碳弧氣刨基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

碳弧氣刨基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)初級(jí)電焊工技能培訓(xùn)中煤第三建設(shè)有限公司三十工程處機(jī)修廠技術(shù)科馬莊碳弧氣刨基礎(chǔ)知識(shí)使用焊接技術(shù)制造金屬結(jié)構(gòu)時(shí)必須先將金屬切割成符合要求的形狀，有時(shí)還需要刨削各種坡口，清除焊根及清除焊接缺陷，雖然對(duì)金屬進(jìn)行切割和刨削的方法多種多樣。然而應(yīng)用電弧熱切割和刨削金屬具有顯著地諸多優(yōu)勢(shì)，因而被廣泛應(yīng)用，實(shí)際上，電弧切割與電弧氣刨的工作原理、電源、工具、材料及起源完全一樣，不同之處僅僅在于具體操作略有不同。可以認(rèn)為電弧氣刨是電弧切割的一種特殊形式。而碳弧氣刨則是電弧氣刨家族中的一員。焊工VS“裁縫”實(shí)物—才是我們需要的(或者說有價(jià)值的)；天然實(shí)物是不少見,但直接實(shí)用的并我多見；大多數(shù)我們使用的實(shí)體都是經(jīng)過我們加工，組合過的．組合加工包括：定位、夾緊、連接；四大類連接：螺栓連接、鉚接、粘接、焊接；焊工就是特定物質(zhì)(金屬等)的“裁縫”如何做好一件衣服呢？

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怎樣開展一次碳弧氣刨工作呢？切割技術(shù)冷切割機(jī)械去除：熱切割熔化切割碳弧氣刨等離子切割激光切割……燃燒切割氧氣切割焊工＝裁縫如果只會(huì)“縫”，不會(huì)“裁”？第九章碳弧氣刨知識(shí)第一節(jié)碳弧氣刨的簡單工藝：

1-1碳弧氣刨的原理及特點(diǎn)1-2碳弧氣刨工藝第二節(jié)碳弧氣刨的設(shè)備、工具和材料：

2-1碳弧氣刨的設(shè)備2-2碳弧氣刨的工具和材料第三節(jié)低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼的碳弧氣刨：

3-1低碳鋼的碳弧氣刨3-2低合金鋼的碳弧氣刨3-3不銹鋼的碳弧氣刨碳弧氣刨原理及特點(diǎn)碳弧氣刨工作原理利用碳棒或石墨與工件間產(chǎn)生的電弧將金屬熔化，并用壓縮空氣將其吹掉，實(shí)現(xiàn)在金屬表面上加工溝槽的方法碳弧氣刨原理及特點(diǎn)碳弧氣刨特點(diǎn)與用風(fēng)鏟或砂輪相比，效率高、噪音小、并可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，與等離子氣刨相比，設(shè)備簡單、壓縮空氣容易獲得，且成本低由于碳弧氣刨是利用氧化作用刨切金屬的，因而不但適用于黑色金屬，而且還適用于不銹鋼、鋁、銅等有色金屬及其合金由于碳弧氣刨是利用壓縮空氣把融化金屬吹走，因而可進(jìn)行全位置操作，手工碳弧氣刨的靈活性和可操作性較好，因而在狹窄工位或可達(dá)性差的部位，碳弧氣刨仍可使用碳弧氣刨原理及特點(diǎn)碳弧氣刨的應(yīng)用清焊根返修焊件時(shí)清除缺陷開焊接坡口，特別是中、厚板對(duì)接坡口，管對(duì)接U形坡口。清理鑄件毛邊、飛刺、澆冒口及鑄件中的缺陷切割不銹鋼中、薄板碳弧氣刨的缺點(diǎn)：煙霧污染粉塵污染弧光輻射噪音較大操作不當(dāng)易引起槽道增碳對(duì)操作者的技術(shù)要求高碳弧氣刨工藝參數(shù)極性：一般都用直流電源極性：采用直流電源時(shí)，焊件與電源輸出端正、負(fù)極的接法焊件接電源正極，焊條接電源負(fù)極的接法叫正接，也稱正極性焊件接電源負(fù)極，焊條接電源正極的接法叫反接，也稱反極性金屬材料鋼鑄鐵銅及其合金鋁及其合金不銹鋼極性反接正接正接正接或反接反接一般采用直流反接，這樣電弧穩(wěn)定，熔化金屬的流動(dòng)性較好，凝固溫度較低，電弧發(fā)出連續(xù)的刷刷聲，刨槽寬窄一致，光滑明亮。若極性接錯(cuò)，電弧不穩(wěn)且發(fā)出斷續(xù)的嘟嘟聲。碳弧氣刨工藝參數(shù)碳棒的直徑與電流I=(30-50)d鋼板厚度碳棒直徑鋼板厚度碳棒直徑3一般不刨8~126~84~6410~158~106~85~615以上10鋼板厚度與碳棒直徑之間的關(guān)系：常見碳棒規(guī)格與選用電流：斷面形狀規(guī)格（mm）適用電流（A）斷面形狀規(guī)格（mm）適用電流（A）圓形φ3X355φ4X355φ5X355φ6X355φ7X355φ8X355150~180150~200150~250180~300200~350250~400扁形3X12X3555X10X3555X12X3555X15X3555X18X3553X20X355200~300300~400350~450400~500500~600550~600

