[发明专利]使用可变屏蔽气体成分的高质量孔切割

权利要求书

1.一种在工件上切割孔和轮廓的方法，所述方法包括：

提供等离子弧焊炬，所述等离子弧焊炬具有：限定等离子腔的喷嘴和电极，在所述等离子腔内产生的等离子弧，用于为所述等离子弧焊炬提供屏蔽气流的屏蔽气体供给管线，以及用于控制包括屏蔽气体成分在内的切割参数的控制单元；

使用所述等离子弧焊炬来切割所述孔和所述轮廓而不改变所述喷嘴和电极；

控制所述切割参数，使得当切割所述轮廓时所述屏蔽气体包括第一屏蔽气体成分，且当切割所述孔时所述屏蔽气体包括第二屏蔽气体成分，其中所述第一屏蔽气体成分不同于所述第二屏蔽气体成分。

2.如权利要求1所述的等离子焊炬系统，其特征在于，控制所述切割参数还包括根据所述孔的直径与所述工件的厚度的比值控制所述第二屏蔽气体成分。

3.如权利要求2所述的等离子焊炬系统，其特征在于，所述比值小于或等于2.5。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制切割参数的步骤还包括控制所述屏蔽气流内氮气的量，使得所述第二屏蔽气体成分包含比所述第一屏蔽气体成分占总量百分比少的氮气，由此基本上减小所述孔的圆柱度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

提供用于等离子焊炬系统的有形地嵌入信息载体内并可在CNC上运行的计算机可读产品，所述计算机可读产品包含用于所述等离子弧焊炬的切割信息，所述切割信息包括切割所述轮廓时选择所述第一屏蔽气体成分且在切割所述孔时选择所述第二屏蔽气体成分的指令。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括根据所述孔的直径与工件的厚度的比值选择所述第二屏蔽气体成分。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，与切割所述轮廓时所述焊炬的切割速度相比，当切割所述孔时减小所述焊炬的切割速度。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，与切割所述轮廓时所述屏蔽气体的流率相比，当切割所述孔时减小所述屏蔽气体的流率。

9.一种改进等离子焊炬切割操作中小内部结构的切割特性的方法，所述方法包括以下步骤：

使用第二屏蔽气体成分切割小内部结构，所述小内部结构定位在工件上工件的预期轮廓切口内；以及

使用第一屏蔽气体成分切割对应于所述预期轮廓切口的轮廓。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二屏蔽气体成分包括比所述第一屏蔽气体成分少的氮气，从而基本上消除孔边缘的斜度。

11.一种使用等离子弧焊炬在工件上切割孔和轮廓的方法，所述等离子弧焊炬包括：限定等离子腔的喷嘴和电极，使得在所述等离子腔内产生的等离子弧用于切割所述工件；以及向所述等离子焊炬输送屏蔽气流的屏蔽气体供给管线，所述方法包括：

在所述工件上切割所述孔，其中所述屏蔽气流包括第二屏蔽气体成分，所述第二屏蔽气体成分选择成大致消除所述孔的边缘的斜度；

切割轮廓，其中所述屏蔽气流包括第一屏蔽气体成分；以及

控制所述第一屏蔽气体成分和所述第二屏蔽气体成分，使得在切割所述孔时所述第二屏蔽气体成分包括比所述第一屏蔽气体成分少的氮气。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

提供用于等离子焊炬系统的有形地嵌入信息载体内并可在CNC上运行的计算机可读产品，所述计算机可读产品包含用于等离子弧焊炬的切割信息，所述切割信息包括切割所述轮廓时选择所述第一屏蔽气体成分且在切割所述孔时选择所述第二屏蔽气体成分的指令。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括根据所述孔的直径与工件的厚度的比值选择所述第二屏蔽气体成分。

14.一种使用等离子弧焊炬在工件上切割孔的方法，所述等离子弧焊炬包括高电流耗材，所述高电流耗材包括限定等离子腔的喷嘴和电极，所述方法包括以下步骤：

使用高于50安培的弧电流在所述等离子腔内产生等离子弧；

控制屏蔽气流的屏蔽气体成分，使得当切割所述孔时所述屏蔽气体成分包含基本上消除所述孔的边缘的斜度的数量的氮气。