熱切割及坡口準(zhǔn)備方法

1、國(guó)際焊接學(xué)會(huì)授權(quán)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)授權(quán)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu) 哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心 Harbin Welding Training Institute 國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)課程國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)課程Training Course for International Welding EngineerIIW Authorised Training Body熱切割及坡口準(zhǔn)備方法熱切割及坡口準(zhǔn)備方法授課教師授課教師: :IIW Authorised Training Body主要內(nèi)容列表 1、熱切割方法分類(lèi) 2、火焰切割 3、火焰切割質(zhì)量技術(shù)要求 4、坡口準(zhǔn)備加工 5、等離子切割 6、激

2、光切割 7、金屬粉火焰切割和火焰鉆孔 8、氣體放電熱切割 9、水射流切割 10、勞動(dòng)保護(hù)說(shuō)明IIW Authorised Training Body 熱切割是利用集中熱源使材料分離的方法。熱切割是利用集中熱源使材料分離的方法。 熱切割工藝可以按照切割過(guò)程的物理過(guò)程、機(jī)械化程度和能源類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。 按物理過(guò)程按物理過(guò)程分類(lèi)可以分： 火焰燃燒切割、熔化切割和升華切割火焰燃燒切割、熔化切割和升華切割 按機(jī)械化程度按機(jī)械化程度分類(lèi)可以： 手工、半機(jī)械化、全機(jī)械化和自動(dòng)化切割手工、半機(jī)械化、全機(jī)械化和自動(dòng)化切割 按能源按能源的分類(lèi)方式見(jiàn)下圖：1、熱切割方法分類(lèi)、熱切割方法分類(lèi)IIW Authorised

3、 Training BodyIIW Authorised Training Body2、火焰切割、火焰切割 火焰切割是一種熱切割方法，它除了用于生產(chǎn)下料外，還廣泛用于焊接坡口的制備。對(duì)于板厚在3-300mm范圍內(nèi)的碳鋼和低合金鋼碳鋼和低合金鋼，切割質(zhì)量最好的熱切割方法是火焰切割。能量的消耗最小，較大部分熱量是通過(guò)氧與所切割鋼的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的。 作為材料預(yù)熱的熱源，氧乙炔火焰優(yōu)先達(dá)到材料的燃燒溫度。氧乙炔火焰是具有最高火焰溫度及火焰效率的火焰。在切割過(guò)程中，氧乙炔焰可將被切割的母材迅速地加熱到必要的燃燒溫度。高效切割嘴能達(dá)到快速切割的目的。IIW Authorised Training Body

4、2.1火焰切割原理火焰切割原理 火焰切割是利用氧氣與燃燒氣體混合后燃燒產(chǎn)生的熱能將局部金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)，然后借助于噴出的高速氧氣流使金屬劇烈燃燒，反應(yīng)過(guò)程向深度和移動(dòng)方向進(jìn)行，所產(chǎn)生的氧化物和熔融金屬混合后被切割氧氣流吹出并產(chǎn)生割口。 切割過(guò)程實(shí)際切割過(guò)程實(shí)際: 金屬在氧氣中劇烈燃燒反應(yīng)的過(guò)程。金屬在氧氣中劇烈燃燒反應(yīng)的過(guò)程。IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body2.2金屬材料的切割性金屬材料的切割性 金屬材料能夠使用火焰切割必須滿足： 1）金屬必須能夠在氧氣中燃燒； 2）金屬材料的燃點(diǎn)低于熔點(diǎn)（含碳量0.25%的鋼材燃點(diǎn)

5、為1250，熔點(diǎn)為1500）； 3）金屬氧化物的熔點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn)； 4）金屬氧化物必須呈稀液狀； 5）金屬燃燒所放出熱量必須能使燃燒反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行； 6）金屬的導(dǎo)熱性盡可能小。IIW Authorised Training Body材材 料料火焰切割性火焰切割性注解注解碳鋼碳鋼可切割至可切割至1.6%C含碳量大于含碳量大于0.4%的鋼要預(yù)熱的鋼要預(yù)熱錳鋼錳鋼冷切割冷切割可至可至13%Mn和和1.3%C硅鋼硅鋼冷切割至冷切割至2.9%Si，在含碳量非常小的，在含碳量非常小的情況下，可達(dá)情況下，可達(dá)4%Si鉻鋼鉻鋼冷切割至冷切割至1.5%Cr熱切割至熱切割至10%CrC最大含量最大含量0.2%鍍銅

