氣體火焰切割工藝及參數(shù)

1、氣體火焰切割工藝及參數(shù)影響氣割過程的主要參數(shù)影響氣體火焰切割過程（包括切割速度和質(zhì)量）的主要工藝因素有：切割氧的純度；切割氧的流量、壓力及氧流形狀；切割氧流的流速、動量和攻角；預(yù)熱火焰的功率；被切割金屬的成分、性能、表面狀態(tài)及初始溫度；其他工藝因素。其中切割氧流起著主導(dǎo)作用。切割氧流既要使金屬燃燒，又要把燃燒生成的氧化物從切口中吹掉。因此，切割氧的純度、流量、流速和氧流形狀對氣割質(zhì)量和切割速度有重要的影響。切割氧的純度氧氣的純度是影響氣割過程和質(zhì)量的重要因素。氧氣純度差，不但切割速度大為降低、切割面粗糙、切口下緣沾渣，而且氧氣消耗量的增加。氧氣純度從99.5%降到98%，即下降1.5%，切割速

2、度下降25%，而耗氧量增加50%。一般認(rèn)為，氧氣純度低于95%，就不能氣割，要獲得無粘渣的氣割切口，氧氣純度需達(dá)到99.6%。切割氧流量切割厚度12mm鋼板時氧氣流量對切割速度的影響如圖1所示。由圖可見，隨著氧流量的增加，切割速度逐漸增大，切割速度提高，但超過某個界限值反而降低。因此，對某一鋼板厚度存在一個最佳氧流量值，此時不但切割質(zhì)量最高，而且切割質(zhì)量最好。切割氧壓力隨著切割氧壓力的提高，氧流量相應(yīng)增加，因此能夠切割板厚度隨之增大。但壓力增加到一定值，可切割的厚度也達(dá)到最大值，再增大壓力，可切割的厚度反而減小。切割氧壓力對切割速度的影響大致相同。如圖2所示。由圖2可見，用普通割嘴氣割時，在壓

3、力較低的情況下，隨著壓力增加，切割速度也提高，但當(dāng)壓力超過0.3MP以后，切割速度反而下降；再繼續(xù)加大壓力，不但切割速度降低，而且切口加寬，切口斷面粗糙。用擴(kuò)散形割嘴氣割時，如果切割氧壓力符合割嘴的設(shè)計壓力，則壓力增大時，由于切割氧流的流速和動量增大，所以切割速度比用普通割嘴時也有所增加。氣割工藝參數(shù)氣割的工藝參數(shù)包括預(yù)熱火焰功率、氧氣壓力、切割速度、割嘴到工件的距離以及切割傾角等。預(yù)熱火焰的選擇預(yù)熱火焰是影響氣割質(zhì)量的重要工藝參數(shù)。氣割時一般選用中性焰或輕微的氧化焰。同時火焰的強(qiáng)度要適中。應(yīng)根據(jù)工件厚度、割嘴種類和質(zhì)量要求選用預(yù)熱火焰。 預(yù)熱火焰的功率要隨著板厚的增大而加大，割件越厚，預(yù)熱火

4、焰功率越大。氧-乙炔預(yù)熱火焰的功率與板厚的關(guān)系見表1。表1 氧-乙炔預(yù)熱火焰的功率與板厚的關(guān)系板厚/mm火焰功率/L.min-13-254-8.325-5050-100100-20016.7-20200-30020-21.7在切割較厚鋼板時，應(yīng)采用輕度碳化焰，以免切口上緣熔塌，同時也可使外焰長一些。使用擴(kuò)散行割嘴和氧簾割嘴切割厚度200mm以下鋼板時，火焰功率選大一些，以加速切口的前緣加熱到燃點，從而獲得較高的切割速度。切割碳含量較高或合金元素教多的鋼材時，因為他們?nèi)键c較高，預(yù)熱火焰的功率要大一些。用單割嘴切割坡口時，因熔渣被吹向切口外側(cè)，為補(bǔ)充能量，要加大火焰功率。氣體火焰切割的預(yù)熱時間應(yīng)根

