T_CWAN 0037-2021 切割质量评价方法.pdf

注1：ICS 25.160.30 CCS J 33 团体标准团体标准 T/CWAN 00372021 cbh 更好的听个人 切割质量评价方法 Procedure of cutting products evaluation 2021-12-02 发布 2022-01-01 实施 中 国 焊 接 协 会 发 布中 国 焊 接 协 会 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号.11 5 操作人员.11 6 切割试验.11 7 参数记录.11 8 质量评价.12 附录 A（资料性）推荐的二维平面切割图形.13 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中国焊接协会提出并归口。本文件起草单位：江苏徐工工程机械研究院有限公司、梅塞尔切割焊接（中国）有限公司、机械工业火焰切割机械产品质量监督检测中心、昆山华恒切割系统有限公司、常州九圣焊割设备股份有限公司、山东艾西特数控机械有限公司、江苏亚泰智能科技有限公司、上海飞博激光科技有限公司、奔腾激光（温州）有限公司、苏州领创先进智能装备有限公司、海别得（上海）商贸有限公司、哈尔滨焊接研究院有限公司。本文件主要起草人：磫雪梅、刘仰南、王智新、张立平、张鹏、杨京华、王茂忠、张友彬、李波、李文涛、杨忠明、李正、宋维建、赵松柏、汪宏亮、杨义成、武鹏博、方乃文。切割质量评价方法 1 范围 本文件规定了材料切割加工件的缺陷术语和定义、符号、操作人员、切割试验、参数记录等。本文件适用于火焰、等离子、激光、水射流等非接触切割工艺的切割工件质量评价。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 3375 焊接术语 JB/T 10045 热切割 质量和几何技术规范（ISO 9013：2002，MOD）3 术语和定义 GB/T 3375、JB/T 10045界定的以及下列术语和定义适用于本文件。非接触切割 Non-contact cutting 指利用氧-燃气火焰、等离子弧、高能束（激光、电子束）、超高压水射流等技术，将被加工材料在局部高温、高压等作用下进行的切断分离。区别于剪切、锯切和铣切等机械加工方式的、切割加工工具或设备与被加工材料之间无相互作用力的不直接接触的切割加工方法。切割缺陷 cut defect 不可接受的切割工件的缺损、未切断等缺陷。切割缺欠 cut imperfection 一定程度内可接受的切割工件规定外形的偏离或不规则。割缝边沿的缺欠 imperfections on cut edges 通过在切割区域熔化或去除材料而形成的割缝表面上、下沿的缺陷。3.4.1 割缝边沿熔化 melting of cut edge 在割缝边沿上的明显圆角，该缺陷可能出现在割缝上沿和下沿。图1 割缝上沿熔化 图2 割缝下沿熔化 3.4.2 成串的固态熔滴 string of solidified droplets 附着在割缝上沿和下沿的成串的熔滴状的固态金属。图3 在割缝上沿附着的成串凝固熔滴 图4 在割缝下沿附着的成串凝固熔滴 3.4.3 割缝边沿突出 cut edge overhang 割缝上沿下部过度熔化形成的突起。图5 割缝边沿突出（上沿）3.4.4 割缝上沿熔损 melted down top cut edge 在割缝上沿被过度去除的材料。图6 割缝上沿熔损 割缝表面的缺欠 imperfections on cut face 对于规定的割缝表面外轮廓形状的偏离。3.5.1 几何外形偏离 geometrical deviations 割缝表面垂直度和斜度公差（见JB/T 10045）的偏离。3.5.1.1 割缝表面边沿处的凹槽 concave cut face at the edges 靠近割缝上沿和下沿，并与割缝上/下边沿保持平行的凹陷沟槽。图7 割缝表面上沿凹槽 图8 割缝表面下沿凹槽 3.5.1.2 割缝渐宽 widening of kerf 割缝相对于一侧或两侧成喇叭状外倾。图9 割缝上沿渐宽 图10 割缝下沿渐宽 3.5.1.3 切割角度偏离 cut angle deviation 割缝宽度保持不变，但斜面角度偏离指定值。图11 切割角度偏离 图12 单面切割角度偏离 3.5.1.4 割缝表面凹陷 concave cut face 某段切割表面整体凹陷。图13 割缝表面凹陷 3.5.1.5 不规则割缝表面轮廓 irregular cut face profile 在切割厚度方向上出现的有波浪状起伏的不规则割缝表面。图14 不规则割缝表面轮廓 3.5.2 后拖线偏离 deviation of drag line 后拖线与标准规定斜度不同，见JB/T 10045。3.5.2.1 后拖线过度向后 excessive back run of drag line 后拖线向着切割方向相反的方向过度偏斜向后。标引序号说明：a切割方向。图15 后拖线过度向后 3.5.2.2 后拖线突角 lead of drag line 后拖线有明显的突起尖角。图16 后拖线突角 3.5.2.3 后拖线的局部偏离 local deviation of drag line 与切割方向相同或者相反的显著的后拖线不规则处。