五、噴嘴高度：指噴嘴端面與切割表面的距離，它構(gòu)成了整個(gè)弧長(zhǎng)的一部分。由于等離子弧切 割一般使用恒流或陡降外特征的電源，噴嘴高度增加后，電流變化很小，但會(huì)使弧長(zhǎng)增加并導(dǎo)致電弧電壓增大，從而使電弧功率提高；但同時(shí)也會(huì)使暴露在環(huán)境中的弧長(zhǎng)增長(zhǎng)，弧柱損失的能量增多。在兩個(gè)因素綜合作用的情況下，前者的作用往往完全被后者所抵消，反而會(huì)使有效的切割能量減小，致使切割能力降低。

　通常表現(xiàn)是切割射流的吹力減弱，切口下部殘留的熔渣增多，上部邊緣過(guò)熔而出現(xiàn)圓角等。另 外，從等離子射流的形態(tài)方面考慮，射流直徑在離開(kāi)槍口后是向外膨脹的，噴嘴高度的增加必然引起切口寬度加大。所以，選用盡量小的噴嘴高度對(duì)提高切割速度和切割質(zhì)量都是有益的，但是，噴嘴高度過(guò)低時(shí)可能會(huì)引起雙弧現(xiàn)象。采用陶瓷外噴嘴可以將噴嘴高度設(shè)為零，即噴口端面直接接觸被切割表面，可以獲得很好的效 果。

　　六、切割功率密度：為了獲得高壓縮性的等離子弧切割電弧，切割噴嘴都采用了較小的噴嘴孔 徑、較長(zhǎng)的孔道長(zhǎng)度并加強(qiáng)了冷卻效果，這樣可以使得噴嘴有效斷面內(nèi)通過(guò)的電流增加，即電弧的功率密度增大。但同時(shí)壓縮也使得電弧的功率損失加大，因此，實(shí)際用于切割的有效能量要要比電源輸出的功率小，其損失率一般在25%~50%之間，有些方法如水壓縮等離子弧切割的能量損失率會(huì)更大，在進(jìn)行切割工藝參數(shù)設(shè)計(jì)或切割成本的經(jīng)濟(jì)核算時(shí)應(yīng)該考慮這個(gè)問(wèn)題。

　　舉例：在工業(yè)中使用的金屬板厚大多是在50mm以下，在這個(gè)厚度范圍內(nèi)用常規(guī)的等離子弧切割往往會(huì)形成上大下小的割口，而且割口的上邊緣還會(huì)導(dǎo)致切口尺寸精度下降并增加后續(xù)加工量。當(dāng)采用氧和氮?dú)獾入x子弧切割碳鋼、鋁和不銹鋼時(shí)，當(dāng)板厚在 10~25mm范圍內(nèi)時(shí)，通常是材料越厚，端邊的垂直度越好，其切割棱邊的角度誤差在1度~4度。當(dāng)板厚小于1mm，隨板厚的減小，切口角度誤差從3度 ~4度增加到15度~25度。

　　一般認(rèn)為，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生原因是由于等離子射流在割口面上的熱輸入不平衡所致，即在割口 的上部等離子弧能量的釋放多于下部。這個(gè)能量釋放的不平衡，與很多工藝參數(shù)密切相關(guān)，如等離子弧壓縮程度、切割速度及噴嘴到工件的距離等。增加電弧的壓縮程度可以使高溫等離子射流延長(zhǎng)，形成更為均勻的高溫區(qū)域，同時(shí)加大射流的速度，可以減小切口上下的寬度差。然而，常規(guī)噴嘴的過(guò)度壓縮往往會(huì)引起雙弧現(xiàn)象， 雙弧不但會(huì)損耗電極和噴嘴，使切割過(guò)程無(wú)法進(jìn)行，而且也會(huì)導(dǎo)致切口質(zhì)量的下降。另外，過(guò)大的切割速度和過(guò)大的噴嘴高度都會(huì)引起切口上下寬度差的增加。

　　高性能Rapier和Trident數(shù)控等離子切割系統(tǒng)集中了HG-FARLEY LASERLAB以往的科技成果，采用了全新的氣體控制箱設(shè)計(jì)，為用戶提供了優(yōu)異的切割質(zhì)量和質(zhì)量穩(wěn)定性，最大化的生產(chǎn)效率，最小的運(yùn)行成本，無(wú)與倫比的加工適用性，能夠以一半的運(yùn)行成本獲得比已往更佳的精細(xì)切割質(zhì)量。在切割碳鋼時(shí)，具有優(yōu)異質(zhì)量和穩(wěn)定性的精細(xì)特征零件。結(jié)合高精度的切割床，能得到極佳的 小件和圓孔質(zhì)量。在切割不銹鋼和鋁材時(shí)，使用N2/N2 ，H35(氬氫預(yù)混氣)和H35–N2工藝，以及新的F5 (氮?dú)漕A(yù)混氣)工藝，使薄板的切割質(zhì)量明顯提高。