5、據(jù)割件厚度而定，表2列出火焰切割選定預(yù)熱時間的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。表2 氣體火焰切割選定預(yù)熱時間的經(jīng)驗數(shù)據(jù)板厚/mm預(yù)熱時間/s板厚/mm預(yù)熱時間/s206-715025-28509-1020030-3510015-17-切割氧壓力的選定切割氧壓力取決于割嘴類型和嘴號，可根據(jù)工件厚度選擇氧氣壓力。切割氧氣壓力過大，易使切口變寬、粗糙；壓力過小，使切割過程緩慢，易造成沾渣。表3 切割氧氣壓力的推薦值板厚/mm切割氧壓力/MP3-1212-300.5-0.630-5050-100100-150在實際切割工作中，最佳切割氧壓力可用試放“風(fēng)線”的辦法來確定。對所采用的割嘴，當(dāng)風(fēng)線最清晰、且長度最長時，這時的切割

6、壓力即為合適值，可獲得最佳的切割效果。切割速度切割速度與工件厚度、割嘴形式有關(guān)，一般隨工件厚度增大而減慢。切割速度必須與切口內(nèi)金屬的氧化速度想適應(yīng)。切割速度太慢會使切口上緣熔化，太快則后拖量過大，甚至割不透，造成切割中斷。在切割操作時，切割速度可根據(jù)熔渣火花在切口中落下的方向來掌握，當(dāng)火花呈垂直或稍偏向前方排出時，即為正常速度。在直線切割時，可采用火花稍偏向后方排出的較快的速度。氧化速度快，排渣能力強(qiáng)，則可以提高切割速度。切割速度過慢會降低生產(chǎn)率，且會造成切口局部熔化，影響割口表面質(zhì)量。機(jī)器切割速度比手工切割速度平均可提高20%，表4列出機(jī)械化切割時切割速度的推薦數(shù)據(jù)。割嘴到工件表面的距離割嘴

7、到工件表面的距離是根據(jù)工件厚度及預(yù)熱火焰長度來確定。割嘴高度過低會使切口上線發(fā)生熔塌，飛濺時易堵塞割嘴，甚至引起回火。割嘴高度過大，熱損失增加，且預(yù)熱火焰對切口前緣的加熱作用減弱，預(yù)熱不充分，切割氧流動能下降，使排渣困難，影響切割質(zhì)量。同時進(jìn)入切口的氧純度也降低，導(dǎo)致后拖量和切口寬度增大，在切割薄板場合還會使切割速度降低。表4 機(jī)械切割時切割速度的推薦數(shù)據(jù)鋼板厚度切割形式半制品直線切割有機(jī)加工余量的切割表面切割質(zhì)量要求低的切割精確的直線切割精確的成形切割5-330-350710-760590-640400-50010710-730330-470570-620480-520320-4002058

8、0-630400470-500390-420260-33030520-560350410-450350-380230-29050440-480330350-380300-320200-250100380-420290310-330260-280170-220150360-390260290-310240-260160-200（5）切割傾角割嘴與割件間的切割傾角直接影響氣割速度和后拖量。切割傾角的大小主要根據(jù)工件厚度而定，工件厚度在30mm以下時，后傾角為20°30°；工件厚度大于30mm時，起割是為5°10°的前傾角，割透后割嘴垂直于工件，結(jié)束時為5&#

9、176;10°的后傾角。手工曲線切割時，割嘴垂直于工件。割嘴的切割傾角與切割厚度的關(guān)系如圖3所示。氣體火焰切割的工藝要點（1）氣割前的準(zhǔn)備工作被切割金屬的表面，應(yīng)仔細(xì)地清除鐵銹、塵垢或油污。被切割件應(yīng)墊平，以便于散放熱量和排除熔渣。決不能放在水泥地上切割，因為水泥地面遇高溫后會崩裂。切割前的具體要求如下。檢查工作場地是否符合安全要求，割炬、氧氣瓶、乙炔瓶（或乙炔發(fā)生器及回火防止器）、橡膠管、壓力表等是否正常，將氣割設(shè)備按操作規(guī)程連接好。切割前，首先將工件墊平，工件下面留出一定的間隙，以利于氧化鐵渣的吹除。切割時，為了防止操作者被飛濺的氧化鐵渣燒傷，必要時可加擋板遮擋。將氧氣調(diào)節(jié)到所需