碳弧氣刨工藝參數(shù)對(duì)于一定直徑的碳棒，如果電流較小，則電弧不穩(wěn)，且易產(chǎn)生夾碳缺陷；適當(dāng)增加氣刨電流。刨槽加寬，刨深也增加，而且可以提高氣刨的線速度和獲得光滑的刨槽，在實(shí)際應(yīng)用中，一般選用較大的電流。但過大的電流，碳棒易發(fā)紅，鍍銅皮脫落，碳棒燒損很快，甚至碳棒融化，造成嚴(yán)重滲碳。因此氣刨電流收碳棒直徑約束此外碳棒的直徑還與刨槽寬度有關(guān)，刨槽越寬，碳棒直徑應(yīng)越大，通常碳棒直徑應(yīng)比刨槽寬度小2mm左右。刨槽的寬度主要由碳棒直徑和電流大小及操作技術(shù)來決定。碳棒直徑大，使用電流大刨槽變寬。碳弧氣刨工藝參數(shù)刨削速度:

0.5-1.2m/min刨削速度對(duì)刨槽尺寸、表面質(zhì)量都有一定的影響，速度太快會(huì)造成碳棒與金屬相碰，使碳粘于刨槽頂部，形成所謂“夾碳”的缺陷。隨著刨削速度的增大，刨削深度將減少。引弧時(shí)刨削速度稍慢。碳弧氣刨工藝參數(shù)壓縮空氣壓力：0.4-0.6MPa壓縮空氣的壓力由使用的電流決定。電流（A）壓縮空氣壓力（MPa）140~190190~270270~340340~470470~5500.35~0.40.4~0.50.5~0.550.5~0.550.5~0.6壓縮空氣的壓力高，刨削有力，因此壓力高是有利的，碳弧刨削常用的壓縮空氣壓力為0.5~0.6MPa，流量為0.85~1.7立方米/秒。對(duì)壓縮空氣的要求：應(yīng)適當(dāng)控制水分和油（在壓縮空氣的管路中加過濾裝置予以控制），因其過多時(shí)會(huì)使刨槽表面質(zhì)量變壞。碳弧氣刨工藝參數(shù)電弧長度：1-2mm碳弧氣刨時(shí)，弧長過長，電弧不穩(wěn)定，易熄弧或槽道不整齊。弧短有利于提高生產(chǎn)效率。但過短易引起：“夾碳”缺陷。碳棒傾角：25-45°碳棒與刨件沿刨槽方向的夾角稱為碳棒傾角。傾角大小主要會(huì)影響刨槽深度和刨削速度，傾角增大，則刨削深度增加，刨削速度減小。碳棒伸出長度80-100mm碳棒從鉗口到電弧端的長度為伸出長度。伸出的長度越長，鉗口離電弧就越遠(yuǎn)，壓縮空去吹到熔池的風(fēng)力就不足，不能將融化金屬順利吹除；另一方面伸出長度越長，碳棒的電阻越大，燒損也就快。但伸出長度太短，會(huì)引起操作不方便。一般碳棒伸出長度為80~100mm，當(dāng)碳棒燒損到30~40mm時(shí)，就需調(diào)整伸出長度。碳弧氣刨操作技術(shù)準(zhǔn)備工作檢查極性、選擇電流、調(diào)節(jié)碳棒伸出長度、檢查壓縮空氣壓力、調(diào)節(jié)風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)刨槽引弧先送風(fēng)后引弧，引燃電弧瞬間電弧不宜拉得過長刨削開始慢一點(diǎn)，碳棒不應(yīng)橫向擺動(dòng)和往復(fù)移動(dòng)，只能沿刨削方向作直線運(yùn)動(dòng)手要穩(wěn)，對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)線，碳棒應(yīng)端正，傾角保持不變，調(diào)整伸出長度時(shí)不應(yīng)停止送風(fēng)，以利于碳棒冷卻結(jié)束時(shí)，應(yīng)先斷弧，過幾秒后關(guān)閉送氣閥門。碳弧氣刨后的坡口，在焊前必須徹底清除氧化皮，鐵渣、碳灰和銅斑等雜物，并仔細(xì)檢查焊縫根部是否完全刨透或缺陷是否完全清除。碳弧氣刨的方向，一般自右向左，或自上而下。碳弧氣刨設(shè)備、工具設(shè)備：電源、壓縮空氣源（我處儲(chǔ)氣罐）碳弧氣刨設(shè)備、工具工具：氣刨槍：側(cè)面送風(fēng)式、圓周送風(fēng)式碳弧氣刨設(shè)備、工具工具：碳棒（通常都是實(shí)心鍍銅碳棒）：圓形、扁形焊接生產(chǎn)中常用圓形和矩形（扁）碳棒兩種。圓形碳棒主要用于焊縫清根、背面開槽及清除焊接缺陷等，矩形碳棒用于刨除焊件上殘留的臨時(shí)焊疤、清除焊縫余高和焊瘤，有時(shí)也用作碳弧切割。對(duì)碳棒的要求是導(dǎo)電良好、耐高溫、不易折斷和價(jià)格低廉等。