6、鋼鍍銅鋼可切割至可切割至0.7%Cu鎢鋼鎢鋼可切割至可切割至10%W，5%Cr，0.2%Ni，0.8%C。熱切割至。熱切割至17%WMo使切割性能變壞使切割性能變壞鎳鋼鎳鋼可切割至可切割至34%Ni和和0.5%C火焰切割性火焰切割性 冷切割是不加熱、不發(fā)生火花、冷切割是不加熱、不發(fā)生火花、不打磨、沒(méi)有震動(dòng)、不向材料加應(yīng)不打磨、沒(méi)有震動(dòng)、不向材料加應(yīng)力的材料分離工藝，主要保證爆炸力的材料分離工藝，主要保證爆炸物或者石油化學(xué)管道沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)。物或者石油化學(xué)管道沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)。IIW Authorised Training Body 材料的火焰切割性與碳當(dāng)量有關(guān)，碳當(dāng)量大于0.4時(shí)，火焰切割前必須預(yù)熱

7、。當(dāng)碳當(dāng)量大于1時(shí)，材料不具備切割性。445156VMoCrNiMnC碳當(dāng)量碳當(dāng)量碳當(dāng)量預(yù)熱（預(yù)熱（）50mm的板厚的板厚（直線切割）（直線切割）預(yù)熱（預(yù)熱（）50mm的板厚的板厚（仿型切割）（仿型切割）0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6最高最高100100-200200-350最高最高100100-200200-350350-500IIW Authorised Training Body切切 割割 氣氣 體體甲烷（天然氣）甲烷（天然氣）乙炔乙炔丙烷丙烷含量含量 體積體積-%大于大于80%（CH4）其余乙烷其余乙烷大于大于99.5%（C2H2）大于大于95%（C3H8）其余

8、丁烷其余丁烷密度（密度（00，1013bar1013bar） kg/m30.711.172熱值熱值 MJ/m3 MJ/kg35.885056.6448.2393.746.7爆炸極限（空氣中）爆炸極限（空氣中） 體積體積-%4-162.4-801.8-95爆炸極限（氧氣中）爆炸極限（氧氣中） 體積體積-%4-602.7-932.3-45燃燒速度（空氣中）燃燒速度（空氣中） m/s0.41.50.51燃燒速度（氧氣中）燃燒速度（氧氣中） m/s3.87.23.3混合比（中性焰）混合比（中性焰） 與空氣與空氣8.4-99-1021-22混合比（中性焰）混合比（中性焰） 與氧氣與氧氣1.6-1.81.

9、1-1.33.8-4.5燃燒效率（氧氣中）燃燒效率（氧氣中） kW/cm34.059.94.5火焰溫度（空氣中）火焰溫度（空氣中） 276530502805火焰溫度（氧氣中）火焰溫度（氧氣中） 277031702850不同燃燒氣體的特性不同燃燒氣體的特性 IIW Authorised Training Body混合氣體的火焰溫度和燃燒速度與混合比關(guān)系IIW Authorised Training Body2.3火焰切割設(shè)備火焰切割設(shè)備 切割設(shè)備分為：手工切割和機(jī)械化切割，主要區(qū)別在于設(shè)備費(fèi)用投入和切割質(zhì)量上。 火焰切割可實(shí)現(xiàn)的切割面有：垂直面或斜面。 1）手工割矩IIW Authorised

10、Training BodyIIW Authorised Training Body 2）切割嘴 割嘴須與割炬相配合，它的尺寸根據(jù)切割厚度確定。切割嘴有下列類(lèi)型：環(huán)型割嘴、間隙割環(huán)型割嘴、間隙割嘴、單元割嘴及混合割嘴。嘴、單元割嘴及混合割嘴。 環(huán)型割嘴（兩部分）環(huán)型割嘴（兩部分） 環(huán)型割嘴是由切割嘴 和外圍的加熱嘴構(gòu)成。加 熱火焰從環(huán)型間隙噴出并 切割集中在中間。IIW Authorised Training Body間隙割嘴（兩部分）間隙割嘴（兩部分） 與環(huán)型割嘴相比，間隙割嘴具有高的切割效率和好的切割凈度。借助圓錐狀的加熱和切割的配合，保證了加熱火焰與切割嘴氧氣束的最佳配合。IIW Auth