10、的壓力。對于射吸式割炬，應(yīng)檢查割炬是否有射吸能力。檢查的方法是：首先拔下乙炔進(jìn)氣軟管并彎折起來，再打開乙炔閥門和預(yù)熱氧閥門。這時，將手指放在割炬的乙炔過氣管接頭上，如果手指感到有抽力并能吸附在乙炔進(jìn)氣管接頭上，說明割炬有射吸能力，可以使用；反之，說明割炬不正常，不能使用，應(yīng)檢查修理。本文章更多內(nèi)容：<<上一頁 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 下一頁>>本文章共6789字，分5頁，當(dāng)前第3頁，快速翻頁：12345檢查風(fēng)線，方法是點燃火焰并將預(yù)熱火焰調(diào)整適當(dāng)。然后打開切割氧氣閥門，觀察切割氧流（即風(fēng)線）的形狀，風(fēng)線應(yīng)為筆直、清晰的圓柱體并有適當(dāng)?shù)拈L度。這樣才能使

11、工件切口表面光滑干凈，寬窄一致。如果風(fēng)線不規(guī)則，應(yīng)關(guān)閉所有的閥門，用通針或其他工具修整割嘴的內(nèi)表面，使之光滑。預(yù)熱火焰的功率應(yīng)根據(jù)板材厚度不同加以調(diào)整，火焰性質(zhì)應(yīng)采用中性焰。（2）手工氣割的操作要點氣割操作中，首先點燃割炬，隨即調(diào)整火焰。火焰的大小根據(jù)鋼板的厚度進(jìn)行調(diào)整，然后預(yù)熱工件和進(jìn)行切割。1）火焰調(diào)整根據(jù)燃?xì)馀c氧的混合比不同，切割火焰分為碳化焰、中性焰和氧化焰，如圖4所示。在使用乙炔的場合，氧與乙炔的體積比（O2/C2H2）為1.11.15時，形成的火焰為中性焰，由焰芯、內(nèi)焰和外焰組成。焰芯為C2H2與O2的混合氣。內(nèi)焰為C2H2與O2發(fā)生一次燃燒的反應(yīng)區(qū)，其反應(yīng)式為C2H2 O22CO

12、 H2在內(nèi)焰中距離焰芯23mm處，溫度最高，約3100°C。外焰是一次燃燒生成的CO和H2、空氣中氧化合成而燃燒的區(qū)域，其反應(yīng)式為2CO H2 1.5O22CO2 H2O火焰溫度約2500°C。外焰越長，保護(hù)切割氧流的效果越好。O2/C2H2比值小于1.1時形成碳化焰，也有焰芯、內(nèi)焰和外焰，內(nèi)焰中存在未燃燒的碳，火焰長而軟，溫度也較低。O2/C2H2比值小于1.15時形成氧化焰，只有焰芯和外焰兩部分?；鹧娑潭χ辈殡S有“嘶、嘶”聲，最高溫度可達(dá)約3300°C。因火焰中存在過剩氧，具有氧化性。氣割時一般應(yīng)調(diào)整火焰到中性焰，同時火焰的強(qiáng)度要適中。一般不采用碳化焰，因

13、為碳化焰會使切割邊緣增碳。調(diào)整好火焰后，應(yīng)當(dāng)放出切割氧，檢查火焰性質(zhì)是否有變化。切割火焰過強(qiáng)時會出現(xiàn)以下問題： 切口上邊緣熔塌，并粘有顆粒狀熔滴； 切割面不平整，粗糙度變差； 切口下緣粘渣。切割火焰過弱時會發(fā)生以下問題： 切割速度減慢，且易發(fā)生切割中斷現(xiàn)象； 易發(fā)生回火； 后拖量增大。應(yīng)根據(jù)工件厚度、割嘴種類和質(zhì)量要求確定預(yù)熱和切割火焰，其要點如下： 預(yù)熱和切割火焰的功率（乙炔流量、氧氣流量）要隨著鋼板厚度增大而加大； 切割較厚鋼板時，火焰宜用輕度碳化焰，以免切口上緣熔塌，同時也可使外焰長一些； 使用擴(kuò)散形割嘴和氧簾割嘴切割厚度20mm以下鋼板時，火焰功率應(yīng)大一些，以加速切口前緣加熱到燃點，從

