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模块二气焊与气割

模块二气焊与气割

【学习目标】通过本模块的学习,使学生掌握气焊与气割的基本原理及特点;熟悉气焊与气割的设备及工艺;了解气焊的焊接材料选用。

气焊与气割是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧产生的气体火焰的热量作为热源,进行金属材料的焊接或切割的加工工艺方法。

气焊在电弧焊广泛应用之前,是一种比较广泛应用的焊接方法。

尽管现在电弧焊及先进焊接方法迅速发展和广泛应用,气焊的应用范围越来越小,但在铜、铝等非铁金属及铸铁的焊接领域仍有其独特优势。

气割和焊接几乎是同时诞生的“孪生兄弟”,构成金属材料的一“裁”一“缝”,气割和焊接一样也是应用量大、覆盖面广的重要加工工艺方法。

课题一气体火焰

气焊与气割的热源是气体火焰。

产生气体火焰的气体有可燃气体和助燃气体,可燃气体有乙炔、液化石油气等,助燃气体是氧气。

气焊常用的是氧气与乙炔燃烧产生的气体火焰一氧乙炔焰,气割的预热火焰除氧乙炔焰外,还有氧气与液化石油气燃烧产生的气体火焰一氧液化石油气火焰等。

产生气体火焰的气体

1.氧气

在常温、常态下氧是气态,氧气的分子式为02。

氧气本身不能燃烧,但能帮助其他可燃物质燃烧,具有强烈的助燃作用。

氧气的纯度对气焊与气割的质量、生产率和氧气本身的消耗量都有直接影响。

气焊与气割对氧气的要求是纯度越高越好。

气焊与气割用的工业用氧气一般分为两级:

一级纯度氧气含量不低于99.2%,二级纯度氧气含量不低于98.5%。

一般情况下,由氧气厂和氧气站供应的氧气可以满足气焊与气割的要求。

对于质量要求较高的气焊应采用一级纯度的氧。

气割时,氧气纯度不应低于98.5%。

2.乙炔

乙炔是由电石(碳化钙)和水相互作用分解而得到的一种无色而带有特殊臭味的碳氢化合物,其分子式为C2H2。

小提示

工业中常用的高压氧气,如果与油脂等易燃物质相接触时,就会发生剧烈的氧化反应而使易燃物自行燃烧,甚至发生爆炸。

因此在操作中,切不可使氧气瓶瓶阀、氧气减压器、焊炬、割炬、氧气皮管等沾染上油脂。

乙炔是可燃性气体,它与空气混合燃烧时所产生的火焰温度为2350℃,而与氧气混合燃烧时所产生的火焰温度为3000-3300℃,因此足以迅速熔化金属进行焊接和切割。

乙炔是一种具有爆炸性的危险气体,在一定压力和温度下很容易发生爆炸。

乙炔爆炸时会产生高热,特别是产生高压气浪,其破坏力很强,因此使用乙炔时要注意安全。

小提示

乙炔与铜或银长期接触后生成的乙炔铜(Cu2C2或乙炔银(Ag2C2)是一种爆炸性的化合物,它们受到剧烈震动或者加热到110-120℃就会引起爆炸。

所以凡是与乙炔接触的器具设备禁止用银或含铜量超过70%的铜合金制造。

乙炔和氯、次氯酸盐等反应会发生燃烧和爆炸,所以乙炔燃烧时,绝对禁止用四氯化碳来灭大。

3.液化石油气

液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、丙烯(C3H6)等碳氢化合物,在常压下以气态存在,在0.8-1.5MPa压力下,就可变成液态,便于装入瓶中储存和运输,液化石油气由此而得名。

液化石油气与乙炔一样,与空气或氧气形成的混合气体具有爆炸性,但比乙炔安全得多。

液化石油气的火焰温度比乙炔的火焰温度低,其在氧气中的燃烧温度为2800-28500C;夜化石油气在氧气中的燃烧速度低,约为乙炔的三分之一,其完全燃烧所需氧气量比乙炔所需氧气量大。

