氣割是利用可燃氣體同氧混合燃燒所產(chǎn)生的火焰分離材料的熱切割,又稱氧氣切割或火焰切割。氣割時,火焰在起割點將材料預熱到燃點,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。氣割用的氧純度應大于99%;可燃氣體一般用乙炔氣,也可用石油氣、天然氣或煤氣。用乙炔氣的切割效率最高,質量較好,但成本較高。
4 _7 J g. F( w+ i2 q(1)氣割的工藝參數(shù) + g( r+ q, v2 B
氣割的工藝參數(shù)包括預熱火焰功率、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預熱火焰功率預熱火焰功率是影響氣割質量的重要參數(shù)。氣割時一般選用中性焰或輕微的氧化焰,火焰的強度要適中。應根據(jù)工件厚度、割嘴種類和質量要求選用預熱火焰。氣割的預熱時間應根據(jù)割件厚度確定,表為氣割預熱時間的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 ( x* B* f o3 L+ O
②切割氧壓力 切割氧壓力取決于削嘴類型和嘴號,可根據(jù)工件厚度選擇氧氣壓力。切割氧氣壓力過大,易使切口變寬、粗糙;壓力過小,使切割過程緩慢,易造成粘渣。實際切割中,最佳切割氧壓力可用試放“風線”的辦法來確定。對所采用的割嘴,當風線最清晰且長度最長時,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,一般隨工件厚度增大而減慢。切割速度須與切口內金屬的氧化速度相適應。切割速度太慢會使切口上緣局部熔化,太快則后拖量過大,甚至割不透。在切割操作時,切割速度可根據(jù)切口中落下的熔渣火花方向來掌握,火花呈垂直或稍偏向前方排出時為正常速度。直線切割時,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,可以提高切割速度。切割速度過慢會降低生產(chǎn)效率,影響割口表面質量。機械切割速度比手工切割速度平均可提高20%。 9 a" m7 q- H$ g" t* N4 K" P, F
④割嘴到工件的距離 割嘴到工件表面的距離根據(jù)工件厚度及預熱火焰長度來確定。割嘴高度過低會使切口上緣發(fā)生熔塌及增碳,飛濺物易堵塞割嘴,甚至引起回火。割嘴高度過大,熱損失增加,預熱火焰對切口前緣的加熱作用減弱,預熱不充分,切割氯流動力下降,使排渣困難,影響切割質量;同時進入切口的氧純度也降低,導致后拖量和切口寬度增大。 & B. G# l) t0 ^; a! L2 R
預熱焰芯應離開工件表面2—4mm。割嘴到工件表面的距離可按下面的表格選取。
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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,后傾角為20°—30°;工件厚度大于30mm時,起割時為5°~10°的前傾角,割透后剖嘴垂直于工件,結束時為5°~10°的后傾角,手工曲線切割時,割嘴垂直于工件。 3 H/ e6 d, v) u0 {) A+ a p
(2)影響氣割過程的因素 * c* p1 W1 n% s8 h2 y& X1 u; Z
影響氣剖過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、流速和氧流形狀對氣割質量和切割速度有重要的影響。 4 y' G+ E& S1 ]. N% O
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%。一般認為氧氣純度低于95%就不能氣割,要獲得無粘渣的氣割切口,氧氣純度需達到99.6%。
0 Z) ?: ?: u+ j6 A* R②切割氧流量 隨著氧流量的增加,切剖速度逐漸增大。因為在切割氧壓力一定的條件下,割嘴的切割氧孔徑增大,流量增加而提高了排渣能力.開始時,隨著氧流量的增大,切割速度提高,但超過某個界限值反而降低。因此對某一鋼板厚度存在一個最佳氧流量值,此時不但切割速度最高,而且切割面質量好。
' {: s3 V" n% x③切割氧壓力 隨著切割氧壓力的提高,氧流量相應增加,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,在壓力較低的情況下,隨著壓力增加,切割速度提高;但當壓力超過0.3MPa以后,切割速度反而下降;再繼續(xù)加大壓力,機械不但切割速度降低,而且切口加寬,切口斷面粗糙,用擴散形割嘴氣割時,如果切割氧壓力符合割嘴的設計壓力,壓力增大時,由于切割氧流的流速和動量也增大,所以切割速度比用普通割嘴時有所增加 $ L9 f; O: ?7 ~9 t9 f$ J
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