1.氣體
(1)氧氣 氧氣是可燃氣體燃燒時所必須的，以便為達到鋼材的點燃溫度提供所需的能量;另外，氧氣是鋼材被預熱達到燃點后進行燃燒所必須的。
數(shù)控火焰切割機切割鋼材所用氧氣必須要有較高的純度，一般要求在99.5%以上，一些先進國家的工業(yè)標準要求氧氣純度在99.7%以上。氧氣純度每降低0.5%，鋼板的切割速度就要降低10%左右。如果氧氣純度降低0.8%-1%，不僅切割速度下降15%-20%，同時，割縫也隨之變寬，切口下端掛渣多并且清理困難，切割斷面質(zhì)量亦明顯劣變，氣體消耗量也隨著增加。顯然，這就降低了生產(chǎn)效率和切割質(zhì)量，生產(chǎn)成本也就明顯地增加了(見圖9-1)。
圖9-1 在相同的氧氣壓力下，氧氣純度對切割時間和氧氣消耗量的影響。采用液氧切割，雖然一次性投資大，但從長遠看，其綜合經(jīng)濟指標比想象的要好得多。
氣體壓力的穩(wěn)定性對工件的切割質(zhì)量也是至關(guān)重要的。波動的氧氣壓力將使切割斷面質(zhì)量明顯劣變。氣壓壓力是根據(jù)所使用的割嘴類型、切割的鋼板厚度而調(diào)整的。切割時如果采用了超出規(guī)定數(shù)值的氧氣壓力，并不能提高切割速度，反而使切割斷面質(zhì)量下降，掛渣難清，增加了切割后的加工時間和費用。
(2)可燃性氣體 火焰切割中，常用的可燃性氣體有乙炔、煤氣、天然氣、丙烷等，國外有些廠家還使用MAPP，即：甲烷+乙烷+丙烷。
一般來說，燃燒速度快、燃燒值高的氣體適用于薄板切割;燃燒值低、燃燒速度緩慢的可燃性氣體更適用于厚板切割，尤其是厚度在200mm以上的鋼板，如采用煤氣或天然氣進行切割，將會得到理想的切割質(zhì)量，只是切割速度會稍微降低一些。
相比較而言，乙炔比天然氣要貴得多，但由于資源問題，在實際生產(chǎn)中，一般多采用乙炔氣體，只是在切割大厚板同時又要求較高的切割質(zhì)量以及資源充足時，才考慮使用天然氣。
(3)火焰的調(diào)整 通過調(diào)整氧氣和乙炔的比例可以得到三種切割火焰：中性焰(即正常焰)，氧化焰，還原焰，見圖9-2。
正?；鹧娴奶卣魇窃谄溥€原區(qū)沒有自由氧和活性碳，有三個明顯的區(qū)域，焰芯有鮮明的輪廓(接近于圓柱形)。焰芯的成分是乙炔和氧氣，其末端呈均勻的圓形和光亮的外殼。外殼由赤熱的碳質(zhì)點組成。焰芯的溫度達1000℃。還原區(qū)處于焰芯之外，與焰芯的明顯區(qū)別是它的亮度較暗。還原區(qū)由乙炔未完全燃燒的產(chǎn)物——氧化碳和氫組成，還原區(qū)的溫度可達3000℃左右。外焰即完全燃燒區(qū)，位于還原區(qū)之外，它由二氧化碳和水蒸氣、氮氣組成，其溫度在1200~2500℃之間變化。
氧化焰是在氧氣過剩的情況下產(chǎn)生的，其焰芯呈圓錐形，長度明顯地縮短，輪廓也不清楚，亮度是暗淡的;同樣，還原區(qū)和外焰也縮短了，火焰呈紫藍色，燃燒時伴有響聲，響聲大小與氧氣的壓力有關(guān)，氧化焰的溫度高于正常焰。如果使用氧化焰進行切割，將會使切割質(zhì)量明顯地惡化。
還原焰是在乙炔過剩的情況下產(chǎn)生的，其焰芯沒有明顯的輪廓，其焰芯的末端有綠色的邊緣，按照這綠色的邊緣來判斷有過剩的乙炔;還原區(qū)異常的明亮，幾乎和焰芯混為一體;外焰呈黃色。當乙炔過剩太多時，開始冒黑煙，這是因為在火焰中乙炔燃燒缺乏必須的氧氣造成的。