因此,用于气割时,金属预热时间稍长,但其切割质量容易保证,割口光洁,不渗碳,质量比较好。

由于液化石油气价格低廉,比乙炔安全,质量比较好,目前国内外已把液化石油气作为一种新的可燃气体来逐渐代替乙炔。

液化石油气在气割中已有成熟技术,广泛地应用于钢材的气割和低熔点的非铁金属焊接中,如黄铜焊接、铝及铝合金焊接等。

小提示

可燃气体除了乙炔、液化石油气外,还有丙烯、天然气、焦炉煤气、氢气以及丙炔、丙烷与丙烯的混合气体、乙炔与丙烯的混合气体、乙炔与丙烷的混合气体、乙炔与乙烯的混合气体及以丙烷、丙烯、液化石油气为原料,再辅以一定比例的添加剂的气体和经雾化后的汽油,这些气体主要用于气割,但综合效果均不及液化石油气。

气体火焰的种类与性质

1、氧—乙炔焰

氧—乙炔焰的外形、构造、火焰的化学性质和火焰温度的分布与氧气和乙炔的混合比大小有关。

根据混合比的大小不同,可得到性质不同的三种火焰:

中性焰、碳化焰和氧化焰,如图2-1所示。

氧乙炔焰三种火焰的特点见表2-1。

2、氧—液化石油气火焰

氧液化石油气火焰的构造,同氧乙炔火焰基本一样,也分为氧化焰、碳化焰和中性焰三种。

其焰心也有部分分解反应,不同的是焰心分解产物较少,内焰不像乙炔那样明亮,而有点发蓝,外焰则显得比氧乙炔焰清晰而且较长。

由于液化石油气的着火点较高,使得点火较乙炔困难,必须用明火才能点燃。

氧液化石油气火焰的温度比乙炔焰略低,温度可达2800-28500C。

目前氧液化石油气火焰主要用于气割,并部分地取代了氧乙炔焰。

表2-1氧—乙炔焰种类及特点

图2-1氧—乙炔焰的构造和形状

a)中性焰b)碳化焰c)氧化焰

l一焰心2一内焰3一外焰

课题二气焊

气焊是利用气体火焰作热源的一种熔焊方法。

常用氧气和乙炔混合燃烧的火焰进行焊接,故又称为氧—乙炔焊。

气焊原理、特点及应用

1、气焊原理

气焊是利用可燃气体和氧气通过焊炬按一定的比例混合,获得所要求的火焰能率和性质的火焰作为热源,熔化被焊金属和填充金属,使其形成牢固的焊接接头。

气焊时,先将焊件的焊接处金属加热到熔化状态形成熔池,并不断地熔化焊丝向熔池中填充,气体火焊覆盖在熔化金属的表面上起保护作用,随着焊接过程的进行,熔化金属冷却形成焊缝,气焊过程如图2-2所示。

图2-2气焊过程示意图

1-混合气管2-焊件3-焊缝4-焊丝5-气焊火焰6-焊嘴2、气焊的特点及应用

气焊的优点是:

设备简单,操作方便,成本低,适应性强,在无电力供应的地方可方便焊接;可以焊接薄板、小直径薄壁管;焊接铸铁、非铁金属、低熔点金属及硬质合金时质量较好。

气焊的缺点是:

火焰温度低,加热分散,热影响区宽,焊件变形大,过热严重,接头质量不如焊条电孤焊容易保证;生产率低,不易焊较厚的金属;难以实现自动化。

因此,气焊目前在工业生产中主要用于焊接薄板、小直径薄壁管、铸铁、非铁金属、低熔点金属及硬质合金等。

此外气焊火焰还可用于钎焊、喷焊和火焰矫正等。

3、气焊的焊接材料

1)气焊丝

气焊用的焊丝在气焊中起填充金属作用,与熔化的母材一起形成焊缝。

常用的气焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝和铸铁气焊丝等。

2)气焊熔剂

气焊熔剂是气焊时的助熔剂,其作用是与熔池内的金属氧化物或非金属夹杂物相互作用生成熔渣,覆盖在熔池表面,使熔池与空气隔离,因而能有效防止熔池金属的继续氧化,改善了焊缝的质量。

