（6），并通过数控方式使切割燃气的压力在0.1MPa至1.6MPa范围内，从低到高逐步加压。这种氢氧焰数控打孔切割工艺，采用氢氧混合气和逐步加压的方式进行金属切割，解决了传统工艺的污染严重和安全隐患。

说明书

技术领域

本发明属于金属火焰切割加工技术领域，是一种氢氧焰数控打孔切割工艺。

背景技术

现有的数控火焰打孔，切割的燃气是采用氧乙炔焰，由于乙炔易燃易爆，其在制取运输储存及其使用过程中都存在着安全隐患，并会产生严重的环境污染，危害着操作人员的身体健康。

在现有的技术火焰打孔工艺的过程中高压切割氧的压力参数都是在火焰打孔前预先设定好的在打孔工艺过程中的压力是不变的往往是在厚板打孔（如：≥40mm钢板时）尚未打穿时，由于氧气流受阻会产生反向压力乃出现反渣堵塞烧毁割嘴引起回火，甚至造成安全事故或质量事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢氧焰数控打孔切割工艺，采用氢氧混合气和逐步加压的方式进行金属切割，解决了传统工艺的污染严重和安全隐患。

本发明的技术方案是一种氢氧焰数控打孔切割工艺，其特征是：该工艺采用氢氧混合气作为数控火焰机床的切割燃气，氢氧混合气通过汇排流输送至数控火焰机床的割嘴，并通过数控方式使切割燃气的压力在0.1MPa至1.6MPa范围内，从低到高逐步加压。

这种氢氧焰数控打孔切割工艺的设备至少包括PLC控制器、电动压力调节阀、汇流排和数控火焰机床的割嘴；PLC控制器与电动压力调节阀导通，电动压力调节阀设置在数控火焰机床的汇流排输入端，PLC控制器按照预制程序使割嘴处的切割燃气压力在0.1MPa至1.6MPa范围内，从低到高无极连续控制调压。

这种氢氧焰数控打孔切割工艺的设备至少包括时间继电器、若干电磁阀、汇流排和数控火焰机床的割嘴；时间继电器与每个电磁阀都导通，每个电磁阀都单独设置在数控火焰机床的汇流排的独立通道的输入端，时间继电器通过控制每个电磁阀的开、关，使割嘴处的切割燃气压力在0.1MPa至1.6MPa范围内，从低到高分级控制调压。

所述的氢氧混合气是由电解水发生器制取。

所述的汇流排是由若干单独通道组成的，每个单独通道都与数控火焰机床的割嘴导通，每个单独通道都设置有电磁阀。

本发明的特点是：1、采用氢氧混合气代替乙炔，氢氧燃烧产物是水对环境无污染，且氢氧焰回爆时体积收缩，随产随用安全性好；

2、氢氧火焰集中，切缝小、切口光洁、切口质量好；

3、采用逐步加压的方式进行金属火焰切割，可以防止反渣堵塞割嘴或回火引起的质量事故和安全事故；

4、减少割嘴的损耗、降低工艺成本，节约设备和割嘴的修理工时，有明显的经济效益。

附图说明

下面将结合实施例对本发明作进一步的说明：

图1是无极连续控制调压的氢氧焰数控打孔切割工艺示意图；

图2是分级控制调压的氢氧焰数控打孔切割工艺示意图。

图中：1、PLC控制器；2、电动压力调节阀；3、时间继电器；4、电磁阀；5、汇流排；6、割嘴；7、电解水发生器。

具体实施方式

实施例1

本实施例采用PLC控制器1和电动压力调节阀2控制的无极连续控制调压方式，以切割50mm的钢板为例。

如图1所示，切割燃气采用由电解水发生器7制取的氢氧混合气，切割燃气通过汇流排5与数控火焰机床的割嘴6直接导通。

电动压力调节阀2直接设置在汇流排5处，电动压力调节阀2通过控制汇流排5内气体的流量进而控制切割燃气的压力。

PLC控制器1与电动压力调节阀2直接导通，PLC控制器内预程序为4秒内控制电动压力调节阀2，使汇流排5内的切割燃气的压力由0.1MPa增至0.3MPa。

工作时，打开燃气阀门，人工点燃氢氧燃气对钢板进行预热处理，然后PLC控制器1工作，使割嘴6的氢氧燃气在4秒内由0.1MPa增至0.3MPa，随后保持0.3MPa直至钢板穿孔。

打孔工艺结束后，按照切割工艺氧压要求进行后续的火焰切割。

这种方法是通过采用PLC控制器1和电动压力调节阀2控制的无极连续控制调压方式。

实施例2

本实施例采用时间继电器3与三个电磁阀4控制的分级控制调压方式，以切割70mm的钢板为例。

如图2所示，切割燃气采用由电解水发生器7制取的氢氧混合气，切割燃气通过汇流排5与数控火焰机床的割嘴6直接导通。

汇流排5是由三个单独通道组成的，每个单独通道都与数控火焰机床的割嘴6导通，每个单独通道都设置有电磁阀4，三个电磁阀4都与时间继电器3导通。

根据钢板厚度70mm，设置三个燃气压力阶段，分别为0.2MPa、0.4MPa和0.6MPa。时间继电器3控制三个电磁阀4依次打开，每次打开的时间间隔为1秒。

工作时，打开燃气阀门，人工点燃氢氧燃气对钢板进行预热处理。

然后时间继电器3工作，第一秒打开第一个电磁阀，使割嘴6的氢氧燃气保持0.2MPa工作一秒。

第二秒打开第二个电磁阀，即第一个电磁阀与第二个电磁阀同时工作，使割嘴6的氢氧燃气保持0.4MPa工作一秒。

第三秒打开第三个电磁阀，即三个电磁阀同时工作，使割嘴6的氢氧燃气保持0.6MPa直至钢板穿孔。

打孔工艺结束后，按照切割工艺氧压要求进行后续的火焰切割。

这种方法是通过采用时间继电器3与三个电磁阀4控制的分级控制调压方式。