鑄件清理-電弧氣刨切割、氧弧熔斷棒切割及氧焰氣割

1、 職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程電弧氣刨切割、氧弧熔斷棒切割及氧焰氣割制作人浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程鑄件澆冒口清除方法冷清除法錘擊敲斷法機(jī)械折斷法機(jī)械切割法熱清除法電弧氣刨切割氧弧熔斷棒切割氧焰氣割等離子切割導(dǎo)電切割其他清除法水砂流切割超聲波切割職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程 電弧氣刨 也稱碳弧切割，是采用實(shí)心的石墨棒或炭棒作電極與工件產(chǎn)生高溫電弧（60007000）來加熱熔化鑄件，同時(shí)在電極的下部側(cè)面（工作位置）與電極平行的方向吹入壓縮空氣，把熔化的鋼夜吹掉，這樣來完成切割工作。職業(yè)

2、教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程電弧氣刨的基本原理 電弧氣刨過程中，壓縮空氣（工作時(shí)只需交、直流弧焊機(jī)，不用空氣壓縮機(jī)）的主要作用是把碳極電弧高溫加熱而熔化的金屬吹掉，還可以對(duì)碳棒電極起冷卻作用，這樣可以相應(yīng)地減少碳棒的燒損。但是，壓縮空氣的流量過大時(shí)，將會(huì)使被熔化的金屬溫度降低，而不利于對(duì)所要切割的金屬進(jìn)行加工。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程斷面形狀斷面形狀規(guī)格（規(guī)格（mm）適用電流（適用電流（A）斷面斷面 形狀形狀規(guī)格（規(guī)格（mm）適用電流（適用電流（A）圓形圓形335543555355635573558355103551235515018

3、0150200150250180300200350250400400550450600扁形312355510355512355515355518355520355525355620355200300300400350450400500450550500600550600550600表1 碳棒規(guī)格及適用電流電弧氣刨的工藝參數(shù)電流對(duì)刨槽的尺寸影響很大，電流增加時(shí)，刨槽的寬度增加，深度增加更多，采取大電流可以提高刨削速度，并獲得較光滑的刨槽。但電流過大時(shí)，碳棒頭易發(fā)紅，鍍銅層易脫落。正常電流下，碳棒發(fā)紅長(zhǎng)度為25mm，電流小則容易產(chǎn)生夾碳現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)中可參考表1選用電流。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)

4、專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程電弧氣刨的工藝參數(shù)除了碳棒規(guī)格與適用用電流外，以下幾點(diǎn)也是對(duì)電弧氣刨有著重要影響的因素： 刨削速度刨削速度對(duì)刨槽尺寸、表面質(zhì)量都有一定影響。速度太快會(huì)造成碳棒與金屬相碰，會(huì)使碳粘于刨槽頂端，形成“夾碳”的缺陷。相反，速度過慢又易出現(xiàn)“粘渣”問題。通常刨削速度為0.51.2m/min較合適。 電弧長(zhǎng)度氣刨時(shí)，電弧長(zhǎng)會(huì)引起電弧不穩(wěn)定，甚至造成息弧。操作一般宜用短弧，以提高生產(chǎn)效率和碳棒利用率。一般電弧長(zhǎng)度以12mm為宜。 碳棒伸出長(zhǎng)度碳棒從鉗口到電弧端的長(zhǎng)度為伸出長(zhǎng)度（如圖1所示）伸出長(zhǎng)度越長(zhǎng)，鉗口離電弧越遠(yuǎn)，壓縮空氣吹到熔池的吹力就不足，不能將熔化的金屬順利吹掉；

