淺談如何解決火焰切割厚板過程中的斷面外觀問題

左 芳，羅功剛，許錦泉，覃建昌

（廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳州 545007）

0 引言

隨著裝備制造業的發展，競爭逐漸激烈，客戶對于產品質量的要求越來越高，這無疑對生產單位產品質量的控制提出了更高的要求。作為制造環節的第一道工序——下料，更需要做好質量的把控，確保精度，減少返修，為拼焊工序打下堅實的基礎。眾所周知，Q345 板材越厚，加工難度就越大，而鋼廠因為鋼坯厚度和壓實設備條件的限制，造成在鋼坯壓實的過程中鋼板的質量很難保持穩定，造成在鋼板變成零件的過程中對零部件制造廠家的各個模塊要求都會變高。

目前，市場上還有很多制造廠家運用火焰切割機進行厚板鋼材切割，在現有條件下如何生產更具性價比的產品，以應對原材料上漲帶來的成本壓力，針對這一部分的使用者，作者從操作者的技能、設備的保養維護使用、鋼板的控制、工藝方法的調整、測量基準的確認等方面進行研究，快速達成客戶需求的質量和成本目標。

1 現狀調查

對下料工序的切割產品做詳細的調查研究，發現現場的質量問題較多，現場出現堆滯，部分產品已經影響交貨，部分質量問題圖片如圖1 和圖2 所示。

圖1 切割缺陷

圖2 紋路粗糙

為了快速達成生產的效果，公司組織有經驗的團隊，從人機料法環等方面進行了原因分析，詳細如圖3 所示。

圖3 原因分析圖

2 要因確認

對問題產生的主要原因，團隊在現場分成幾個模塊進行驗證和確認，具體原因分析見表1～表5 所示。

由表1 可知設備維保對結果的影響是比較大的，從而我們得出，在實際操作過程中需要不斷對操作人員進行訓練，尤其是對切割機設備保養方面的訓練。

表1 人員原因確認

由表2 可知設備導軌齒條的磨損和切割平臺不平對結果的影響是比較大的，從而得出，在實際操作過程中需要采取措施對設備本身進行充分的維護保養，按照設備操作規程進行保養。

表2 設備原因確認

由表3 可知鋼板的本身質量對結果的影響比較大，在實際操作過程中需要對切割前的鋼板進行仔細檢查和防護。

表3 物料原因確認

由表4 可知氣體純度和壓力異常一般對結果的影響不大，在實際操作過程中只需要關注即可。

表4 環境原因確認

由表5 可知割嘴的選用和切割速度對結果的影響較大，在實際操作過程中主要關注易耗件的選擇和切割參數的調整和控制。

表5 方法原因確認

通過以上分析確認，造成厚板缺陷的主要原因有以下6 個方面：操作人員未按規定進行設備維保、設備導軌不平、齒條破損、切割平臺不平、切割的鋼板氧化皮或銹蝕嚴重、切割機割嘴型號選用不當或超壽命使用、切割速度不合理或收口速度不當[1，2]。

3 制定措施及實施對策

根據上述已經確定的主要原因，建議采取以下措施進行改進[3]：

措施1：建立切割機定期維護標準和操作指導書，對操作人員進行培訓，定期檢查培訓效果，不斷改進。

措施2：每日對齒條進行檢查，如果齒條受損，安排設備維修人員查找齒條、導軌缺陷位置，更換受損的齒條并調節導軌連接，局部齒條凸起的，用銼刀銼平，最終使設備行走平滑，導軌連接處不出現明顯刻痕。調整后的導軌齒條，如圖4 ～ 5 所示。

圖4 導軌齒條修復圖

圖5 導軌修復局部放大圖

措施3：按照切割機切割定期維護標準維護檢查，發現胎架不平，或者堆滿割渣，及時清理或更換。結合措施1 對設備進行定期維護保養，并針對切割平臺不平，每月或者每季，利用不開機的時間對切割平臺進行清理，及時保障切割平臺干凈整潔，確保切割零件不傾斜碰對割嘴、粘渣、下緣熔化等情況。

措施4：對鋼板進行來料檢查確認，收貨后將鋼板放入室內存放，適當的調整采購計劃，減少存貨周期，可有效避免鋼板出現嚴重銹蝕。對于鋼板已經產生銹蝕及鋼板表面的雜物，采用風動工具和拋丸機除銹，確保表面質量。

措施5 和措施6：規范切割機易損件使用、保養和更換標準，根據不同板厚選用不同的型號易損件，并制定檢查表，易損件若有損壞能夠及時發現并更換。驗證不同切割速度及收口速度對切割質量的影響，確定最佳工藝切割速度，確保切割面光滑不出現明顯黑斑，不出現波浪，收口凹坑控制在5 mm 以內。一般50 mm 厚板材建議使用4#割嘴，切割速度控制在230 mm/min ～ 260 mm/min 之間，火焰氣割的工藝參數見表6。

表6 火焰氣割工藝參數表

采取上述6 個措施后，根據質量驗收標準，連續采集現場15 天的數據發現，現場氣割質量大幅提升且穩定，基本未出現切割面粗糙、切割紋路粗糙、局部凹坑、凹陷或凸起的單個條紋等質量問題，說明措施合理且有效。

4 結語

當使用火焰切割厚板時，產生了切割斷面的外觀問題，從人機料法環等方面進行專業分析，現場取證排查，可以找到對應的解決方案，尤其是在設備和工藝兩個部分需要投入適當的精力進行探索，并建立關鍵質量控制點，這樣就可以達到持續提升產品的質量和滿足客戶需求的目的。