11、orised Training Body單元割嘴（一部分）單元割嘴（一部分） 單元割嘴是由能保證加熱火焰和切割氧氣束最佳配合的組件構(gòu)成。IIW Authorised Training Body混合割嘴混合割嘴 對(duì)于慢燃燒氣體，此割嘴由切割和加熱嘴構(gòu)成，其它的由一部分構(gòu)成。在較高熱載情況下，比如像多邊截面，用此嘴具有優(yōu)越性。割嘴的型號(hào)割嘴的型號(hào)（JB/T7950 快速割嘴快速割嘴） 快速割嘴由其割嘴切割氧孔道的喉部直徑來(lái)決定，各個(gè)規(guī)格號(hào)與相對(duì)應(yīng)的喉部直徑見(jiàn)下表：割嘴規(guī)格號(hào)割嘴規(guī)格號(hào)1234567喉部直徑喉部直徑d/mm0.60.81.01.251.51.752.0IIW Authorised T

12、raining BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body3）機(jī)械化切割設(shè)備 分為半機(jī)械化、全機(jī)械化以及自動(dòng)化切割設(shè)備半機(jī)械化、全機(jī)械化以及自動(dòng)化切割設(shè)備三類(lèi)。IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body半自動(dòng)切割圓弧IIW Au

13、thorised Training Body3、火焰切割質(zhì)量技術(shù)要求、火焰切割質(zhì)量技術(shù)要求 ISO 9013：2000 熱切割-熱切割分類(lèi)-產(chǎn)品幾何尺寸及質(zhì)量公差 標(biāo)準(zhǔn)適用于采用 氧燃?xì)饣鹧媲懈?、等離子切割以及激光切割的材料，使用范圍分為火焰切割自3mm-300mm、等離子切割自1mm-150mm、激光切割自0.5mm-40mm。 3.1 定義定義 按ISO 9013標(biāo)準(zhǔn)切割面的質(zhì)量由： a 直角和斜角誤差u c 后拖量n b 平均粗糙度Rz5 d 邊緣熔化度rIIW Authorised Training Body1割炬 2割嘴 3切割束流4割口 5切割起點(diǎn) 6切割終點(diǎn)a工件厚度 b割嘴距離

14、 c前進(jìn)方向d割口寬度 e切割厚度 f割口寬度g底部割口寬度 h切割方向1割口上邊緣 2割口表面 3割口下邊緣a工件厚度 b割口厚度 c鈍邊厚度d切割厚 割炬傾角 割口傾角IIW Authorised Training Body 切割面的質(zhì)量等級(jí)將采用下列參數(shù)進(jìn)行分等： 直角和斜角誤差u（見(jiàn)表4） 平均粗糙度RZ5（見(jiàn)表4） 以下參數(shù)以目視進(jìn)行判斷： 后拖量（見(jiàn)表4） 邊緣熔化度r（見(jiàn)表4）IIW Authorised Training Body定 義代號(hào)圖 解切割后拖量是指在切割方向上一條割紋的兩點(diǎn)之間的間距n直角和斜角誤差是指切割面最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的切線的理論垂直距離uIIW Authori

15、sed Training Body割紋深度是指平均粗糙度RZ5h邊緣熔化是指切面上棱邊一定型狀的尺寸rIIW Authorised Training Body 此外還有垂直度，即指實(shí)際切斷面與被切割表面的垂線之間的最大偏差。 在測(cè)量直角和斜角誤差u 時(shí)，應(yīng)按下圖 將測(cè)定范圍先確定下來(lái)，即切割面上下緣的a 去除。IIW Authorised Training Body切割厚度切割厚度aa（mm）a30.1a3a60.36a100.610a201.020a401.540a1002.0100a1503.0150a2005.0200a2508.0250a30010.0表表5 不同切割厚度不同切割厚度a

16、的的a值值IIW Authorised Training Body3.2切割面的質(zhì)量分級(jí)切割面的質(zhì)量分級(jí) 關(guān)于切割面的質(zhì)量等級(jí)將采用直角和斜角誤差u和平均粗糙度RZ5進(jìn)行分等。 直角和斜角誤差u 平均粗糙度Rz5IIW Authorised Training Body直角和斜角誤差u范圍范圍直角和斜角誤差直角和斜角誤差mm10.05+0.003a20.15+0.007a30.4+0.01a40.8+0.02a51.2+0.035aIIW Authorised Training Body范圍范圍平均粗糙度平均粗糙度110+（0.6a mm）240+（0.8a mm）370+（1.2a mm）41