所以焊接非铁金属(如铜及铜合金、铝及铝合金)、铸铁及不锈钢等材料时,通常必须采用气焊熔剂。

气焊熔剂可以在焊前直接撒在焊件坡口上或者蘸在气焊丝上加入熔池。

气焊设备及工具

气焊设备及工具主要有:

氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶、减压器、焊炬等,其组成如图2-3所示。

图2-3气焊设备组成

l一氧气胶管2一焊炬3一乙炔胶管

4一乙炔瓶5一乙炔减压器6一氧气减压器7一氧气瓶

1、氧气瓶

氧气瓶是贮存和运输氧气的一种高压容器,其形状和构造如图2-4所示。

氧气瓶外表涂天蓝色,瓶体上用黑漆标注“氧气”字样。

常用气瓶的容积为40L,在l5MPa压力下,可贮存6m3的氧气。

2、乙炔瓶

乙炔瓶是一种贮存和运输乙炔的容器,其形状和构造如图2-5所示。

乙炔瓶外表涂白色,并用红漆标注“乙炔”字样。

瓶口装有乙炔瓶阀,但阀体旁侧没有侧接头,因此必须使用带有夹环的乙炔减压器。

乙炔瓶的工作压力为1.5MPa,在瓶体内装有浸满着丙酮的多孔性填料,能使乙炔安全地贮存在乙炔瓶内。

图2-4氧气瓶图2-5乙炔瓶

a)外形b)结构a)外形b)结构

l一瓶底2一瓶体3一瓶箍l一瓶口2一瓶帽3一瓶阀4一石棉

4一氧气瓶阀5一瓶帽6一瓶头5一瓶体6一多孔填料7一瓶底

3、液化石油气瓶

液化石油气钢瓶是贮存液化石油气的专用容器,是焊接钢瓶,其壳体采用气瓶专用钢焊接而成,如图2-6无所示。

按用量及使用方式,气瓶容量有15kg、20kg、30kg、50kg等多种规格。

工业上常采用30kg,如企业用量大,还可以制成容量为1t、2t或更大的贮气罐。

气瓶最大工作压力1.6MPa,水压试验的压力为3MPa。

液化石油气瓶外表面涂银灰色漆并用红漆写有“液化石油气”字样。

图2-6液化石油气瓶

a)外形b)结构

1—护罩2一瓶阀3一瓶体4一底座

4、减压器

减压器又称压力调节器,它是将气瓶内的高压气体降为工作时的低压气体的调节装置。

(1)减压器的作用及分类减压器的作用是将气瓶内的高压气体(如氧气瓶内的氧气压力最高达l5MPa,乙炔瓶内的乙炔压力最高达1.5MPa)降为工作时所需的压力(氧气的工作压力一般为0.1-0.4MPa,乙炔的工作压力最高不超过0.l5MPa),并保持工作时压力稳定。

