气割实训教案讲解.docx
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气割实训教案讲解
任务一 气割基本功训练
1.掌握气割操作安全规程，切记做到安全操作
2.掌握氧、乙炔设备、工具的构造和用途
1.掌握装拆氧气、乙炔皮管及使用割炬
2.正确掌握气割姿势，熟练掌握割炬开关
3.掌握气割顺序
任务引入
预热焰燃烧到混合气管内或皮带内叫回火。
而且回火时间一长会带来一定的危害性，轻者将割炬烧坏，重则会引起火灾等，所以我们有必要在使用割炬时先对割炬的三个阀门有所了解与熟悉，对回火的排除方法能掌握，同时能够正确掌握气割的先后顺序与气割的姿势，所以先要进行割炬基本功训练。
任务分析
气割工作按设备与操作方法不同，可分为手工气割与机械化气割（又称自动气割）。
机械化气割分为：
靠模自动切割、光电跟踪切割、数控切割等。
靠模自动切割：
利用机械装置，割炬的行动按另一端的电磁头的动作进行。
而电磁头则依附于按一定比例制成的缩样或实样上慢慢移动切割。
光电跟踪切割：
利用光电设备，使光点自动跟踪图纸上的线条，发出讯号控制自动割炬，使其按固定速度进行切割。
数控切割：
将有关加工的要求用数码表示，然后将数码穿成纸带或磁盘。
用光电输入机将纸带上的编码讯号输送到专用电子计算机，进行运算后即发出相应电讯号，命令执行机构完成预定加工的各种板材形状的切割。
手工气割由于设备简单，机动灵活性强，便于搬动，可切割任意形状的零件，可在各种场合和各种位置下进行切割。
且不受金属厚度的限制，气割所得到的切口（断面），在通常情况下就可进行装配，所以在造船工业中得到广泛应用。
正确掌握手工气割先后顺序，气割姿势，气割安全规范是保证气割操作顺利进行的必要保障，是对气割工件质量的必要保障，因此在点火前每位操作人员必须熟练掌握气割的基本知识。
任务准备
1．气割原理
氧气切割采用的可燃气体有乙炔或丙烷两种，通常用氧气一乙炔混合气体气割。
氧—乙炔切割是利用预热焰加热金属的表面或边缘到燃烧温度，使金属发生剧烈的氧化（燃烧），氧化时放出大量热量，促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射流，将氧化物吹掉．形成一条狭小而整齐的割缝，见图1—l。
金属在氧气中燃烧的过程中不断放出热量，使工件附近金属区预热。
切割氧和预热到燃点的金属又发生燃烧，这样切割过程便能持续不断地进行。
氧—乙炔切割示意图
2．金属进行氧-乙炔切割的条件
金属的熔化温度应高于燃烧温度，是最基本的可割条件。
否则还未达到燃点就已开始熔化。
变成液态，便不能施行切割。
例如铜、铝以及铸铁的燃点比熔点高。
就不能采用普通的气割进行切割。
金属氧化物的熔点应该低于该金属的熔点，而且所形成的氧化物流动性应较好，否则将产生粘渣现象．妨碍切割过程的进行。
如铜、铬、镍等金属，其氧化物的熔点高于金属本身的熔点，所以不能用气割进行切割。
金属在氧气中燃烧应为放热反应，以低碳钢为例．一克生铁生成FeO或Fe3O4所放出的热量1150卡到1580卡，而一克铁熔化只需要热量160卡，所以在金属燃烧时放出的高热量，就能维持切割过程的进行。
金属的导热率要低，否则热量散放太快。
切割区的预热不能达到燃点温度，而且会形成割缝过大。
例如铜和铝等金属具有较高的导热性，不能采用普通的气割方法。
金属中阻碍气割过程和提高钢的淬硬性杂质要少。
如C、Cr、Si、Mo、W等元素不能超过规定，高碳钢就因为含碳量过高，而难于气割。
安全文明生产要求
1、工作时应戴有色眼镜，穿好防护服。
割炬点火应使用发火枪。
2、切割工具应保持整洁，不得沾油．各部位开关保持良好状态，不得漏气。
在狭小舱室内工作时，工作完毕应将割炬与皮管取出，不得留在舱内，需要挂在通风处。
3、在水泥地上操作时，要防止水泥飞溅伤人，必须在割件下面垫上铁板。
4、氧气瓶在安装氧气表时，应先开启气门，将出气口吹干净。
待氧气表安装好后，再重新慢慢开启，不要一下开足．以免损坏压力表和防止氧气表松脱而发生事故。
5、氧气瓶不准用滚动办法搬运。