17、10+（1.8a mm）平均粗糙度Rz5IIW Authorised Training Body3.3 工件尺寸偏差工件尺寸偏差 工件尺寸偏差是指工件基本尺寸（或稱名義尺寸）與切割后的實(shí)際尺寸之差值。 工件尺寸偏差分為1、2兩個(gè)等級(jí)，具體見(jiàn)ISO9013標(biāo)準(zhǔn)。IIW Authorised Training Body符號(hào)： 氧火焰切割 等離子切割 激光切割幾種切割方法切割質(zhì)量（直角和斜角誤差） 3.4 不同切割方法的質(zhì)量等級(jí)不同切割方法的質(zhì)量等級(jí)IIW Authorised Training Body符號(hào)： 氧火焰切割 等離子切割 激光切割 幾種切割方法切割質(zhì)量（平均粗糙度） IIW Autho

18、rised Training Body3.5 切割面質(zhì)量標(biāo)記舉例切割面質(zhì)量標(biāo)記舉例 例1： 按ISO 9013標(biāo)準(zhǔn)，u為區(qū)域2，RZ5為區(qū)域3。 工件尺寸偏差為1級(jí) 例2：文字描述 ISO 9013-342 按ISO 9013標(biāo)準(zhǔn)，u為區(qū)域3，RZ5為區(qū)域4， 工件尺寸偏差為2級(jí)。IIW Authorised Training Body3.6 火焰切割質(zhì)量的影響因素火焰切割質(zhì)量的影響因素 影響火焰切割質(zhì)量的影響因素主要包括： 氣體氣體（壓力、流量、混合比、純度、類(lèi)型和溫度等） 割嘴割嘴（結(jié)構(gòu)、壽命和切割角度等） 機(jī)械裝置機(jī)械裝置（機(jī)器結(jié)構(gòu)、壽命和切割速度等） 切割材料切割材料（化學(xué)成分、厚度和

19、尺寸精度等） 操作者的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)程度操作者的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)程度 IIW Authorised Training Body合金元素對(duì)切割質(zhì)量的影響合金元素對(duì)切割質(zhì)量的影響1）碳的影響碳的影響 當(dāng)w(C)0.5%時(shí)，火焰切割過(guò)程就會(huì)顯著地變壞；當(dāng)w(C) 1.0%-1.2%時(shí)，無(wú)法進(jìn)行正常的火焰切割。2）錳的影響錳的影響 當(dāng)錳含量很大時(shí)，切割過(guò)程會(huì)大大困難；而w(Mn) 14%時(shí)，切割過(guò)程將無(wú)法進(jìn)行；當(dāng)w(Mn) 0.8%和w(Mn) 0.3%時(shí)，金屬硬化傾向增高，使接近切割邊緣的硬度和脆性都將增高。3）硅的影響硅的影響 金屬中含有一般數(shù)量的硅，對(duì)切割過(guò)程沒(méi)有明顯的影響。當(dāng)硅含量增加時(shí)，形成難

20、熔的SiO2使熔渣的粘度增加，切割過(guò)程變得困難，當(dāng)硅含量很高時(shí)，切割過(guò)程不能進(jìn)行。IIW Authorised Training Body4）鉻的影響鉻的影響 金屬中含有少量鉻時(shí)w(Cr) 4%5%，只是在切割過(guò)程中熔渣粘度增加；當(dāng)鉻含量很大時(shí)，由于形成大量難熔的Cr2O3，已不能用普通的火焰切割方法進(jìn)行切割。5）鎳的影響鎳的影響 金屬中w(Ni)到7%時(shí)，對(duì)切割過(guò)程影響不大；當(dāng)w(Ni)高到34%時(shí)，切割過(guò)程開(kāi)始變壞。6）鉬的影響鉬的影響 金屬中w(Mo) 0.25%時(shí)，對(duì)切割過(guò)程沒(méi)有影響，但切割邊緣硬度增高。7）鎢的影響鎢的影響 當(dāng)w(W)接近10%時(shí)，使切割過(guò)程受到影響；當(dāng)w(W)達(dá)到2