减压器按用途不同可分为氧气减压器、乙炔减压器、液化石油气减压器等;按构造不同可分为单级式和双级式两类;按工作原理不同可分为正作用式和反作用式两类。

目前常用的是单级反作用式减压器。

(2)氧气减压器单级反作用式氧气减压器的构造及工作原理如图2-7所示。

图2-7单级反作用式氧气减压器

a)非工作状态b)工作状态c)氧气减压器外形

1—高压表2一高压室3一低压室4一调压弹簧5一调压手柄6一薄膜7一通道

8一活门9一活门弹簧10一低压表

当减压器在非工作状态时,调压手柄向外旋出,调压弹簧处于松弛状态,使活门被活门弹簧压下,关闭通道,由气瓶流入高压室的高压气体不能从高压室流人低压室。

当减压器工作时,调压手柄向内旋人,调压弹簧受压缩而产生向上的压力,并通过弹性薄膜将活门顶开,高压气体从高压室流人低压室。

气体从高压室流入低压室时,由于体积膨胀而使压力降低,起到了减压作用。

气体流人低压室后,对弹性薄膜产生了向下的压力,并传递到活门,影响活门的开启。

当低压室的气体输出量降低而压力升高时,活门的开启度缩小,减小了流人低压室的气体,使低压室内气体压力不会增高。

同样,当低压室的气体输出量增加而压力降低时,活门的开启度增大,流入低压室的气体增多,使低压室内气体压力增高。

这种自动调节作用,使低压室内气体的压力稳定地保持着工作压力,这就是减压器的稳压作用。

(3)乙炔减压器乙炔瓶用减压器的构造、工作原理和使用方法与氧气减压器基本相同,所不同的是乙炔减压器与乙炔瓶的连接是用特殊的夹环并用紧固螺钉加以固定。

(4)液化石油气用的减压器液化石油气用的减压器的作用也是将气瓶内的压力降至工作压力和稳定输出压力,保证供气量均匀。

一般民用的减压器稍加改制即可用于切割一般厚度的钢板。

另外,液化石油气减压器也可以直接使用丙烷减压器。

如果用乙炔瓶灌装液化石油气,则可使用乙炔减压器。

(5)减压器常见故障及排除,其排除方法见表2-2。

5.焊炬

(1)焊炬的作用及分类焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量和火焰,并进行焊接的工具。

焊炬的作用是将可燃气体和氧气按一定比例混合,并以一定的速度喷出燃烧而生成具有一定能量、成分和形状稳定的火焰。

焊炬按可燃气体与氧气混合方式的不同,可分为射吸式焊炬(也称低压焊炬)和等压式焊炬两类,现在常用的是射吸式焊炬,等压式焊炬可燃气体的压力和氧气的压力是相等,不能用于低压乙炔,所以目前很少使用。

