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(guò)程的主要參數(shù)影響氣體火焰切割過(guò)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(dòng)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(duì)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(guò)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

2、速度下降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(wú)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(shí)氧氣流量對(duì)切割速度的影響如圖1所示。由圖可見(jiàn)，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(guò)某個(gè)界限值反而降低。因此，對(duì)某一鋼板厚度存在一個(gè)最佳氧流量值，此時(shí)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(duì)切割速度的影響大致相同。如圖2所示。精品.由圖2可見(jiàn)，用普通割嘴氣割

3、時(shí)，在壓力較低的情況下，隨著壓力增加，切割速度也提高，但當(dāng)壓力超過(guò)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(shí)，如果切割氧壓力符合割嘴的設(shè)計(jì)壓力，則壓力增大時(shí)，由于切割氧流的流速和動(dòng)量增大，所以切割速度比用普通割嘴時(shí)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(shí)一般選用中性焰或輕微的氧化焰。同時(shí)火焰的強(qiáng)度要適中。應(yīng)根據(jù)工件厚度、割嘴種類(lèi)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

4、，預(yù)熱火焰功率越大。氧-乙炔預(yù)熱火焰的功率與板厚的關(guān)系見(jiàn)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-13-254-8.325-509.2-12.550-10012.5-16.7100-20016.7-20200-30020-21.7在切割較厚鋼板時(shí)，應(yīng)采用輕度碳化焰，以免切口上緣熔塌，同時(shí)也可使外焰長(zhǎng)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(shí)，火焰功率選大一些，以加速切口的前緣加熱到燃點(diǎn)，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(shí)，因?yàn)樗麄內(nèi)键c(diǎn)較高，預(yù)熱火焰的功率要大一些。用單割嘴切割坡口時(shí)，因熔渣被吹向切口外側(cè)，為補(bǔ)充能量，

5、要加大火焰功率。氣體火焰切割的預(yù)熱時(shí)間應(yīng)根據(jù)割件厚度而定，表2列出火焰切割選定預(yù)熱時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。精品.表2 氣體火焰切割選定預(yù)熱時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)板厚/mm預(yù)熱時(shí)間/s板厚/mm預(yù)熱時(shí)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(lèi)型和嘴號(hào)，可根據(jù)工件厚度選擇氧氣壓力。切割氧氣壓力過(guò)大，易使切口變寬、粗糙；壓力過(guò)小，使切割過(guò)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/mp3-120.4-0.512-300.5-0.630-500.5-0.750-1000.6-0.8100-1501.0-1.4在實(shí)際切割工

6、作中，最佳切割氧壓力可用試放“風(fēng)線(xiàn)”的辦法來(lái)確定。對(duì)所采用的割嘴，當(dāng)風(fēng)線(xiàn)最清晰、且長(zhǎng)度最長(zhǎng)時(shí)，這時(shí)的切割壓力即為合適值，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(huì)使切口上緣熔化，太快則后拖量過(guò)大，甚至割不透，造成切割中斷。在切割操作時(shí)，切割速度可根據(jù)熔渣火花在切口中落下的方向來(lái)掌握，當(dāng)火花呈垂直或稍偏向前方排出時(shí)，即為正常速度。在直線(xiàn)切割時(shí)，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(guò)慢會(huì)降低生產(chǎn)率，且會(huì)造成切口局部熔化，影響割口表面質(zhì)量。機(jī)器

7、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(shí)切割速度的推薦數(shù)據(jù)。割嘴到工件表面的距離割嘴到工件表面的距離是根據(jù)工件厚度及預(yù)熱火焰長(zhǎng)度來(lái)確定。割嘴高度過(guò)低會(huì)使切口上線(xiàn)發(fā)生熔塌，飛濺時(shí)易堵塞割嘴，甚至引起回火。割嘴高度過(guò)大，熱損失增加，且預(yù)熱火焰對(duì)切口前緣的加熱作用減弱，預(yù)熱不充分，切割氧流動(dòng)能下降，使排渣困難，影響切割質(zhì)量。同時(shí)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(chǎng)合還會(huì)使切割速度降低。表4 機(jī)械切割時(shí)切割速度的推薦數(shù)據(jù)鋼板厚度切割形式半制品直線(xiàn)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(xiàn)切割精確的成形切割5-330-350710-760590

8、-640400-50010710-730330-470570-620480-520320-40020580-630400470-500390-420260-33030520-560350410-450350-380230-290精品.50440-480330350-380300-320200-250100380-420290310-330260-280170-220150360-390260290-310240-260160-200（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(shí)，后傾角為2030；工件厚度大于30mm時(shí)

9、，起割是為510的前傾角，割透后割嘴垂直于工件，結(jié)束時(shí)為510的后傾角。手工曲線(xiàn)切割時(shí)，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(diǎn)（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?yàn)樗嗟孛嬗龈邷睾髸?huì)崩裂。切割前的具體要求如下。檢查工作場(chǎng)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(shí)，為了防止操作者被飛濺的氧化鐵渣燒傷

