等离子切割机在焊接实训中的应用

周洪彬

一、等离子切割介绍

等离子弧切割机是借助等离子切割技术对金属材料进行加工的机械。等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。

根据所使用的主要工作气体，切割主要分为氩等离子弧切割、氧等离子弧切割和空气等离子弧切割等几类。切割电流一般在100 A以下，切割厚度小于30mm。

二、传统实训中的切割方法

在以往的焊接实训中，我们运用的切割方法是火焰切割。火焰切割是利用可燃气体与氧气混合燃烧产生的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化并放出热量，利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉而实现切割的方法。金属的气割过程实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程。火焰切割时应用的设备器具除割炬外均与气焊相同。火焰切割过程是预热一燃烧一吹渣过程。此外还有一种切割方法就是无齿锯切割，即利用电机带动主轴在主轴上安装切割片的方法进行切割。

三、等离子切割机和传统切割的比较

等离子切割机的工作效率比较高，不需要预热，而传统的火焰切割需提前预热，等金属熔化了才能够进行工作。相对来说，火焰切割的准备时间长，在实际应用中比等离子切割效率低。等离子切割机变形小，其利用电放出热能让局部受热变红，而不是像火焰切割让工件大面积受热。大面积受热会导致工件的变形，会影响到工件的整体效果。等离子切割的飞溅小，对操作者的人身危害不是特别大。普通的火焰切割的飞溅特别大，而且其热能释放比较大，对操作者的人身会有一定的危害。等离子切割的安全性比较好，不涉及气体，依靠加热点工作，危害小。传统的火焰切割是用乙炔作为燃料，以氧气助燃来进行工作，危险性大。无齿锯切割机没有防护罩，操作者在操作的时候容易有安全隐患。因此，等离子切割的工作效率、工作性能和安全性都远远优于传统的切割方法。

四、等离子切割在实训中的应用

上述介绍了在焊接实训中常用的切割方法与等离子切割的比较。等离子切割是现在焊接领域经常用到的焊接方法，其性能和安全性比较好。学生可以通过老师的讲解和指导，学习调节工艺参数和具体操作。

等离子切割机的参数设定只需要在主机上调节旋转钮。旋转钮的控制板面上标写板材的厚度。操作者选中一定厚度的板材，机床就会自动形成相对应的电流值和气体压力。此外，手持式割枪比较轻便，只要扳动开关就可以进行工作，单手就可以完成，学生能够更快更好地操作。此前实训中通常运用火焰切割，其危险性比较高，利用易燃易爆的气体工作。该方法的操作特别不方便，切割枪比较长而且工艺参数调节需要依靠割枪上的气体流量阀来进行手动调节。学生操作起来相对比较麻烦，而且不易调节气体流量的比例。在焊接实训中，学生可以自己使用等离子切割机进行对工件的切割，还可以用来自行倒坡口进行焊接。这些以前都是由老师帮助完成。等离子切割机方便操作而且安全性比较高，所以通过老师的讲解，学生可以自行完成。这种方法还能够充分调动学生的学习积极性。

基于等离子切割机的自身特性，笔者学院在等离子切割机的实训中还增加了一些教学的小产品和模拟工厂的一些教学环节，让学生分组进行讨论和设计，做一些焊接实训的创作。我们按照工厂的配置，分别在小组里指定总工程师、设计师、工艺师、生产调度人员和加工操作者，模拟工厂的真实环境。学生自己进行设计、自己画图、自己进行工艺参数的设定，设计完成后进行选择板材、除锈、画图、进行加工，加工完成后进行自我检查和修理，最后交給老师。老师对每个小组的整个模拟环节和操作中的每位学生所处的角色的岗位责任，结合该小组的工件完成情况进行判定。整个项目教学的过程能充分调动学生的积极性。

五、小结

学生通过等离子焊接的实训，能够更好地掌握现代焊接方法和焊接设备的使用。等离子切割机操作比较简便，而且安全性比较好，让学生能够更好更快地掌握，为以后让每位学生都成为新一代技术工人打下良好的基础。

（作者单位：辽宁轨道交通职业学院）