5、另一方面伸出長(zhǎng)度越長(zhǎng)，碳棒的電阻越大，燒損也越快。操作時(shí)，碳棒合適的伸出長(zhǎng)度為80100 mm，當(dāng)燒損到2030 mm后就要進(jìn)行調(diào)整。 碳棒傾角碳棒與工件沿刨槽方向的夾角稱為碳棒傾角，刨槽的深度與傾角有關(guān)。傾角增大，刨槽深度增加；反之，傾角減小，則刨槽深減小。碳棒的傾角一般為25- 45職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程基本操作1、準(zhǔn)備工件刨削前應(yīng)先檢查電源的極性是否正確（一般刨槍接正極、工件接負(fù)極）。檢查電纜及氣管是否接好。并根據(jù)工件厚度、槽的寬度選擇碳棒直徑和調(diào)節(jié)好電流。調(diào)節(jié)碳棒伸出長(zhǎng)度為80100mm。檢查壓縮空氣管路和調(diào)節(jié)壓力，調(diào)正風(fēng)口并使其對(duì)準(zhǔn)刨槽。2、引弧引

6、弧時(shí)，應(yīng)先緩慢打開氣閥，隨后引燃電弧，否則易產(chǎn)生“夾碳”和碳棒燒紅。電弧引燃瞬間，不宜拉的過長(zhǎng)，以免熄滅。3、刨削 因?yàn)殚_始刨削時(shí)鋼板溫度低，不能很快熔化，當(dāng)電弧引燃后，此時(shí)刨削速度應(yīng)慢一點(diǎn)；否則易產(chǎn)生夾碳。當(dāng)鋼板熔化且被壓縮空氣吹去時(shí)，可適當(dāng)加快刨削速度； 刨削過程中，碳棒不應(yīng)橫向擺動(dòng)和前后往復(fù)移動(dòng)，只能沿刨削方向作直線運(yùn)動(dòng)；職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程基本操作 碳棒傾角按槽深要求而定，傾角可為25- 45； 刨削時(shí)，手的動(dòng)作要穩(wěn)，對(duì)好準(zhǔn)線，碳棒中心線應(yīng)與刨槽中心線重合。否則，易造成刨槽形狀不對(duì)稱； 在垂直位置氣刨時(shí)，應(yīng)由上向下移動(dòng)，以便焊渣流出； 要保持均勻的

7、刨削速度。刨削時(shí)，均勻清脆的“嘶、嘶”聲表示電弧穩(wěn)定，能得到光滑均勻的刨槽。每段刨槽銜接時(shí)，應(yīng)在弧坑上引弧，防止碰觸刨槽或產(chǎn)生嚴(yán)重凹痕。 刨削結(jié)束時(shí)，應(yīng)先切斷電弧，過幾秒后再關(guān)閉氣閥，使碳棒冷卻； 刨槽后應(yīng)清除刨槽及其邊緣的鐵渣、毛刺和氧化皮，用鋼絲刷清除刨槽內(nèi)碳灰和“銅斑”。并按刨槽要求檢查焊縫根部是否完全刨透，缺陷是否完全清除。4、焊縫返修時(shí)刨削缺陷焊縫經(jīng)探傷后，發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，可用碳弧氣刨進(jìn)行刨除。根據(jù)檢驗(yàn)人員在焊逢上做出的缺陷位置的標(biāo)記來進(jìn)行刨削，刨削過程中要注意一層一層地刨，每層不要太厚。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后，要輕輕地再往下刨一二層，直到將缺陷徹底刨掉為止。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)

8、教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程電弧氣刨的特點(diǎn) 生產(chǎn)效率比風(fēng)鏟高4倍左右，尤其是在全位置切割時(shí)優(yōu)越性更大，降低了工件的加工成本。勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低，尤其在空間位置刨槽時(shí)更為明顯，噪聲也比風(fēng)鏟低。與等離子弧切割相比，碳弧氣刨裝置簡(jiǎn)單，壓縮空氣易獲得且成本低，操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作要求較低，工人稍加培訓(xùn)即能從事操作，便于應(yīng)用。在清除焊縫根部缺陷時(shí)，刨削面光潔，有利于提高焊接質(zhì)量，在狹窄部位使用碳弧氣刨時(shí)操作方便。碳弧氣刨是利用高溫而不是利用氧化作用刨削金屬，不但適用于碳鋼和低合金鋼，還可用于不能用氧氣切割或難以切割的金屬，如鑄鐵、不銹鋼和銅等材料。電弧氣刨的主要缺點(diǎn)是：操作不當(dāng)時(shí)易使槽道增碳，碳弧對(duì)環(huán)境有煙霧