10、，必要時(shí)可加擋板遮擋。將氧氣調(diào)節(jié)到所需的壓力。對(duì)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(lái)，再打開(kāi)乙炔閥門(mén)和預(yù)熱氧閥門(mén)。這時(shí)，將手指放在割炬的乙炔過(guò)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(shuō)明割炬有射吸能力，可以使用；反之，說(shuō)明割炬不正常，不能使用，應(yīng)檢查修理。本文章更多內(nèi)容：本文章共6789字，分5頁(yè)，當(dāng)前第3頁(yè)，快速翻頁(yè)：12345檢查風(fēng)線(xiàn)，方法是點(diǎn)燃火焰并將預(yù)熱火焰調(diào)整適當(dāng)。然后打開(kāi)切割氧氣閥門(mén)，觀察切割氧流（即風(fēng)線(xiàn)）的形狀，風(fēng)線(xiàn)應(yīng)為筆直、清晰的圓柱體并有適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。這樣才能使工件切口表面光滑干凈，寬窄一致。如果風(fēng)線(xiàn)不規(guī)則，應(yīng)關(guān)

11、閉所有的閥門(mén)，用通針或其他工具修整割嘴的內(nèi)表面，使之光滑。精品.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(diǎn)氣割操作中，首先點(diǎn)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(chǎng)合，氧與乙炔的體積比（o2/c2h2）為1.11.15時(shí)，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 h2在內(nèi)焰中距離焰芯23mm處，溫度最高，約

12、3100c。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2500c。外焰越長(zhǎng)，保護(hù)切割氧流的效果越好。o2/c2h2比值小于1.1時(shí)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(zhǎng)而軟，溫度也較低。o2/c2h2比值小于1.15時(shí)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3300c。因火焰中存在過(guò)剩氧，具有氧化性。氣割時(shí)一般應(yīng)調(diào)整火焰到中性焰，同時(shí)火焰的強(qiáng)度要適中。一般不采用碳化焰，因?yàn)樘蓟鏁?huì)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

13、割火焰過(guò)強(qiáng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)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(guò)弱時(shí)會(huì)發(fā)生以下問(wèn)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(lèi)和質(zhì)量要求確定預(yù)熱和切割火焰，其要點(diǎn)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；精品. 切割較厚鋼板時(shí)，火焰宜用輕度碳化焰，以免切口上緣熔塌，同時(shí)也可使外焰長(zhǎng)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(shí)，火焰功率應(yīng)大一些，以加速切口前緣加熱到燃點(diǎn)，從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(shí)，因它們的燃

14、點(diǎn)較高，預(yù)熱火焰的功率要大一些； 用單割嘴切割坡口時(shí)，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)猓蚱浠鹧鏈囟鹊?，預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)；在切割小尺寸零件等需頻繁預(yù)熱起割的場(chǎng)合，為提高切割效率，可把火焰調(diào)節(jié)成氧化焰，開(kāi)始切割后再恢復(fù)到中性焰。2）操作技術(shù)氣割操作因個(gè)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(mén)，以便于調(diào)整預(yù)熱火焰和當(dāng)回火時(shí)及時(shí)切斷預(yù)熱氧氣。左手的拇指和食指把住開(kāi)關(guān)切割氧的閥門(mén)，同時(shí)還要起掌握方向的作用。其余三個(gè)手指平穩(wěn)地托住混合室。上身不要彎得太低，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(xiàn)。這

15、種氣割方法為“抱切法”，一般是按照從右向左的方向切割。開(kāi)始切割時(shí)，先預(yù)熱鋼板的邊緣，待切口位置出現(xiàn)微紅的時(shí)候，將火焰局部移出邊緣線(xiàn)以外，同時(shí)慢慢打開(kāi)切割氧氣閥門(mén)。當(dāng)有氧化鐵渣隨氧氣流一起飛出時(shí)，證明已經(jīng)割透，這時(shí)應(yīng)移動(dòng)割炬逐漸向前切割。切割很厚的金屬時(shí)，割嘴與被切割金屬表面大約成1020傾角，以便能更好地加熱割件邊緣，使切割過(guò)程容易開(kāi)始。切割厚度50mm以下的金屬，割嘴開(kāi)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(kāi)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(kāi)始切割時(shí)，先用預(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(shí)，再放

16、出切割氧進(jìn)行切割。切割時(shí)割嘴與被切割金屬表面的距離應(yīng)根據(jù)火焰焰心長(zhǎng)度來(lái)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(guò)程中，割嘴到割件表面的距離應(yīng)保持一致。沿直線(xiàn)切割鋼板時(shí)，割槍?xiě)?yīng)向運(yùn)動(dòng)反方向傾斜2030，這時(shí)切割最為有效。但在沿曲線(xiàn)外輪廓切割時(shí)，割嘴必須嚴(yán)格垂直于切割金屬的表面。切割過(guò)程中，有時(shí)因割嘴過(guò)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(shí)，割嘴產(chǎn)生鳴爆并發(fā)生回火現(xiàn)象。這時(shí)應(yīng)迅速關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥門(mén)，阻止氧氣倒流入乙炔管內(nèi)，使回火熄滅。如果此時(shí)割炬內(nèi)還在發(fā)出嘶嘶的響聲，說(shuō)明割炬內(nèi)回火尚未熄滅，這時(shí)應(yīng)迅速再將乙炔閥門(mén)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(diǎn)燃割炬。氣割過(guò)程中，若操作者需移動(dòng)身體位置時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉切割氧閥門(mén)，然后移動(dòng)身體位置。如果切割較薄的鋼板，在關(guān)閉切割氧的同時(shí)，火焰應(yīng)迅速離開(kāi)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(shí)，割嘴一定要對(duì)準(zhǔn)割縫的接割處，并適當(dāng)預(yù)熱，然后慢慢打開(kāi)切割氧氣閥門(mén)，繼續(xù)進(jìn)行切割。切割臨近終點(diǎn)時(shí)，割嘴應(yīng)向切