預熱火焰的能量大小與切割速度、切口質(zhì)量關(guān)系相當密切。隨著被切工件板厚的增大和切割速度的加快，火焰的能量也應隨之增強，但又不能太強，尤其在割厚板時，金屬燃燒產(chǎn)生的反應熱增大，加強了對切割點前沿的預熱能力，這時，過強的預熱火焰將使切口上邊緣嚴重熔化塌邊。太弱的預熱火焰，又會使鋼板得不到足夠的能量，逼使減低切割速度，甚至造成切割過程中斷。所以說預熱火焰的強弱與切割速度的關(guān)系是相互制約的。
一般來說，切割200mm以下的鋼板使用中性焰可以獲得較好的切割質(zhì)量。在切割大厚度鋼板時應使用還原焰預熱切割，因為還原焰的火焰比較長，火焰的長度應至少是板厚的1.2倍以上。
2.切割速度
數(shù)控切割機對鋼板的切割速度是與鋼材在氧氣中的燃燒速度相對應的。在實際生產(chǎn)中，應根據(jù)所用割嘴的性能參數(shù)、氣體種類及純度、鋼板材質(zhì)及厚度來調(diào)整切割速度。切割速度直接影響到切割過程的穩(wěn)定性和切割斷面質(zhì)量。如果想人為地調(diào)高切割速度來提高生產(chǎn)效率和用減慢切割速度來最佳地改善切割斷面質(zhì)量，那是辦不到的，只能使切割斷面質(zhì)量變差。過快的切割速度會使切割斷面出現(xiàn)凹陷和掛渣等質(zhì)量缺陷，嚴重的有可能造成切割中斷;過慢的切割速度會使切口上邊緣熔化塌邊、下邊緣產(chǎn)生圓角、切割斷面下半部分出現(xiàn)水沖狀的深溝凹坑等等。
通過觀察熔渣從切口噴出的特點，可調(diào)整到合適的切割速度。
在正常的火焰切割過程中，切割氧流相對垂直的割炬來說稍微偏后一個角度，其對應的偏移叫后拖量(見圖9-3)。速度過低時，沒有后拖量，工件下面割口處的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的運行速度，火花束就會向相反的方向偏移，當火花束與切割氧流平行時，就認為該切割速度正常。速度過高時，火花束明顯后偏，見圖9-4。
3.割嘴與被切工件表面的高度
在鋼板火焰切割過程中，割嘴到被切工作表面的高度是決定切口質(zhì)量和切割速度的主要因素之一。不同厚度的鋼板，使用不同參數(shù)的割嘴，應調(diào)整相應的高度。為保證獲得高質(zhì)量的切口，割嘴到被割工件表面的高度，在整個切割過程中必須保持基本一致。
9.2 熱變形的控制
在切割過程中，由于對鋼板的不均勻的加熱和冷卻，材料內(nèi)部應力的作用將使被切割的工件發(fā)生不同程度的彎曲或移位——即熱變形，具體表現(xiàn)是形狀扭曲和切割尺寸偏差。由于材料內(nèi)部應力不可能平衡和完全消除，所以只能采取一些措施來設法減少熱變形。
9.3 鋼板表面預處理
鋼板從鋼鐵廠經(jīng)過一系列的中間環(huán)節(jié)到達切割車間，在這段時間里，鋼板表面難免產(chǎn)生一層氧化皮。再者，鋼板在軋制過程中也產(chǎn)生一層氧化皮附著在鋼板表面。這些氧化皮熔點高，不容易燃燒和熔化，增加了預熱時間，降低了切割速度;同時經(jīng)過加熱，氧化皮四處飛濺，極易對割嘴造成堵塞，降低了割嘴的使用壽命。所以，在切割前，很有必要對鋼板表面進行除銹預處理。
常用的方法是拋丸除銹，之后噴漆防銹。即將細小鐵砂用噴丸機噴向鋼板表面，靠鐵砂對鋼板的沖擊力除去氧化皮，再噴上阻燃、導電性好的防銹漆。
鋼板切割之前的除銹噴漆預處理已成為金屬結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中一個不可缺少的環(huán)節(jié)。
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