表2-2减压器常见故障及其排除方法

(2)射吸式焊炬的构造及原理射吸式焊炬的外形及构造如图2-8所示。

焊炬工作时,打开氧气阀,氧气即从喷嘴口快速射出,并在喷嘴外围造成负压(吸力);再打开乙炔调节阀,乙炔气聚集在喷嘴的外围。

由于氧射流负压的作用,聚集在喷嘴外围的乙炔气很快被氧气吸出,并按一定的比例与氧气混合,经过射吸管、混合气管从焊喷嘴出。

图2-8射吸式焊炬

a)外形b)结构

l一乙炔阀2一乙炔导臂3一氧气导管4一氧气阀5一喷嘴6一射吸管7一混合气管

8一焊嘴

6、输气胶管

氧气瓶和乙炔瓶中的气体,须用橡皮管输送到焊炬或割炬中。

根据GB9448一1999《焊接与切割安全》标准规定,氧气管为黑色,乙炔管为红色。

通常氧气管内径为8mm,乙炔管内径为lOmm,氧气管与乙炔管强度不同,氧气管允许工作压力为1·5MPa,乙炔管为0.5MP、。

连接于焊炬胶管长度不能短于5m,但太长了会增加气体流动的阻力,一般在10-15m为宜。

焊炬用橡皮管禁止油污及漏气,并严禁互换使用。

7、焊炬型号的表示方法

焊炬型号是由汉语拼音字母H、表示结构形式和操作方式的序号及规格组成。

如HO1一6表示手工操作的可焊接最大厚度为6mm的射吸式焊炬。

8、其他辅助工具

(1)护目镜气焊时使用护目镜,主要是保护焊工的眼睛不受火焰亮光的刺激,以便在焊接过程中能够仔细地观察熔池金属,又可防止飞溅金属微粒溅入眼睛内。

护目镜的镜片颜色和深浅,根据焊工的需要和被焊材料性质进行选用。

颜色太深、太浅都会妨碍对熔池的观察,影响工作效率,一般宜用3-7号的黄绿色镜片。

(2)点火枪使用手枪式点火枪点火最为安全方便。

当用火柴点火时,必须把划着了的火柴从焊嘴的后面送到焊嘴或割嘴上,以免手被烧伤。

此外还有清理工具,如钢丝刷、手锤、链刀;连接和启闭气体通路的工具,如钢丝钳、铁丝、皮管夹头、扳手等及清理焊嘴的通针。

气焊工艺

1、接头形式及焊接方向

(1)接头形式气焊可以在平、立、横、仰各种空间位置进行焊接,气焊的接头形式有对接接头、卷边接头、角接接头等,如图2-9所示。

图2-9气焊接头形式

a)卷边接头b)对接接头c)角接接头

对接接头是气焊采用的主要接头形式,角接接头、卷边接头一般只在薄板焊接时使用,搭接接头、T形接头很少采用。

对接接头,当板厚大于5mm时应开坡口。

低碳钢的卷边接头及对接接头的形状和尺寸如表2-3所示。

(2)焊接方向气焊时,按照焊炬和焊丝的移动的方向,可分为左向焊法和右向焊法两种。

1)右向焊怯:

右向焊法如图2-10a所示,焊炬指向焊缝,焊接过程自左向右,焊炬在焊丝面前移动。

右向焊法适合焊接厚度较大,熔点及导热性较高的焊件,但不易掌握,一般较少采用。

表2-3低碳钢的卷边接头及对接接头的形状和尺寸

2)左向焊法:

左向焊法如图6-11b所示,焊炬是指向焊件末焊部分,焊接过程自右向左,而且焊炬是跟着焊丝走。

这种方法操作简便,容易掌握,适宜于薄板的焊接,是普遍应用的方法。

左向焊法缺点是焊缝易氧化,冷却较快,热量利用率低。

图2-10右向焊法和左向焊法

a)右向焊法b)左向焊法

2、气焊工艺参数

气焊工艺参数包括焊丝、气焊焊剂、火焰的性质及能率、焊嘴的倾斜角度、焊接方向、焊接速度等,它们是保证焊接质量的主要技术依据。

(1)焊丝焊丝的型号、牌号选择应根据焊件材料的力学性能或化学成分,选择相应性能或成分的焊丝,焊丝直径主要根据焊件的厚度来决定,焊丝直径与焊件厚度的关系见表2-4。

表2-4焊丝直径与焊件厚度的关系

若焊丝直径过细,焊接时焊件尚未熔化,而焊丝已很快熔化下滴,容易造成熔合不良等缺陷;相反,如果焊丝直径过粗,焊丝加热时间增加,使焊件过热就会扩大热影响区,同时导致焊缝产生末焊透等缺陷。

在开坡口焊件的第一、二层焊缝焊接,应选用较细的焊丝,以后各层焊缝可采用较粗焊丝。

焊丝直径还和焊接方向有关,一般右向焊时所选用的焊丝要比左向焊时粗些。

(2)气焊焊剂气焊焊剂的选择要根据焊件的成分及其性质而定,一般碳素结构钢气焊时不需要气焊焊剂。

而不锈钢、耐热钢、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金气焊时,则必须采用气焊焊剂。

(3)火焰的性质及能率气焊火焰的性质及能率的选择如下。

1)火焰的性质:

气焊火焰的性质,应该根据不同材料的焊件合理的选择。

中性焰适用于焊接一般低碳钢和要求焊接过程对熔化金属不渗碳的金属材料,如不锈钢、紫铜、铝及铝合金等;碳化焰只适用含碳较高的高碳钢、铸铁、硬质合金及高速钢的焊接;氧化焰很少采用,但焊接黄铜时,采用含硅焊丝,氧化焰会使熔化金属表面覆盖一层硅的氧化膜可阻止黄铜中锌的蒸发,故通常焊接黄铜时,宜采用氧化焰。