在夏无氧气瓶应用凉篷遮盖，在冬天结冰时不准用火烘。
其安放位管要离开工作地点至少5米。
6、高压氧气遇油脂会爆蚱，因此氧气瓶不准沾有油污。
7、开启氧气瓶与乙炔瓶开关时严禁敲击。
8、瓶内氧气不能用完，至少要留0.05兆帕。
9、乙抉瓶在工作时应直立放置，不准卧放。
瓶内乙块不准用完，至少要留0.1兆帕。
相关专业知识
一、气割工具及其主要设备
1、割炬（又称割刀）
是气割主要工具，割炬是将可燃气体与氧气，以一定的方式和比例混合后，形成预热焰，并在预热焰的中心喷射切割氧进行气割。
按割炬的构造与工作原理可分为射吸式与等压式两种。
（1）射吸式割炬具有较大的通用性，对各种压力的乙炔都能适用，所以在船厂中得到广泛的应用。
割炬分大、中、小三种型号。
其技术规格见表1，船体制造中一般采用小号。
表1射吸式割炬主要技术参数
国产射吸式割炬的外形与构造见图1—2。
（2）等压式割炬的氧气和乙炔分别由单独的通道进入割嘴，在割嘴接头与割嘴同的空隙内混合，然后由割嘴喷出。
由于割炬使用的乙炔压力较高，所以又称中压式割炬，见图1—3。
这种割炬可以产生稳定的混合气成分，切割时火焰燃烧稳定，不易回火。
缺点是不能使用低压乙炔。
因割炬没有射吸作用，如果乙炔压力过低，则乙炔与预热氧就不能按一定比例混合，火焰燃烧就不能稳定。
割嘴则采用整体梅花形。
割嘴截面形状有环形和梅花形两种，梅花形割嘴适用于厚板，形成的割缝较大。
图1—2射吸式割炬
图1—3等压式割炬
2、氧气瓶
氧气瓶由无缝钢管制成，是一个圆柱体形的容器，外径为219mm，见图1—4。
瓶体为天蓝色，宇样为黑色，作为氧气的标志。
氧气瓶的工作压力为15兆帕。
氧气瓶阀是控制氧气瓶内氧气进出的阀门。
在阀体内的一侧装有安全膜，是一种安全装置。
当氧气瓶受到撞击、高温等特殊原因．而使瓶内气体压力超过18兆帕时，安全膜即自行爆破。
图1—4氧气瓶
3、乙炔瓶
乙炔瓶是储存和运输乙炔用的容器。
圆柱形筒体，其外表面漆白色．并用红漆标出乙炔宇样。
瓶内装有浸满着丙酮的多孔性填料（活性炭、木屑、浮石以及硅藻土等），见图1—5，能使乙炔稳定而安全的储存。
乙炔瓶的工作压力为1.5兆帕。
图1—5乙炔瓶
4、减压器
减压器是将高压气体降为低压气体的调节装置。
用于氧气减压的俗称氧气表。
用于乙炔减压的俗称乙炔表。
在船厂中广泛采用的是单级反压式减压器。
同时减压器还有稳压作用，使气体工作压力不会随瓶内的压力减小而降低。
对于氧气、乙炔消耗量较大的工厂，都设有氧气站、乙炔站，用管道输送，氧气输送压力为0.5-1.5兆帕，乙炔压力为0.05兆帕以下。
二、割炬的拆装、适用及保养
割炬是接在氧气与乙炔皮管上的，由皮管输送气体进行正常工作的。
割炬上面接头是通氧气皮管的，是顺时针方向旋紧，皮管颜色通常为红色。
下面接头是通乙炔皮管的，是逆时针方向旋紧，皮管颜色通常为黑色。
割炬皮管接好后，在点火之前应检查是否旋紧、漏气，检查主要用嗅觉来进行，乙炔是有异味的。
在全部检查后方可进行动火。
割炬动火先开乙炔开关，然后调节预热氧开关，预热时不开切割氧开关，预热以后进行切割时才开动切割氧开关。
割炬不能乱扔乱丢，不能作为榔头进行敲击。
切割氧喷孔要用通针经常疏通。
任务实施
一、操作步骤
1、先用石笔在割件上划出需割的形状（直线、圆、曲线）．在线上打洋冲眼作标记。
2、将割件放在搁架上，要平稳。
3、割炬点火，调节火焰。
4、钢板预热。
5、开始切割。
6、切割结束后关闭割炬三个阀门。
7、清除反面氧化物。
8、检查割缝质量。
9、对切割场地与工件设备进行整理与打扫。
二、操作要领
1、划线打洋冲
洋冲眼应敲在直线中心．不要发生偏差。
这将直接影响气割质量。
2、割炬点火，调节火焰
气割时火焰大小与割件厚度有关。
割件越厚。
要求选择的火焰也越大；反之，割件越薄．选择火焰可小一些。
3、钢板预热
预热是把金属割件加热，并始终保持在氧气中燃烧的温度。
同时使钢材表面上的氧化皮剥离和熔化，便于切割氧射流与铁化合。
预热均采用中性焰，或轻微氧化焰。
碳化焰中有剩余的碳，会使割件的割缝边缘增加含碳量，故不能用。
预热焰性质见表2.