21、0%時(shí)，切割過(guò)程變得困難；當(dāng)w(W) 20%時(shí)，不能進(jìn)行氣割。鎢的含量還將引起切口邊緣處的硬度大大提高。IIW Authorised Training Body4.1 ISO 96924、焊接坡口加工、焊接坡口加工第1部分：鋼的焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊、氣焊、TIG焊及高能束焊 第2部分：鋼的埋弧焊 第3部分：鋁及其合金的熔化極氣體保護(hù)焊和TIG焊第4部分：復(fù)合鋼板IIW Authorised Training Body ISO 9692 焊接及相關(guān)工藝推薦的焊接坡口 ISO 2553 焊接、硬釬焊及軟釬焊接頭圖樣上的符號(hào)表示法 GB/T 324:2008 焊縫符號(hào)表示方法 (譯自ISO 255

22、3) ISO 4063 焊接及相關(guān)工藝方法代號(hào) ISO 6947 焊縫工作位置傾角和轉(zhuǎn)角定義 IIW Authorised Training Body4.2 焊接坡口焊接坡口 根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝要求，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀和尺寸的溝槽，叫坡口。坡口是主要為了焊接工件，保證接頭的強(qiáng)度，可以采用機(jī)加工方法加工或者火焰切割。 作用：作用： （1）使熱源（電弧或火焰）能夠進(jìn)入焊縫根部，保證根部焊透； （2）便于操作和清理焊渣； （3）調(diào)整焊縫成型系數(shù)，獲得較好焊縫成型 （4）調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬的比例。 IIW Authorised Training Body4.3 焊接坡口選擇原則焊接坡口

23、選擇原則 為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛褪?。坡口的選擇，主要取決于母材厚度、焊接方法和工藝要求。選擇時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題： （1）盡量減少填充金屬量； （2）坡口形狀容易加工； （3）便于焊工操作和清渣； （4）焊后應(yīng)力和變形盡可能小。 焊接接頭坡口加工質(zhì)量對(duì)焊接過(guò)程有很大影響，應(yīng)符合圖紙或技術(shù)條件要求。IIW Authorised Training BodyV、U、X型坡口的比較坡口形式坡口形式比比 較較 條條 件件加工加工焊縫填充量焊縫填充量焊件翻轉(zhuǎn)焊件翻轉(zhuǎn)焊后變形焊后變形V方便方便較多較多不需要不需要較大較大U復(fù)雜復(fù)雜少少不需要不需要小小X方便方便較少較少需要需要較小較小 焊接

24、接頭的破口一般使用機(jī)械加工或者熱切割工藝加工。根據(jù)切割形式可以分為：垂面直線切割、斜面直線切割、曲線和曲面切割。 焊接接頭的坡口形式：I 型、K型、 U型、 V型、 X型、 Y型IIW Authorised Training Body4.4 焊接坡口的制備焊接坡口的制備 焊接接頭的坡口加工方法分為：機(jī)械加工和機(jī)械加工和熱切割工藝熱切割工藝。熱切割工藝根據(jù)切割形式可以分為垂面直線切割、斜面直線切割、曲線和曲面切割。 坡口的加工方法應(yīng)根據(jù)焊件的尺寸、形狀、數(shù)量、加工設(shè)備以及工作條件等因素來(lái)確定。 （1）切割：切割：用氧一乙快火焰手工切割或自動(dòng)切割機(jī)切割加工成 I 形、V形、X形和K形坡口。 （2）

25、碳弧氣刨：碳弧氣刨：主要用于清理焊根時(shí)的開(kāi)槽，效率較高、勞動(dòng)條件較差。熱切割工藝熱切割工藝IIW Authorised Training Body （1）剪邊：剪邊：以剪板機(jī)剪切加工，常用于I形坡口，一般16mm厚以下； （2）刨邊：刨邊：刨床或刨邊機(jī)加工，常用于板件加工，適用于較長(zhǎng)坡口； （3）車(chē)削：車(chē)削：車(chē)床或車(chē)管機(jī)加工，適用于管子加工； （4）鋸削：鋸削：鋸床加工，適用較短坡口加工； （5）鏟削或磨削：鏟削或磨削：手工或風(fēng)動(dòng)、電動(dòng)工具鏟削或用砂輪機(jī)（或角向磨光機(jī)）磨削加工，效率低，多用于焊接缺陷返修部位的開(kāi)槽； （6）坡口加工機(jī)：坡口加工機(jī)：便攜式（手持式）、中型臺(tái)式、大型床式等。 機(jī)械

