氣割是利用可燃?xì)怏w同氧混合燃燒所產(chǎn)生的火焰分離材料的熱切割,又稱(chēng)氧氣切割或火焰切割。氣割時(shí),火焰在起割點(diǎn)將材料預(yù)熱到燃點(diǎn),然后噴射氧氣流,使金屬材料劇烈氧化燃燒,生成的氧化物熔渣被氣流吹除,形成切口。氣割用的氧純度應(yīng)大于99%;可燃?xì)怏w一般用乙炔氣,也可用石油氣、天然氣或煤氣。用乙炔氣的切割效率最高,質(zhì)量較好,但成本較高。
( i) ` r% }2 e" h& f/ L(1)氣割的工藝參數(shù)
( c M+ x0 c5 [: V氣割的工藝參數(shù)包括預(yù)熱火焰功率、切割氧壓力、切割速度、割嘴到工件的距離以及切割傾角等。 ①預(yù)熱火焰功率預(yù)熱火焰功率是影響氣割質(zhì)量的重要參數(shù)。氣割時(shí)一般選用中性焰或輕微的氧化焰,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。氣割的預(yù)熱時(shí)間應(yīng)根據(jù)割件厚度確定,表為氣割預(yù)熱時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 7 k! u# B: `. J1 Z- t1 V0 C
②切割氧壓力 切割氧壓力取決于削嘴類(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,易造成粘渣。實(shí)際切割中,最佳切割氧壓力可用試放“風(fēng)線”的辦法來(lái)確定。對(duì)所采用的割嘴,當(dāng)風(fēng)線最清晰且長(zhǎng)度最長(zhǎng)時(shí),切割氧壓力即為合適值,可獲得最佳的切割效果。 ③切割速度切割速度與工件厚度、割嘴有關(guān),一般隨工件厚度增大而減慢。切割速度須與切口內(nèi)金屬的氧化速度相適應(yīng)。切割速度太慢會(huì)使切口上緣局部熔化,太快則后拖量過(guò)大,甚至割不透。在切割操作時(shí),切割速度可根據(jù)切口中落下的熔渣火花方向來(lái)掌握,火花呈垂直或稍偏向前方排出時(shí)為正常速度。直線切割時(shí),采用火花稍偏向后方排出的較快速度。 氧化速度快,排渣能力強(qiáng),可以提高切割速度。切割速度過(guò)慢會(huì)降低生產(chǎn)效率,影響割口表面質(zhì)量。機(jī)械切割速度比手工切割速度平均可提高20%。
" U/ Z, z! s7 I: q6 Y/ z5 s④割嘴到工件的距離 割嘴到工件表面的距離根據(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)使切口上緣發(fā)生熔塌及增碳,飛濺物易堵塞割嘴,甚至引起回火。割嘴高度過(guò)大,熱損失增加,預(yù)熱火焰對(duì)切口前緣的加熱作用減弱,預(yù)熱不充分,切割氯流動(dòng)力下降,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。
/ `$ b4 ^. y2 p S預(yù)熱焰芯應(yīng)離開(kāi)工件表面2—4mm。割嘴到工件表面的距離可按下面的表格選取。+ T0 k! b6 [+ N$ K9 n
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⑤切割傾角 割嘴與剖件間的切割傾角影響氣割速度和后拖量。切割傾角的大小根據(jù)工件厚度確定,工件厚度在30mm以下時(shí),后傾角為20°—30°;工件厚度大于30mm時(shí),起割時(shí)為5°~10°的前傾角,割透后剖嘴垂直于工件,結(jié)束時(shí)為5°~10°的后傾角,手工曲線切割時(shí),割嘴垂直于工件。
2 N8 w0 g$ o: L0 P/ y& } U! S& @(2)影響氣割過(guò)程的因素
0 K# a7 i( o p影響氣剖過(guò)程的主要工藝因素有:切割氧的純度、流量、壓力、流速以及火焰功率等,其中切割氧流起主導(dǎo)作用。切割氧流既要使金屬燃燒,又要把燃燒生成的氯化物(熔渣)從切口中吹除。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。 ' O8 G$ n) X$ V& k
①切割氧的純度氧氣純度差,不但切割速度大為降低、切割面粗糙、切口下緣牯渣,而且增大氧氣消耗量,氧氣純度從99. 5%降低到98%,切割速度下降25%,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%。
( ~ A) o/ K8 K②切割氧流量 隨著氧流量的增加,切剖速度逐漸增大。因?yàn)樵谇懈钛鯄毫σ欢ǖ臈l件下,割嘴的切割氧孔徑增大,流量增加而提高了排渣能力.開(kāi)始時(shí),隨著氧流量的增大,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)不但切割速度最高,而且切割面質(zhì)量好。
0 |9 g7 \# N0 {8 L③切割氧壓力 隨著切割氧壓力的提高,氧流量相應(yīng)增加,能夠切割的板厚隨之增大。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,可切割的板厚反而減小。用普通割嘴氣割時(shí),在壓力較低的情況下,隨著壓力增加,切割速度提高;但當(dāng)壓力超過(guò)0.3MPa以后,切割速度反而下降;再繼續(xù)加大壓力,機(jī)械不但切割速度降低,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,壓力增大時(shí),由于切割氧流的流速和動(dòng)量也增大,所以切割速度比用普通割嘴時(shí)有所增加 ' j! U7 d! o: V5 W3 T# {
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