气体火焰切割工艺及参数.docx
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气体火焰切割工艺及参数
气体火焰切割工艺及参数【1】
影响气割进程的重要参数
影响气体火焰切割进程（包含切割速度和质量）的重要工艺身分有：
①切割氧的纯度;
②切割氧的流量.压力及氧流外形;
③切割氧流的流速.动量和攻角;
④预热火焰的功率;
⑤被切割金属的成分.机能.概况状况及初始温度;
⑥其他工艺身分.
个中切割氧流起着主导感化.切割氧流既要使金属燃烧,又要把燃烧生成的氧化物从瘦语中吹掉落.是以,切割氧的纯度.流量.流速和氧流外形对气割质量和切割速度有重要的影响.
⑴切割氧的纯度
氧气的纯度是影响气割进程和质量的重要身分.氧气纯度差,不单切割速度大为降低.切割面光滑.瘦语下缘沾渣,并且氧气消费量的增长.氧气纯度从99.5%降到98%,即降低1.5%,切割速度降低25%,而耗氧量增长50%.一般以为,氧气纯度低于95%,就不克不及气割,要获得无粘渣的气割瘦语,氧气纯度需达到99.6%.
⑵切割氧流量
切割厚度12mm钢板时氧气流量对切割速度的影响如图1所示.由图可见,跟着氧流量的增长,切割速度逐渐增大,切割速度进步,但超出某个界线值反而降低.是以,对某一钢板厚度消失一个最佳氧流量值,此时不单切割质量最高,并且切割质量最好.
⑶切割氧压力
跟着切割氧压力的进步,氧流
量响应增长,是以可以或许切割板厚度随之增大.但压力增长到必定值,可切割的厚度也达到最大值,再增大压力,可切割的厚度反而减小.切割氧压力对切割速度的影响大致雷同.如图2所示.
由图2可见,用通俗割嘴气割时,在压力较低的情形下,跟着压力增长,切割速度也进步,但当压力超出0.3MP今后,切割速度反而降低;再持续加大压力,不单切割速度降低,并且瘦语加宽,瘦语断面光滑.用集中形割嘴气割时,假如切割氧压力相符割嘴的设计压力,则压力增大时,因为切割氧流的流速和动量增大,所以切割速度比用通俗割嘴时也有所增长.
气割工艺参数
气割的工艺参数包含预热火焰功率.氧气压力.切割速度.割嘴到工件的距离以及切割倾角等.
⑴预热火焰的选择
预热火焰是影响气割质量的重要工艺参数.气割时一般选用中性焰或稍微的氧化焰.同时火焰的强度要适中.应依据工件厚度.割嘴种类和质量请求选用预热火焰.
①预热火焰的功率要跟着板厚的增大而加大,割件越厚,预热火焰功率越大.氧-乙
炔预热火焰的功率与板厚的关系见表1.
表1氧-乙炔预热火焰的功率与板厚的关系
板厚/mm
3-25
25-50
50-100
100-200
200-300
②在切割较厚钢板时,应采取轻度碳化焰,以免瘦语上缘熔塌,同时也可使外焰长一些.
③应用集中行割嘴和氧帘割嘴切割厚度200mm以下钢板时,火焰功率选大一些,以加快瘦语的前缘加热到燃点,从而获得较高的切割速度.
④切割碳含量较高或合金元素教多的钢材时,因为他们燃点较高,预热火焰的功率要大一些.
⑤用单割嘴切割坡口时,因熔渣被吹向瘦语外侧,为填补能量,要加大火焰功率.
气体火焰切割的预热时光应依据割件厚度而定,表2列出火焰切割选定预热时光的经验数据.
表2气体火焰切割选定预热时光的经验数据
板厚/mm
预热时光/s
板厚/mm
预热时光/s
20
6-7
150
25-28
50
9-10
200
30-35
100
15-17
-
-
⑵切割氧压力的选定
切割氧压力取决于割嘴类型和嘴号,可依据工件厚度选择氧气压力.切割氧气压力过大,易使瘦语变宽.光滑;压力过小,使切割进程迟缓,易造成沾渣.
表3切割氧气压力的推举值
板厚/mm
切割氧压力/MP
3-12
12-30
30-50
50-100
100-150
在现实切割工作中,最佳切割氧压力可用试放“风线”的办法来肯定.对所采取的割嘴,当风线最清楚.且长度最长时,这时的切割压力即为适合值,可获得最佳的切割后果.
⑶切割速度
切割速度与工件厚度.割嘴情势有关,一般随工件厚度增大而减慢.切割速度必须与瘦语内金属的氧化速度想顺应.切割速度太慢会使瘦语上缘融化,太快则后拖量过大,甚至割不透,造成切割中止.在切割操纵时,切割速度可依据熔渣火花在瘦语中落下的倾素来控制,当火花呈垂直或稍倾向前方排出时,即为正常速度.在直线切割时,可采取火花稍倾向后方排出的较快的速度.