各种金属材料气焊火焰的选用见表2-5。

表2-5各种金属材料气焊火焰的选用

2)火焰能率:

气焊火焰能率主要是根据每小时可燃气体(乙炔)的消耗量(L/h)来确

定,而气体消耗量又取决于焊嘴的大小。

焊嘴号码越大,火焰的能率也越大。

在生产实际中,焊件较厚,金属材料熔点较高,导热性较好(如铜、铝及合金),焊缝又是平焊位置,则应选择较大的火焰能率;反之,如果焊接薄板或其他位置焊缝时,火焰能率要适当减小。

(4)焊嘴尺寸及焊嘴的倾斜角度焊嘴是氧乙炔混合气体的喷口,每把焊炬备有一套口径不同的焊嘴,焊接较厚的焊件采用较大的焊嘴。

焊嘴选用见表2-6。

表2-6不同厚度焊件的焊嘴选用

焊炬的倾斜角度,主要取决于焊件的厚度和母材的熔点及导热性。

焊件愈厚、导热性及熔点愈高,采用的焊炬倾斜角越大,这样可使火焰的热量集中;相反,则采用较小的倾斜角。

焊接碳素钢,焊炬倾斜角与焊件厚度的关系如图2-11所示。

在气焊过程中,焊丝与焊件表面的倾斜角一般为300—400,它与焊炬中心线的角度为900—1000,如图2-12所示。

图2-11焊炬倾斜角与焊件厚度的关系图2-12焊丝与焊炬、焊件的位置

(5)焊接速度一般情况下,厚度大、熔点高的焊件,焊接速度要慢些,以免产生末熔合的缺陷;厚度小、熔点低的焊件,焊接速度要快些,以免烧穿和使焊件过热,降低产品质量。

总之,在保证焊接质量的前提下,应尽量加快焊接速度,以提高生产率。

课题三气割

气割是利用气体火焰的能量将金属分离的一种加工方法,是生产中钢材分离的重要手段。

气割技术的应用几乎覆盖了机械、造船、军工、石油化工、矿山机械及交通能源等多种工业领域。

气割原理及特点

1、气割的原理和过程

气割是利用气体火焰的热能,将工件切割处预热到燃烧温度后,喷出高速切割氧流,使其燃烧并放出热量实现切割的方法。

氧气切割过程包括下列三个阶段:

1)气割开始时,用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度(燃点)。

2)向被加热到燃点的金属喷射切割氧,使金属剧烈地燃烧。

3)金属燃烧氧化后生成熔渣,产生反应热,熔渣被切割氧吹除,所产生的热量和预热火焰热量将下层金属加热到燃点,这样继续下去就将金属逐渐地割穿,随着割炬的移动,就切割成所需的形状和尺寸。

因此,氧气切割过程是预热一燃烧一吹渣过程,其实质是铁在纯氧中的燃烧过程,而不是熔化过程。

气割过程如图2-13所示。

图2-13气割过程

l一割缝2一割嘴3一氧气流4一工件5一氧化物6一预热火焰

2、气割的特点及应用

(1)气割的优点气割与其他切割方式相比,具有如下优点:

1)切割效率高,切割钢的速度比其他机械切割方法快。

2)机械方法难以切割的截面形状和厚度,采用氧—乙炔焰切割比较经济。

3)切割设备的投资比机械切割设备的投资低,切割设备轻便,可用于野外作业。

4)切割小圆弧时,能迅速改变切割方向。

切割大型工件时,不用移动工件,借助移动氧乙炔火焰,便能迅速切割。

5)可进行手工和机械切割。

(2)气割的缺点气割本身存在不容忽视的缺点。

1)切割的尺寸公差,劣于机械方法。

2)预热火焰和排出的赤热熔渣存在发生火灾以及烧坏设备和烧伤操作工的危险。

3)切割时,可燃气体的燃烧和金属的氧化,需要采用合适的烟尘控制装置和通风装置。

4)切割材料受到限制,如铜、铝、不锈钢、铸铁等不能用氧乙炔焰切割。

应用气割的效率高,成本低,设备简单,并能在各种位置进行切割和在钢板上切割各种外形复杂的零件,因此,广泛地用于钢板下料、开焊接坡口和铸件浇冒口的切割,切割厚度可达30Omm以上。