26、加工機(jī)械加工IIW Authorised Training Body4.5 焊接接頭坡口舉例焊接接頭坡口舉例 熱熱 切切 割：割： 火焰（割炬，自動(dòng)或半自動(dòng)、數(shù)控切割機(jī)）、等離子、激光器機(jī)械加工：機(jī)械加工： 剪邊（剪板機(jī)）、鋸邊（鋸床）、刨邊（刨床或刨邊機(jī)）、沖壓（磨切）IIW Authorised Training Body5、等離子切割、等離子切割 等離子切割是一種熔化切割，在切割過(guò)程中母材被等離子束熔化，并被吹成切槽。 目前，還使用氧化性氣體作為切割氣體以及氣體加上水流噴射用于切割。而這兩種切割方法中被壓縮的等離子弧來(lái)自等離子電源。 等離子切割可以用于所有可熔化的材料，包括高合金鋼、鋁及

27、其合金、銅及其合金等。 根據(jù)原理不同等離子切割可分為：根據(jù)原理不同等離子切割可分為： 非轉(zhuǎn)移弧等離子切割 轉(zhuǎn)移弧等離子切割 二次氣體等離子切割 水流束等離子切割I(lǐng)IW Authorised Training Body根據(jù)使用氣體不同可分為：根據(jù)使用氣體不同可分為： 空氣切割等離子切割 氧氣等離子切割 氮?dú)獾入x子切割 氬氣-氫氣等離子切割 水射流等離子切割等IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body等離子切割氣體應(yīng)用舉例等離子切割氣體應(yīng)用舉例 氬氣+氫氣切割高合金鋼、有色金屬（鋁合 金、鈦、鉬等） 氮?dú)馇懈罡吆辖痄?、鋁、鈦、銅

28、 氧氣切割結(jié)構(gòu)鋼 壓縮空氣切割結(jié)構(gòu)鋼、鉻鎳鋼 氬氣+氮?dú)馇懈钽t鎳鋼 氬氣+氮?dú)?氫氣 切割鉻鎳鋼 二氧化碳切割高合金鋼IIW Authorised Training Body氫氣（H2）氬氣（Ar）氮?dú)猓∟2）氧氣（O2）壓縮空氣組合氣體He Ne N2 H2氣體特性 高導(dǎo)熱性 小分子量，純氫氣密度小，不適合單獨(dú)使用充當(dāng)氬氣的補(bǔ)充氣體可以在高速度切割時(shí)得到高質(zhì)量切割表面 高原子量，易吹出熔融物 低電離能量 低導(dǎo)熱系數(shù)，低能量 純氬氣成本高，使用較少 導(dǎo)熱性和分子量界于H2和Ar之間 附加Ar可以提高導(dǎo)熱性和切割面質(zhì)量 使用純N2或混合氣體 切割面富N2導(dǎo)致焊接氣孔的產(chǎn)生 氧化金屬 減小熔融物粘

29、性，易被吹出 小切割邊緣和導(dǎo)角 較小的毛刺 使用純O2或混合氣體（N2O2） 便宜切割氣體 改變表面張力和熔融物粘性 切割飛濺小，顆粒細(xì)小很高的切割速度情況下，切割面質(zhì)量好，毛刺較小 切割面富N2導(dǎo)致焊接氣孔的產(chǎn)生 與壓縮空氣相似，較少氧化氮（氧氣不足）切割氣體特性切割氣體特性 IIW Authorised Training Body等離子切割參數(shù)等離子切割參數(shù) 材料板厚mm電流A切口寬度mm優(yōu)化切割速度mm/min氣體消耗NL/minArH2N2高合金鋼255102020406012550501001001002502502505002.02.03.03.03.04.54.54.59.016

30、00100018008004008003001501005121212121515153088881212121510鋁5510204085501001001002502502.03.03.03.04.54.515002500120060050015012121212151588881212IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised

31、 Training Body6、激光切割、激光切割 激光切割包括：激光氧化切割、激光熔化切激光切割包括：激光氧化切割、激光熔化切割和激光升華切割。割和激光升華切割。 激光是理想的光源，具有單色相關(guān)性的特點(diǎn)。對(duì)于材料加工，采用CO2激光器。激光通過(guò)凸透鏡，使激光束聚焦到工件表面，激光束的斑點(diǎn)直徑為0.1-0.2mm。 根據(jù)切割對(duì)象的不同，可以使用氧氣、氮?dú)狻鍤?、氦氣或壓縮空氣切割，而氧氣使受激光束加熱的材料燃燒。激光切割的特點(diǎn)是有較高的切割功率和切割質(zhì)量。IIW Authorised Training Body1）激光氧化切割）激光氧化切割 被切割材料被迅速加熱到熔點(diǎn)以上，然后吹入純氧或壓縮空