氧化速度快,排渣才能强,则可以进步切割速度.切割速渡过慢会降低临盆率,且会造成瘦语局部融化,影响割口概况质量.机械切割速度比手工切割速度平均可进步20%,表4列出机械化切割时切割速度的推举数据.
⑷割嘴到工件概况的距离
割嘴到工件概况的距离是依据工件厚度及预热火焰长度来肯定.割嘴高渡过低会使瘦语上线产生熔塌,飞溅时易堵塞割嘴,甚至引起回火.割嘴高渡过大,热损掉增长,且预热火焰对瘦语前缘的加热感化削弱,预热不充分,切割氧流淌能降低,使排渣艰苦,影响切割质量.同时进入瘦语的氧纯度也降低,导致后拖量和瘦语宽度增大,在切割薄板场合还会使切割速度降低.
表4机械切割时切割速度的推举数据
钢板厚度
切割情势
半成品直线切割
有机加工余量的切割
概况切割质量请求低的切割
准确的直线切割
准确的成形切割
5
---
330-350
710-760
590-640
400-500
10
710-730
330-470
570-620
480-520
320-400
20
580-630
400
470-500
390-420
260-330
30
520-560
350
410-450
350-380
230-290
50
440-480
330
350-380
300-320
200-250
100
380-420
290
310-330
260-280
170-220
150
360-390
260
290-310
240-260
160-200
（5）切割倾角
割嘴与割件间的切割倾角直接影响气割速度和后拖量.切割倾角的大小重要依据工件厚度而定,工件厚度在30mm
以下时,后倾角为20°~30°;工件厚度大于30mm时,起割是为5°~10°的前倾角,割透后割嘴垂直于工件,停滞时为5°~10°的后倾角.手工曲线切割时,割嘴垂直于工件.
割嘴的切割倾角与切割厚度的关系如图3所示.
气体火焰切割的工艺要点
（1）气割前的预备工作
被切割金属的概况,应细心地消除铁锈.尘垢或油污.被切割件应垫平,以便于散放热量和消除熔渣.决不克不及放在水泥地上切割,因为水泥地面遇高温后会崩裂.切割前的具体请求如下.
①检讨工作场地是否相符安然请求,割炬.氧气瓶.乙炔瓶（或乙炔产生器及回火防止器）.橡胶管.压力表等是否正常,将气割装备按操纵规程衔接好.
②切割前,起首将工件垫平,工件下面留出必定的间隙,以利于氧化铁渣的吹除.切割时,为了防止操纵者被飞溅的氧化铁渣烧伤,须要时可加挡板遮挡.
③将氧气调节到所需的压力.对于射吸式割炬,应检讨割炬是否有射吸才能.检讨的办法是：
起首拔下乙炔进气软管并弯折起来,再打开乙炔阀门和预热氧阀门.这时,将手指放在割炬的乙炔过气管接头上,假如手指觉得有抽力并能吸附在乙炔进气管接头上,解释割炬有射吸才能,可以应用;反之,解释割炬不正常,不克不及应用,应检讨补缀.
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④检讨风线,办法是点燃火焰并将预热火焰调剂恰当.然后打开切割氧气阀门,不雅察切割氧流（即风线）的外形,风线应为笔挺.清楚的圆柱体并有恰当的长度.如许才干使工件瘦语概况滑腻清洁,宽窄一致.假如风线不规矩,应封闭所有的阀门,用通针或其他对象修整割嘴的内概况,使之滑腻.
预热火焰的功率应依据板材厚度不合加以调剂,火焰性质应采取中性焰.
（2）手工气割的操纵要点
气割操纵中,起首点燃割炬,随即调剂火焰.火焰的大小依据钢板的厚度进行调剂,然后预热工件和进行切割.
1）火焰调剂
依据燃气与氧的混杂比不合,切割火焰分为碳化焰.中性焰和氧化焰,如图4所示.
在应用乙炔的场合,氧与乙炔的体积比（O2/C2H2）为1.1~1.15时,形成的火焰为中性焰,由焰芯.内焰和外焰构成.焰芯为C2H2与O2的混杂气.内焰为C2H2与O2产生一次燃烧的反响区,其反响式为
C2H2O2→2COH2
在内焰中距离焰芯2~3mm处,温度最高,约3100°C.外焰是一次燃烧生成的CO和H2.空气中氧化合成而燃烧的区域,其反响式为
→2CO2H2O
火焰温度约2500°C.外焰越长,呵护切割氧流的后果越好.
O2/C2H2比值小于1.1时形成碳化焰,也有焰芯.内焰和外焰,内焰中消失未燃烧的碳,火焰长而软,温度也较低.O2/C2H2比值小于1.15时形成氧化焰,只有焰芯和外焰两部分.火焰短而挺直并陪同随“嘶.嘶……”声,最高温度可达约3300°C.因火焰中消失多余氧,具有氧化性.
气割时一般应调剂火焰到中性焰,同时火焰的强度要适中.一般不采取碳化焰,因为碳化焰会使切割边沿增碳.调剂好火焰后,应该放出切割氧,检讨火焰性质是否有变更.