表2预热焰性质
预热焰能率与割件厚度有关。
割件越厚，火焰能力应越大，但火焰能力过大时，将使割缝上缘产生珠状钢粒，甚至熔化成圆角，同时割件背面粘附的熔渣也将增多，从而影响气割质量。
4、开始操作，气割的速度
气割速度与割件厚度和使用的割嘴有关。
割件越厚，气割速度越慢，反之割件越薄，则气割速度应越快。
气割速度太慢，会使割缝边缘熔化，气割速度过快。
则会产生很大的后拖量或割不穿。
气割速度的正确与否，主要根据割缝后拖量来判断。
所谓后拖量就是在氧切割过程中，割件的下层金属比上层
金属燃烧迟缓的距离。
在切割较厚钢板时，后拖量现象是不可避免的，因此气割速度应使割缝产生的后拖量较小为原则，以保证气割的质量。
5．在气割过程中割嘴与割件表面的距离
割嘴与割件表面的距离，应根据预热焰的长度及割件的厚度而定。
一般火焰焰心离开剖件表面3-5mm时，其加热条件最好，割缝落碳的可能性也最小。
如果焰心触及割件表面，不但会引起割缝上缘熔化，而且可能使割缝渗碳。
6．割嘴与割件同的倾斜角
割嘴倾斜角的大小，主要根据割件厚度而定。
如果倾斜角选择不当，不但不能提高气割速度，反而会影响气割质量，同时增加氧气消耗量。
当气割6—300mm钢板时，割嘴应垂直于割件。
气割小于6mm钢板时，割嘴可后倾15°-30°。
气割大于30mm钢板时，开始应将割嘴向前倾斜10°-20°，待割穿后割嘴应垂直于割件。
7、初学者要注意气割蹲的姿势
初学气割者蹲要蹲稳，应是脚面全部着地，不能脚尖着地。
两脚稍分开，两膝与肩同宽。
呼吸要均匀，不能作深呼吸，也不能憋气。
重点提示
气割顺序
正确的气割顺序应尽量减少气割后割件的变形，维护操作人员的安全，操作顺手等原则来考虑。
1、在同一割件上既有直线又有曲线时，则先割直线后割曲线。
2、在同一割件上有边缘切割线也有内部切割线时，则先割边缘后割中间。
3、在割线围成的同一图形中既有太块，又有小块与孔，则先割小块，后割太块，最后割孔。
4、同一割件上有垂直形割缝时，应先割底边，后割垂直边。
5、同一割件上有直线，且直线上又需开槽时则先割直线，后割槽。
6、割圆弧时，先定好圆心，割时应保持圆心不动。
7、割件断开的位置最后切割，此时操作者要特别小心，注意安全。
任务评价
光洁度：
气割断面要求光洁，反面氧化物要少。
垂直度：
割件切割后断面要求垂直，不能产生倾斜，这要求切割者拿的割刀的切割氧风线与割件要垂直。
直线度：
气割后的割件要求一定的直线度，不能产生锯齿形状，割圆或曲线要求圆弧光顺，不能产生棱角
任务拓展
手工气割故障产生的原因与排除方式
在手工气割过程中，经常出现一些故障，致使气割工作不能正常进行。
所以熟知这些故障发生的原因和掌握排除的方法，对提高气割质量是有益的。
1、火焰故障
（1）割炬点不燃
产生原因：
气割设备漏气或堵塞使割炬中无燃烧气体，或由于压力表失灵，使氧气压力过大。
排除方法：
修理漏气和堵塞的地方；或更换压力表，然后重新点火。
（2）燃烧不良
产生原因：
软管或预热火焰割嘴堵塞，造成气体不足。
排除方法：
疏通堵塞处，保证气路畅通。
（3）混合气体引燃时突然熄灭
产生原因：
氧气压力低，或减压器冻结或割嘴严重损坏。
排除方法．丑_提高氧气压力．b用温水解冻．c．更换割嘴或用通针清理嘴孔。
（4）回火或割嘴烧坏
回火就是预热焰燃烧到混合气管或皮管内叫回火。
回火的危害性：
a预热焰将割炬烧坏。
b将皮管烧坏发生火灾。
c．引起气包爆炸。
产生原因：
a．割嘴与割件的距离过近。
b割嘴被铁
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