目前,气割主要用于各种碳钢和低合金钢的切割。

其中淬火倾向大的高碳钢和强度等级较高的低合金钢气割时,为避免切口淬硬或产生裂纹,应采取适当加大预热火焰功率和放慢切割速度,甚至割前对钢材进行预热等措施。

气割的条件及金属的气割性

1、气割的条件

符合下列条件的金属才能进行氧气切割

1)金属在氧气中的燃烧点应低于熔点,这是氧气切割过程能正常进行的最基本条件,否则金属在燃烧之前巳熔化就不能完成正常的切割过程。

2)金属气割时形成氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。

氧气切割过程产生的金属氧化物的熔点必须低于该金属本身的熔点,同时流动性要好,这样的氧化物能以液体状态从割缝处吹除。

常用金属材料及其氧化物的熔点表2-7所示。

表2-7常用金属材料及其氧化物的熔点

3)金属在切割氧射流中燃烧应该是放热反应。

因为放热反应的结果是上层金属燃烧产生很大的热量,对下层金属起着预热作用,如气割低碳钢时,由金属燃烧所产生的热量约占70%左右,而由预热火焰所供给的热量仅为30%。

否则,如果金属燃烧是吸热反应,则下层金属得不到预热,气割过程就不能进行。

4)金属的导热性不应太高。

否则预热火焰及气割过程中氧化所析出的热量会被传导散失,使气割不能开始或中途停止。

2、常用金属的气割性

1)低碳钢和低合金钢能满足上述要求,所以能很顺利地进行气割。

钢的气割性能与含碳量有关,钢含碳量增加,熔点降低,燃点升高,气割性能变差。

2)铸铁不能用氧气气割,原因是它在氧气中的燃点比熔点高很多,同时产生高熔点的二氧化硅(S02),而且氧化物的粘度也很大,流动性又差,切割氧流不能把它吹除。

此外由于铸铁中含碳量高,碳燃烧后产生一氧化碳和二氧化碳冲淡了切割氧射流,降低了氧化效果,使气割发生困难。

3)高铬钢和铬镍钢会产生高熔点的氧化铬和氧化镍(约19900C),遮盖了金属的割缝表面,阻碍下一层金属燃烧,也使气割发生困难。

4)铜、铝及其合金燃点比熔点高,导热性好,加之铝在切割过程中产生高熔点二氧化铝(约20500C)而铜产生的氧化物放出的热量较低,都使气割发生困难。

目前,铸铁、高铬钢、铬镍钢、铜、铝及其合金均采用等离子弧切割。

气割设备及工具

气割设备及工具主要有:

氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶、减压器、割炬(或气割机)等。

氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶、减压器与气焊用的相同。

手工气割时使用的是手工割炬,机械化设备使用的是气割机。

手工气割设备如图2-14所示。

图2-14手工气割设备

l一工件2一割炬3一氧气管4一氧气减压器5一氧气瓶

6一乙炔瓶7一乙炔气管8一乙炔减压器

1、割炬

(1)割炬的作用及分类割炬是手工气割的主要工具,割炬的作用是将可燃气体与氧气以一定的比例和方式混合后,形成具有一定能量和形状的预热火焰,并在预热火焰的中心喷射切割氧气进行气割。

图2-15割嘴的形状C)

a)环形b)梅花形C)液化石油气割嘴

割炬按可燃气体与氧气混合的方式不同可分为射吸式割炬和等压式割炬两种;按可燃气体种类不同有乙炔割炬、液化石油气割炬等,射吸式割炬应用最为普遍。

(2)射吸式割炬的构造及原理射吸式割炬的构造及原理如下:

1)射吸式割炬的构

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