9、、粉塵等污染，在狹小的空間內(nèi)及通風(fēng)不良處操作時(shí)應(yīng)采用相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)備。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程電弧氣刨的適用范圍碳弧氣刨由于具有操作方便、高效率，勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用在造船、機(jī)械制造、鍋爐及壓力容器、金屬結(jié)構(gòu)制造等部門，成為生產(chǎn)中不可缺少的工藝手段。例如，碳弧氣刨可應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。用于焊縫清根、背面開槽（挑焊根）、刨除焊縫表面的余高等。修復(fù)焊縫缺陷時(shí)，用于清除焊接缺陷并開坡口，特別是U形坡口。切割不銹鋼等金屬的中、厚板材。清除鑄件表面飛邊等缺陷及割除澆冒口、在板材上開孔等。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程 氧弧熔斷棒切割

10、 在氧氣的助燃下，使氧弧熔斷棒達(dá)到3600度的高溫，從而將被加工的工件（金屬，非金屬，混凝土，巖石）迅速熔切或清理的一種鑄件清理方式。氧弧熔斷棒又名吹氧棒、氧熔棒職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程氧弧熔斷棒切割的主要用途1.熔切與穿孔：適用于各種材質(zhì)的合金鑄件、不銹鋼鑄件、鑄鐵件、鑄鋼件、有色金屬鑄件和熔渣的解體，鑄件冒口與披縫毛邊的熔切，金屬、非金屬、混凝土、巖石等穿孔；2.清理:解決各類鑄件粘砂(包砂、夾砂)、鑄件帶芯、鑄件內(nèi)孔燒結(jié)粘砂的清理，各熔煉爐風(fēng)眼、過橋，出水口熔渣堵塞的清除難題。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程氧弧熔斷棒切割的特點(diǎn)

11、與適用范圍特點(diǎn)：1. 吹氧棒是鑄造,冶金,礦山,建筑等熔斷,切割,解體,清理,穿孔的理想工具；2. 吹氧棒是一種鑄造材料，它主要解決鑄件粘砂，當(dāng)鑄件粘砂時(shí)（特別是不銹鋼鑄件）氣割很難割除，磨光機(jī)根本解決不了，吹氧棒能很容易割除，因?yàn)榇笛醢艄軆?nèi)有特殊的鋼材，當(dāng)氣割引燃吹氧棒后，吹氧棒開始熔化，與砂進(jìn)行氧化反應(yīng)粘砂部位很快脆化，還有割鑄件冒口也是同樣道理；3. 吹氧棒使用方便，操作簡(jiǎn)單，只需與氧氣連接即可使用，操作時(shí)無噪音、無振動(dòng)、無弧光、無污染。4. 吹氧棒工作效益高，除砂速度快。吹氧棒規(guī)格為直徑13X1800mm、13X2500mm等。適用范圍：鑄件粘沙的割除、割鑄件冒口、熔爐清理。 職業(yè)教育

12、材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程 氧焰氣割 用氧-乙炔（或其它可燃?xì)怏w，如丙烷、天然氣等）火焰產(chǎn)生的熱能對(duì)金屬（如鋼板、碳鋼，合金鋼是切割不了的、型鋼或銅錠）的切割。目前氣割工藝在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。氣割所用的可燃?xì)怏w主要是乙炔、液化石油氣和氫氣。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程氣割原理氣割是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火焰熱能將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出高速切割氧流，使金屬劇烈氧化并放出熱量，利用切割氧流把熔化狀態(tài)的金屬氧化物吹掉，而實(shí)現(xiàn)切割的方法。金屬的氣割過程實(shí)質(zhì)是鐵在純氧中的燃燒過程，而不是熔化過程。氣割設(shè)備氣割設(shè)備主要是割炬和