图17 后拖线局部偏离 3.5.2.4 后拖线过深 excessive drag line depth 后拖线（割纹深度）过深。图18 后拖线深度过深 3.5.2.5 后拖线不规则 irregular drag line depth 不可接受的不均匀的后拖线深度。图19 后拖线深度不均匀 3.5.3 缺口 gouging 在割缝表面去除的材料，形成具有一定深度的不规则沟槽，通常在切割方向上。图20 单独的缺口 图21 连续出现的缺口 图22 割缝表面下部连续出现的缺口 3.5.4 割缝末端未完成 incomplete end of cut 在切割过程完成之前，割缝两端的材料已经分离。标引序号说明：a切割方向。图23 切割未完成 3.5.5 非平面割缝表面 non-plannar cut face 在切割方向上，割缝表面是波浪状曲面。标引序号说明：a切割方向。图24 非平面割缝表面 粘渣 adherent slag 难以去除的熔渣，尤其是粘附于割缝边沿底部或切割表面，以及粘附于割缝表面下部区域。注：在切割较薄（厚度小于10mm）工件时，熔渣可能滴落于割缝两侧表面，并可能将割缝两侧表面熔融在一起甚至填满割缝。图25 粘附于割缝下沿的熔渣 图26 熔渣贴敷于割缝表面 裂纹 crack 由于冷却或拉应力的影响，可能出现的工件局部开裂等不连续现象。3.7.1 显微裂纹 microcrack 仅在显微镜下方可见的裂纹。3.7.2 宏观裂纹 macrocrack 裸眼可见的裂纹。图27 宏观裂纹 其他缺欠 other imperfections 除3.4至3.7以外的其他缺陷。3.8.1 切割起始端的偏离 deviation at start of cut 在工件切割起始边沿处的缺陷。3.8.2 穿孔的偏离 piercing deviation 在工件穿孔边沿处的缺陷。3.8.3 割缝过宽 excessively wide kerf 割缝宽度大于指定宽度。3.8.4 未切断 lost(incomplete)cut 切割固态材料，在切割深度方向或切割方向上，未能完成全部的预定切割行程。图28 割缝深度方向未切断 图29 切割方向未切断 3.8.5 表面烧损 burning of surface 材料表面由于过热引起的金属组织性能的降低。3.8.6 尺寸偏差 dimensional deviation 公称尺寸的偏离。见JB/T 10045。4 符号 切割质量评价过程中，测量切割工件的参数标志和符号应依据JB/T 10045进行标识。5 操作人员 进行材料切割作业的操作工应具有一定的专业知识和操作能力，可以适当操作和调节设备，确保工件连接、摆放正确和设备运行正常，可以妥善地进行切割。切割操作工应经考试合格，操作经授权允许的切割设备进行相应工艺的切割作业。6 切割试验 一般原则 6.1.1 切割设备应在其设计指标范围内进行切割试验。6.1.2 切割工件的材质应符合设备设计使用范围和工艺要求，试验切割工件的图形可由供需双方协商确定。切割工件的厚度应为切割设备额定最大切割厚度的 40%-80%，也可由供需双方协商确定。切割工件的表面应清洁、干燥，无油污、油漆等涂敷，厚度均匀平整。6.1.3 切割试验的工艺参数应符合设备设计使用条件。进行质量评价的同批次切割工件，其切割工艺参数应保持一致。6.1.4 应在切割设备设计使用的环境条件下进行切割试验。切割试验过程中，切割设备的外部环境应保持一致。6.1.5 不可接受的切割缺陷可根据切割工件的缺欠对于切割设备的性能表现和工件设计要求的影响程度，由供需双方协商确定。沿切割方向距离切割起始点和终止点的 15mm 范围内，不做质量评价。一维切割 6.2.1 一维直线切割，切割长度不小于 100mm。完全切割和中断切割应至少各进行五次，中断切割的长度不小于 55mm 5mm。完全切割的长度应不小于工件厚度的 10 倍。6.2.2 切割完成后，应对切割工件的表面质量和切割几何尺寸公差进行测量、评定。二维切割 6.3.1 推荐的二维平面切割图形详见附录 A，或可由供需双方根据切割设备的设计特点或切割工件的设计要求协商确定。6.3.2 切割试验应至少进行十次，分别在同一张钢板的不同部位进行切割试验。6.3.3 切割完成后，应对切割工件的表面质量和切割几何尺寸公差进行测量、评定。7 参数记录 火焰切割工艺参数记录信息：材料名称；切割厚度（mm）；燃气种类；燃气压力（MPa）；氧气纯度（%）；氧气压力（MPa）；割嘴号/割嘴切割氧孔径（mm）；割嘴高度（mm）；切割速度（mm/min）。等离子切割工艺参数记录信息：材料名称；切割厚度（mm）；等离子电源品牌、型号；切割电流（A）；工作气体；割嘴高度（mm）；切割速度（mm/min）。激光切割工艺参数记录信息：材料名称；切割厚度（mm）；气体类型；气体压力（MPa）；平均功率（kw）；光束模式 TEM；光束直径（mm）；切割头厂家、型号；喷嘴直径（mm）；割嘴高度/投射距离（mm）；焦点位置（mm）；透镜焦距（mm）；切割速度（mm/min）。8 质量评价 切割完成后，切割工件的表面质量和切割几何尺寸公差的检测和等级分类，应依据JB/T 10045进行评价。附录A （资料性）推荐的二维平面切割图形 单位为毫米 标引序号说明：A=t/2；B=t；t平板厚度。图A.1 厚度小于 4mm 的切割工件示例 单位为毫米 图A.2 厚度小于 20mm 的切割工件示例 单位为毫米 标引序号说明：t平板厚度。图A.3 厚度在 2-6mm 之间的切割式样示例