32、氣，使氧與金屬發(fā)生激烈的氧化反應(yīng)放出大量的熱，加熱下一層的金屬，金屬繼續(xù)被氧化并借助氣體壓力將金屬氧化物從切口中吹掉。2）激光熔化切割）激光熔化切割 切割時(shí)使材料被迅速加熱到熔點(diǎn)以上，然后借助于噴射惰性氣體將熔化的金屬材料從切口中吹掉。IIW Authorised Training Body3）激光升華切割）激光升華切割 當(dāng)激光束照射時(shí)，被切割材料被迅速加熱氣化并以蒸發(fā)的形式有切割區(qū)逸散掉。激光器分類(lèi)激光器分類(lèi)按工作物質(zhì)性質(zhì)分：按工作物質(zhì)性質(zhì)分： 氣體激光器、固體激光器、液體激光器；按工作方式區(qū)分：按工作方式區(qū)分： 連續(xù)型激光器和脈沖型激光器；按能量輸出分：按能量輸出分： 大功率激光器和小功率

33、激光器。IIW Authorised Training Body 對(duì)于焊接和切割等材料加工，主要采用CO2激光器，激光氣是由45%CO2、13.5% N2和82% He組成的混合氣體。 激光切割參數(shù)材料材料厚度厚度 mm切割速度切割速度m/min功率功率 WS23515500S235191000S235811000S355150.84000結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼62.54000Cr/Ni鋼鋼1024000鋁合金鋁合金6.32.56000編織物編織物1層層80400IIW Authorised Training Body使用激光可切割金屬材料、塑料、木材和陶瓷材料金屬材料、塑料、木材和陶瓷材料IIW Au

34、thorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body7、金屬粉火焰切割和火焰鉆孔1）金屬粉末切割 金屬粉末切割是向反應(yīng)部位送進(jìn)金屬粉末的火焰切割。通過(guò)金屬粉末的燃燒所產(chǎn)生的附加熱量以及所生成的金屬氧化物使得切割熔渣相當(dāng)稀薄，從而能夠用切割氧束流易于將熔渣吹走。 金屬粉末切

35、割可以用于有色金屬、鑄鐵、高有色金屬、鑄鐵、高合金鋼和混凝土合金鋼和混凝土的切割。IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body2） 火焰鉆孔 火焰鉆孔是用氧矛在礦石或金屬材料內(nèi)鉆孔，它是一種熱鉆孔法。 在礦石材料中，氧矛燃燒所產(chǎn)生得金屬氧化物在接觸礦石時(shí)將粘性得礦石熔融物在形成硅酸鹽得情況下，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N稀薄得熔渣（熔巖），然后用氧束流將此熔渣吹出。IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body8、氣體放電熱切割1）電?。╇娀⊙鯕馇懈钛鯕馇懈?電弧-氧氣切割是利用

36、電弧和切割純氧進(jìn)行切割的熱切割方法。 電弧-氧氣切割時(shí)，電極采用特制的空心焊條，焊條的藥皮起穩(wěn)定電弧和增大熔化金屬流動(dòng)性的作用。電弧在空心電極與工件之間燃燒，由電弧和材料燃燒產(chǎn)生的熱量使材料和切割氧產(chǎn)生連續(xù)燃燒反應(yīng)，反應(yīng)向厚度和加工方向進(jìn)行，產(chǎn)生的氧化物和熔融物被切割氧吹出，形成割口。IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body2）碳弧切割）碳弧切割 碳弧切割一種利用電弧和壓縮空氣在材料表面進(jìn)行切割的熱切割方法。碳弧氣刨時(shí)，電弧在碳（石墨）電極與工件之間燃燒，由電弧和材料燃燒產(chǎn)生的熱量使材料熔化，并與空氣產(chǎn)生連續(xù)燃燒反應(yīng)，反應(yīng)

37、向厚度和加工方向進(jìn)行，壓縮空氣從割炬噴氣孔噴出，并沿碳棒側(cè)面或四周?chē)娤螂娀≡诠ぜ系娜贾c(diǎn)，吹除熔化金屬和熔渣，形成切口。3）碳弧氣刨）碳弧氣刨（原理與碳弧切割相同）IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body電弧-氧氣切割參數(shù) 材料厚度mm焊條直徑mm電流A氧消耗l/m氧壓力bar每根焊條切割長(zhǎng)度mm切割時(shí)間1）min/m結(jié)構(gòu)鋼55110453.514001.3結(jié)構(gòu)鋼2051301206.56501.7結(jié)構(gòu)鋼40514034064502.8結(jié)構(gòu)鋼6061957005.54004.2結(jié)構(gòu)鋼100830015006.53204.