13、氣源。可燃?xì)怏w與氧氣的混合及切割氧的噴射是利用割炬來完成的，割炬是產(chǎn)生氣體火焰、傳遞和調(diào)節(jié)切割熱能的工具，其結(jié)構(gòu)影響氣割速度和質(zhì)量。割炬的結(jié)構(gòu)如圖所示，它比焊炬多一根氧氣導(dǎo)管。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程氣割要求氣割時(shí)應(yīng)用的設(shè)備器具除割炬外均與氣焊相同。氣割過程是預(yù)熱一燃燒一吹渣過程，但并不是所有金屬都能滿足這個(gè)過程的要求，只有符合下列條件的金屬才能進(jìn)行氣割： 金屬在氧氣中的燃燒點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)； 氣割時(shí)金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn)； 金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)； 金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)太高； 金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質(zhì)要少。符合上述條件的金屬有

14、純鐵、低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼以及鐵等。其它常用的金屬材料如：鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等，則必須采用特殊的氣割方法（例如等離子切割等）。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程氣割方法u 放好導(dǎo)軌把切割機(jī)放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌倆頭要對(duì)齊，當(dāng)切割圓時(shí)，調(diào)節(jié)割嘴高低、相對(duì)于小車的距離和角度，以保證在板材的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行連續(xù)切割；u 連接輸氣管區(qū)分氧氣管和燃?xì)夤埽籾 打開氧氣控制閥和燃?xì)饪刂崎y確認(rèn)氣瓶氣壓和輸出氣壓，以保證供氣充足和節(jié)約；u 點(diǎn)火打開燃?xì)夂皖A(yù)熱氧，使用打火機(jī)從側(cè)面點(diǎn)火；u 開始切割用預(yù)熱火焰加熱開始點(diǎn)（此時(shí)高壓氧氣閥是關(guān)閉的），預(yù)熱時(shí)間應(yīng)視金屬溫度情況而定，一般加熱到工件表面接近

15、熔化（表面呈橘紅色）。這時(shí)輕輕打開高壓氧氣閥門，開始?xì)飧?。如果預(yù)熱的地方切割不掉，說明預(yù)熱溫度太低，應(yīng)關(guān)閉高壓氧繼續(xù)預(yù)熱，預(yù)熱火焰的焰芯前端應(yīng)離工件表面2 4mm，同時(shí)要注意割炬與工件間應(yīng)有一定的角度，當(dāng)氣割530mm厚的工件時(shí)，割炬應(yīng)垂直于工件；當(dāng)厚度小于5mm時(shí)，割炬可向后傾斜510；若厚度超過30mm，在氣割開始時(shí)割炬可向前傾斜510，待割透時(shí)，割炬可垂直于工件，直到氣割完畢。如果預(yù)熱的地方被切割掉，則繼續(xù)加大高壓氧氣量，使切口深度加大，直至全部切透；注意：氣割不同厚度的鋼時(shí)，割嘴的選擇和氧氣工作壓力調(diào)整，對(duì)氣割質(zhì)量和工作效率都有密切的關(guān)系。例如使用太小的割嘴來割厚鋼，由于得不到充足的氧

16、氣燃燒和噴射能力，切割工作就無法順利進(jìn)行，即使勉強(qiáng)一次又一次地割下來，質(zhì)量既壞，工作效率也低。反之，如果使用太大的割嘴來割薄鋼，不僅要浪費(fèi)大量的氧氣和乙炔，而且氣割的質(zhì)量也不好。因此要選擇好割嘴的大小。切割氧的壓力與金屬厚度的關(guān)系：壓力不足，不但切割速度緩慢，而且熔渣不易吹掉，切口不平，甚至有時(shí)會(huì)切不透；壓力過大時(shí)，除了氧氣消耗量增加外，金屬也容易冷卻，從而使切割速度降低，切口加寬，表面也粗糙。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程注意事項(xiàng)1. 點(diǎn)火前漏氣檢查：用肥皂水或清水刷在接頭處，看是否冒泡；2. 點(diǎn)火前割矩射吸性能檢查：拔掉割矩上的乙炔氣管只連接氧氣管，打開預(yù)熱氧調(diào)