14、而獲得較高的切割速度； 切割碳含量較高或合金元素含量較高的鋼材時，因它們的燃點較高，預(yù)熱火焰的功率要大一些； 用單割嘴切割坡口時，因熔渣被吹向切口外側(cè)，為補(bǔ)充熱量，要加大火焰的功率； 使用石油氣或天然氣作為燃?xì)?，因其火焰溫度低，預(yù)熱時間較長；在切割小尺寸零件等需頻繁預(yù)熱起割的場合，為提高切割效率，可把火焰調(diào)節(jié)成氧化焰，開始切割后再恢復(fù)到中性焰。2）操作技術(shù)氣割操作因個人的習(xí)慣不同，可以有所不同。一般是右手把住割炬把手，以右手的拇指和食指把住預(yù)熱氧的閥門，以便于調(diào)整預(yù)熱火焰和當(dāng)回火時及時切斷預(yù)熱氧氣。左手的拇指和食指把住開關(guān)切割氧的閥門，同時還要起掌握方向的作用。其余三個手指平穩(wěn)地托住混合室。上

15、身不要彎得太低，呼吸要有節(jié)奏；眼睛應(yīng)注視和割嘴，并著重注視割口前面的割線。這種氣割方法為“抱切法”，一般是按照從右向左的方向切割。開始切割時，先預(yù)熱鋼板的邊緣，待切口位置出現(xiàn)微紅的時候，將火焰局部移出邊緣線以外，同時慢慢打開切割氧氣閥門。當(dāng)有氧化鐵渣隨氧氣流一起飛出時，證明已經(jīng)割透，這時應(yīng)移動割炬逐漸向前切割。切割很厚的金屬時，割嘴與被切割金屬表面大約成10°20°傾角，以便能更好地加熱割件邊緣，使切割過程容易開始。切割厚度50mm以下的金屬，割嘴開始應(yīng)與被切割金屬表面成垂直位置。如果是從零件內(nèi)廓開始切割，必須預(yù)先在被切割件上面作孔（孔的直徑等于切割寬度）。開始切割時，先用

16、預(yù)熱火焰加熱金屬邊緣，直至加熱到使其能在氧中可以燃燒的溫度，即在割件表面層出現(xiàn)將要熔化的狀態(tài)時，再放出切割氧進(jìn)行切割。切割時割嘴與被切割金屬表面的距離應(yīng)根據(jù)火焰焰心長度來決定，最好使焰心尖端距割件1.53mm，絕不可使火焰焰心觸及割件表面。為了保證割縫質(zhì)量，在全部氣割過程中，割嘴到割件表面的距離應(yīng)保持一致。沿直線切割鋼板時，割槍應(yīng)向運動反方向傾斜20°30°，這時切割最為有效。但在沿曲線外輪廓切割時，割嘴必須嚴(yán)格垂直于切割金屬的表面。切割過程中，有時因割嘴過熱和氧化鐵渣的飛濺，使切割割嘴堵住或乙炔供應(yīng)不及時，割嘴產(chǎn)生鳴爆并發(fā)生回火現(xiàn)象。這時應(yīng)迅速關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥門，阻止氧氣倒流入乙炔管內(nèi)，使回火熄滅。如果此時割炬內(nèi)還在發(fā)出嘶嘶的響聲，說明割炬內(nèi)回火尚未熄滅，這時應(yīng)迅速再將乙炔閥門關(guān)閉或迅速拔下割炬上的乙炔軟管，使回火的火焰氣體排出。處理完畢后，應(yīng)先檢查割炬的射吸能力，然后才可以重新點燃割炬。氣割過程中，若操作者需移動身體位置時，應(yīng)先關(guān)閉切割氧閥門，然后移動身體位置。如果切割較薄的鋼板，在關(guān)閉切割氧的同時，火焰應(yīng)迅速離開鋼板表面，以防止因板薄受熱快，引起變形和使割縫重新粘合。當(dāng)繼續(xù)切割時，割嘴一定要對準(zhǔn)割縫的接割處，并適當(dāng)預(yù)熱，然后慢慢打開