38、4鉻鎳鋼55230851.55501.5鉻鎳鋼2552205002.55507鉻鎳鋼50522010002.555020鋁1052201652.53002鋁2552602502.52006銅5530012533602銅25765012003.51107IIW Authorised Training Body電弧壓縮空氣切割參數(shù) 坡口形式坡口形式寬度寬度mm深度深度mm電極直徑電極直徑mm切割速度切割速度cm/min每根焊條每根焊條切割長(zhǎng)度切割長(zhǎng)度m61.552003855650.912581152.416710752.2IIW Authorised Training Body電弧氣割適用范圍及

39、特點(diǎn)電弧氣割適用范圍及特點(diǎn) （1）在清除焊縫缺陷和清理焊根時(shí)，能在電弧下清楚地觀察到缺陷的形狀和深度，生產(chǎn)效率高，同時(shí)可對(duì)缺陷進(jìn)行修復(fù)。 （2）可用來(lái)加工焊縫坡口，特別適用于開(kāi)U型坡口； （3）使用方便，操作靈活； （4）可進(jìn)行全位置操作。可以清理鑄件的毛邊、飛刺、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷； IIW Authorised Training Body （5）加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、高合金鋼、銅和鋁及其合金等，對(duì)有耐腐蝕要求的不銹鋼一般不采用此種方法切割； （6）設(shè)備、工具簡(jiǎn)單，操作使用安全； （7）碳弧氣割可能產(chǎn)生的缺陷有夾碳、粘渣、銅斑、割槽尺寸和形狀不規(guī)則等。IIW Author

40、ised Training Body電弧切割的安全操作電弧切割的安全操作 電弧切割應(yīng)遵守手工電弧焊的施工安全操作規(guī)定，然后還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）電弧切割時(shí)電流較大，要防止焊機(jī)過(guò)載發(fā)熱； （2）電弧切割時(shí)煙塵大，操作者應(yīng)佩戴送風(fēng)式面罩。作業(yè)場(chǎng)地必須采取排煙除塵措施，加強(qiáng)通風(fēng)； （3）電弧切割時(shí)大量高溫液態(tài)金屬及氧化物從電弧下被吹出，應(yīng)防止?fàn)C傷和火災(zāi)； （4）電弧切割時(shí)噪聲較大，操作者應(yīng)戴耳塞。IIW Authorised Training Body9、水射流切割、水射流切割1）工作原理）工作原理 水射流切割是將水增至超高壓100-400MPa，經(jīng)節(jié)流小孔（0.15-0.4mm），使水壓熱能轉(zhuǎn)

41、變?yōu)樯淞鲃?dòng)能（流速達(dá)900mm/s），用這種高速密集的水射流進(jìn)行切割。 磨料水射流切割則是再往水射流中混入磨料粒子，經(jīng)混合管形成磨料射流進(jìn)行切割。在磨料射流中，水射流作為載體使磨料粒子加速，由于磨料質(zhì)量大、硬度高，磨料水射流較之水射流其射流動(dòng)能更大，切割效能更強(qiáng)。 IIW Authorised Training Body2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： （1）無(wú)切割方向限制，完成各種異形加工； （2）在工件上所產(chǎn)生的側(cè)向力極小，可降低設(shè)定時(shí)間及節(jié)省使用夾具成本； （3）加工不會(huì)產(chǎn)生熱變形，不需二次加工，可節(jié)省時(shí)間及制造成本； （4）加工切割速度快，效率高，加工成本低。 （5）水射流切割無(wú)塵、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)火花、振動(dòng)小、噪聲低?？梢郧懈罡鞣N金屬、非金屬材料，各種硬、脆、韌性材料，如鈦鎳合金、陶瓷、玻璃、復(fù)合材料等。IIW Authorised Training Body3）優(yōu)