一般采用鍍銅實(shí)心碳棒，鍍銅層厚度為0.3~0.4mm,碳棒的型號(hào)和規(guī)格及額定工作電流見JB/TB154-1999碳棒在保管時(shí)應(yīng)保持干燥。使用前如發(fā)現(xiàn)碳棒受潮，應(yīng)烘干后才能使用，烘干溫度180°C左右，保溫10小時(shí)。常用材料碳弧氣刨工藝性低碳鋼（優(yōu)良）表面會(huì)有一層硬化層0.54-0.72mm（最多不超過1mm），非滲碳，而是急冷后的淬組織，不影響刨后的焊接質(zhì)量低合金鋼（良好）刨槽表面易形成淬硬組織而產(chǎn)生裂紋，刨削時(shí)應(yīng)采取一定的工藝措施（預(yù)熱）一些強(qiáng)度等級(jí)高，不宜采用碳弧氣刨工藝不銹鋼（良好）刨槽邊緣的熔渣含碳量高，但刨后認(rèn)真清理，不會(huì)影響焊接質(zhì)量刨后不銹鋼表面有輕微滲碳層0.02-0.05mm（最多不超過0.11mm）刨后熱影響區(qū)僅1mm，比手工電弧焊小備注：不銹鋼的成分是合金，含量最多的是鐵，不銹鋼中主要合金元素是Cr（鉻）只有當(dāng)Cr含量達(dá)到一定值時(shí)，鋼才有耐蝕性。因此不銹鋼一般Cr均在13%以上，不銹鋼中還有Ni、Ti、Mn等元素，大多數(shù)不銹鋼的含碳量均較低，有些不休鋼的含碳量低于0.03%。碳弧氣刨常見的缺陷和預(yù)防措施夾碳：刨削速度太快或碳棒送進(jìn)過猛，使碳棒頭部碰到鐵水或未融化的金屬上，電弧就會(huì)因短路而熄滅。由于溫度很高當(dāng)碳棒再往前送或向上提起時(shí)，頭部脫落并粘在未融化的金屬上，發(fā)生夾碳缺陷。發(fā)生夾碳后，在夾碳處的電弧就不能再引燃，阻礙了碳弧氣刨的正常進(jìn)行。夾碳處焊后易產(chǎn)生裂紋或氣孔，因此夾碳缺陷必須徹底清除。清除方法是在夾碳缺陷前端引弧將夾碳處連根一起刨掉。Q420、Q460（低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼）及調(diào)質(zhì)鋼在碳弧氣刨后，不論有無“夾碳”或“粘渣”均應(yīng)用砂輪打磨刨槽表面，去除淬硬層后方可進(jìn)行焊接。碳弧氣刨常見的缺陷和預(yù)防措施粘渣：主要由于壓縮空氣壓力過小引起，刨削速度與電流配合不當(dāng)，刨削速度太慢或傾角過小等因素亦會(huì)造成粘渣。產(chǎn)生粘渣應(yīng)用扁鏟或手提砂輪清除。刨槽不正或深淺不勻主要是由于操作不當(dāng)引起的。碳弧氣刨常見的缺陷和預(yù)防措施銅斑：由于碳棒表面銅層質(zhì)量欠佳，操作時(shí)銅層剝落熔化后粘附在刨槽內(nèi)。焊前必須徹底清除，以免影響焊接質(zhì)量。燒穿：對(duì)于薄板（小于5或6mm)容易燒穿，應(yīng)選用較小直徑的碳棒，配合較低的電流，采用較高的氣刨速度和合適的傾角，可以防止燒穿。*典型的碳弧氣刨工藝過程（拓展）焊接準(zhǔn)備明白任務(wù)結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸碳弧氣刨部位的材質(zhì)和厚度碳弧氣刨的細(xì)節(jié)，刨槽寬度、深度等。過程規(guī)劃定碳弧氣刨的方法定碳弧氣刨的電源定碳弧氣刨的材料預(yù)定碳弧氣刨的工藝參數(shù)碳弧氣刨過程控制事項(xiàng)生產(chǎn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備生產(chǎn)資料，關(guān)注安全生產(chǎn)及勞動(dòng)保護(hù)焊接過程控制如碳弧氣刨：引弧，運(yùn)條，收弧。關(guān)注“控制“焊后處理脫氫，防腐等檢驗(yàn)需求管理簡介*焊接過程控制（拓展）以焊條電弧焊為例，焊接過程包括：引弧運(yùn)條收弧什么叫控制？就是一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)。如何控制？1、建立標(biāo)準(zhǔn)（什么是合格）2、現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)（如何采集，如何傳遞）3、比對(duì)，出結(jié)果（數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)）4、結(jié)果合格，繼續(xù)5、結(jié)果不合格呢？采取措施控制