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2017
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钢板切割变形原因

        钢板切割是针对被切割材质而言的,一般是指 工业燃气和 氧气混合燃烧并达到切割要求的温度,对钢质材料进行熔化、吹渣和分割的过程。指利用天然气火焰(氧-天然气)将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的 燃点,再释放出高压氧气流,使金属进一步剧烈 氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程。普通天然气带氧燃烧的火焰温度达不到乙炔带氧燃烧的火焰温度,必须添加增温 助燃添加剂(如神麒天然气增效剂等)才能实现天然气切割所要求达到的切割温度。

        利用数控等离子切割机数控火焰切割机可以实现对钢板切割的加工。工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差,导致体积膨胀和收缩不均而产生热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部,而使心部受压;当冷却结束时,由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压,心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。

        另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀。工件各部位先后相变,造成体积变化不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。

钢板切割变形原因

        热应力在组织转变以前就已经产生,而组织应力则是在组织转变过程中产生的。在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用相反时二者抵消,作用相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。在薄板淬火中,钢板冷却引起翘曲变形的诱导因素是不均匀冷却,而影响冷却均匀性的原因很多,在采用同一种冷却方式的前提下,诸如钢板冷却前的板形和表面质量、冷却区长度、上下喷孔水量比、喷孔分布间距、喷孔与板的间距等都对钢板的变形产生不同程度的影响。

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