切割火焰过强时会消失以下问题：
①瘦语上边沿熔塌,并粘有颗粒状熔滴;
②切割面不服整,光滑度变差;
③瘦语下缘粘渣.
切割火焰过弱时会产生以下问题：
①切割速度减慢,且易产生切割中止现象;
②易产生回火;
③后拖量增大.
应依据工件厚度.割嘴种类和质量请求肯定预热和切割火焰,其要点如下：
①预热和切割火焰的功率（乙炔流量.氧气流量）要跟着钢板厚度增大而加大;
②切割较厚钢板时,火焰宜用轻度碳化焰,以免瘦语上缘熔塌,同时也可使外焰长一些;
③应用集中形割嘴和氧帘割嘴切割厚度20mm以下钢板时,火焰功率应大一些,以加快瘦语前缘加热到燃点,从而获得较高的切割速度;
④切割碳含量较高或合金元素含量较高的钢材时,因它们的燃点较高,预热火焰的功率要大一些;
⑤用单割嘴切割坡口时,因熔渣被吹向瘦语外侧,为填补热量,要加大火焰的功率;
⑥应用石油气或自然气作为燃气,因其火焰温度低,预热时光较长;在切割小尺寸零
件等需频仍预热起割的场合,为进步切割效力,可把火焰调节成氧化焰,开端切割后再恢复到中性焰.
2）操纵技巧
气割操纵因小我的习惯不合,可以有所不合.一般是右手把住割炬把手,以右手的拇指和食指把住预热氧的阀门,以便于调剂预热火焰和当回火时实时割断预热氧气.左手的拇指和食指把住开关心割氧的阀门,同时还要起控制倾向的感化.其余三个手指安稳地托住混杂室.上身不要弯得太低,呼吸要有节拍;眼睛应注目和割嘴,并侧重注目割口前面的割线.这种气割办法为“抱切法”,一般是按照从右向左的倾向切割.开端切割时,先预热钢板的边沿,待瘦语地位消失微红的时刻,将火焰局部移出边沿线以外,同时慢慢打开切割氧气阀门.当有氧化铁渣随氧气流一腾飞出时,证实已经割透,这时应移动割炬逐渐向前切割.
切割很厚的金属时,割嘴与被切割金属概况大约成10°~20°倾角,以便能更好地加热割件边沿,使切割进程轻易开端.切割厚度50mm以下的金属,割嘴开端应与被切割金属概况成垂直地位.假如是从零件内廓开端切割,必须预先在被切割件上面作孔（孔的直径等于切割宽度）.开端切割时,先用预热火焰加热金属边沿,直至加热到使其能在氧中可以燃烧的温度,即在割件概况层消失将要融化的状况时,再放出切割氧进行切割.切割时割嘴与被切割金属概况的距离应依据火焰焰心长度来决议,最好使焰心尖端距割件1.5~3mm,毫不成使火焰焰心触及割件概况.为了包管割缝质量,在全体气割进程中,割嘴到割件概况的距离应保持一致.
沿直线切割钢板时,割枪应向活动反倾向竖直20°~30°,这时切割最为有用.但在沿曲线外轮廓切割时,割嘴必须严厉垂直于切割金属的概况.
切割进程中,有时因割嘴过热和氧化铁渣的飞溅,使切割割嘴堵住或乙炔供给不实时,割嘴产生鸣爆并产生回火现象.这时应敏捷封闭预热氧气阀门,阻拦氧气倒流入乙炔管内,使回火熄灭.假如此时割炬内还在发出嘶嘶的响声,解释割炬内回火尚未熄灭,这时应敏捷再将乙炔阀门封闭或敏捷拔下割炬上的乙炔软管,使回火的火焰气体排出.处理完毕后,应先检讨割炬的射吸才能,然后才可以从新点燃割炬.
气割进程中,若操纵者需移出发体地位时,应先封闭切割氧阀门,然后移出发体地位.假如切割较薄的钢板,在封闭切割氧的同时,火焰应敏捷分开钢板概况,以防止因板薄受热快,引起变形和使割缝从新粘合.当持续切割时,割嘴必定要瞄准割缝的接割处,并恰当预热,然后慢慢打开切割氧气阀门,持续进行切割.
切割邻近终点时,割嘴应向切割进步的反倾向竖直一些,以利于钢板的下部提前割透,使收尾的割缝较整洁.当到达终点时,应敏捷封闭切割氧气的阀门并将割炬抬起,然后封闭乙炔阀门,最后封闭预热氧气阀门.假如停滞工作时光较长,应将氧气阀门封闭,松开减压器调节螺丝,并将氧气胶管中的氧气放出.停滞切割工作时,将减压器卸下并将乙炔供气阀门封闭.
气割缺点及防止措施
气体火焰切割功课中,经常因为气割工艺参数调剂和操纵不当,会造成各类切割缺点.切割之后的瘦语状况及原因见图5.气割临盆中罕有缺点的种类.产生原因及防止措施见表6.
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