17、節(jié)閥和乙炔調(diào)節(jié)閥，用手指按在乙炔氣進(jìn)口，若手指有被氧氣吸住的感覺，表示割矩射吸性能正常；3. 點(diǎn)火前開氣順序并防止回火或鳴爆：A先將工件上的厚銹、油污、水漬清除干凈。B開割矩上的乙炔閥門。C打火機(jī)點(diǎn)火。D再開預(yù)熱氧氣閥門（調(diào)節(jié)火焰）；4. 開始切割工作時(shí)：先在工件邊緣預(yù)熱，在工件邊緣呈亮紅色時(shí)，慢慢開啟高壓氧氣閥，然后把高壓氧氣閥開大點(diǎn)（使氧氣流大，氧氣吹力大）；5. 氣割工程中的回火處置：A先關(guān)高壓氧氣閥。B再關(guān)預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥。C最后關(guān)乙炔氣閥門；6. 造成回火的原因：A割矩噴嘴與工件表面正面接觸（鐵水飛濺返回割槍噴嘴）。B割矩帶火焰平放在地上；7. 正常工作停止時(shí)的滅火順序：A先關(guān)高壓氧氣閥

18、。B再關(guān)乙炔氣閥門。C最后關(guān)預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥（左手原則）。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程注意事項(xiàng)8. 切割火焰的判斷：要用的是藍(lán)色氧化焰，不用的是黃色碳化焰（黃色碳化焰溫度低，使割縫含碳嚴(yán)重，調(diào)節(jié)預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥增大氧氣至藍(lán)色氧化焰）。若點(diǎn)火時(shí)，一聲爆響且火焰已呈藍(lán)色，燃燒聲音大，說明氧氣比例大，可通過預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥適當(dāng)?shù)臏p小氧氣。9. 藍(lán)色氧化焰大小的調(diào)節(jié)方法：A調(diào)?。合葴p氧氣（調(diào)預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥），再減乙炔，直到火焰變小呈藍(lán)色。B調(diào)大：先增乙炔，再增氧氣。(“優(yōu)先保證乙炔量夠”的原則)10.放風(fēng)線： 火焰調(diào)節(jié)好后，打開高壓氧氣調(diào)節(jié)閥所產(chǎn)生的火焰噴射現(xiàn)象叫做放風(fēng)線(也叫氣流線)

19、。11.接頭的處理：切割距離太長(zhǎng)，人就會(huì)移動(dòng)位置，就會(huì)產(chǎn)生接頭的處理。操作方法：關(guān)閉高壓氧氣調(diào)節(jié)閥，然后移動(dòng)身體，再預(yù)熱烤紅接頭，最后再打開高壓氧氣調(diào)節(jié)閥繼續(xù)切割。12.切割速度的判斷：氣割中，鐵水向上返，說明切割速度太快（切割速度太快，割不透、割嘴與工件太近時(shí)，鐵水就會(huì)上返從而堵塞割嘴的混合氣體噴射孔，這時(shí)火焰會(huì)產(chǎn)生爆鳴聲而熄滅，并發(fā)出“吱”的回火聲，回火易引起爆炸）。若氣割過后，已割過的板邊仍為紅色，則切割速度太慢職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鑄鋼件鑄造技術(shù)課程注意事項(xiàng)13.預(yù)熱式切割：預(yù)熱至亮紅色（鐵高溫變軟）時(shí)打開切割氧調(diào)節(jié)閥（高壓氧氣吹開被燒軟的稀泥狀亮紅色鐵）；14.火焰的識(shí)別和調(diào)節(jié)：氧氣為白色，乙炔為藍(lán)色或淡黑色。 1）中性焰 氧與乙炔充分燃燒，沒有氧與乙炔過剩，內(nèi)焰具有一定還原性。最高溫度30503150。主要用于焊接低碳鋼、低合金鋼、高鉻鋼、不銹鋼、紫銅、錫青銅、鋁及其合金等； 2）氧化焰 氧過?；鹧?，有氧化性，焊鋼件時(shí)焊縫易產(chǎn)生氣孔和變脆。最高溫度31003300。主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等； 3）碳化焰 乙炔過剩，火焰中有游離狀態(tài)碳及過多的氫，焊接時(shí)會(huì)增加焊縫含氫量，焊低碳鋼有滲碳現(xiàn)象。最高溫度2700