氣體火焰切割技

1、氣體火焰切割技術(shù)1 坡口的氣割焊接之前常需要對鋼板的接頭處開坡口，坡口切割方法有手工切割和機(jī)械切 割兩種。在設(shè)備條件好的情況下，可采用機(jī)械切割，如采用坐標(biāo)式切割機(jī)、平面 四邊形切割機(jī)或?qū)榍懈钇驴谟玫那懈钤O(shè)備等。采用機(jī)械方法切割的坡口，只要把熔渣清理干凈，不需要進(jìn)行任何的機(jī)械加工就可進(jìn)行焊接。 在成批生產(chǎn)中，采 用機(jī)械方法切割坡口的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。由于手工切割坡口設(shè)備簡單（采用普通氣割設(shè)備），方便靈活，對于組合的 部件和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件以及單件生產(chǎn)，手工切割比較方便、有效。但手工切割 坡口的質(zhì)量在很大程度上受切割技術(shù)熟練程度的影響。對于重要構(gòu)件或受壓容器 的焊接坡口，在沒有把握的情況下最好不

2、用手工切割。焊接結(jié)構(gòu)中常見的焊接坡口有 V形、丫形、X形（帶鈍邊或不帶鈍邊）、U 形，如圖1所示。其中V形和丫形坡口當(dāng)單側(cè)坡口角度大于30時(shí)，通常不易氣 割，需把坡口面置于背面進(jìn)行切割。oa(C) X 形（d）帯鈍邊X形圖1焊接結(jié)構(gòu)中常見的坡口形式在正確掌握切割參數(shù)和操作技術(shù)的條件下， 氣割坡口的質(zhì)量良好，可直接用 于工件裝配和焊接。（1）V形坡口的氣割用機(jī)械方法切割單面V形坡口時(shí)，可采用兩把割炬同時(shí)進(jìn)行切割。一把割 炬垂直于被切割金屬表面，另一把割炬與切割表面成一定角度。調(diào)整好割炬傾角 后，一般用半自動(dòng)氣割機(jī)或手扶式半自動(dòng)氣割機(jī)進(jìn)行切割。 垂直的割炬在前移動(dòng)， 傾斜的割炬在后面移動(dòng)。須按實(shí)際

3、切割厚度選定割嘴號碼和氣割參數(shù)。也可用手工方法切割單面 V形坡口。單割炬切割V形坡口的示意見圖2。氣 割前先按坡口尺寸劃好線，然后將割嘴按坡口角度找好，以往后拖或向前推的操 作方法進(jìn)行切割，切割速度稍慢，預(yù)熱火焰功率應(yīng)適當(dāng)增加，切割氧的壓力也應(yīng)稍大些。& 2 單割炬切割V形坡口的示意為了得到寬窄一致和角度相等的切割坡口，可將割嘴靠在扣放的角鋼上進(jìn)行切割，如圖3所示。為了更好地控制切割坡口的角度，還可將割嘴安裝在角度可調(diào)的滾輪架上（一般是自 制的），這樣可以進(jìn)一步保證切割質(zhì)量，而且操作靈活見圖 3（c）。利用角鋼切割直邊及斜邊（坡口）的操作示意見圖 4。圖4利用角鋼切割直邊及斜邊（坡口）的操作示

4、意手工切割與機(jī)械切割的不同之處在于： 手工切割時(shí)，不能同時(shí)用兩把割炬進(jìn) 行切割，應(yīng)先割好垂直縫，再按要求的寬度劃好線，將割嘴偏斜一個(gè)角度，沿著 劃線向前或向后移動(dòng)割炬，就能切割出單面坡口。 單割炬二次切割，即先切割直邊，再切割坡口斜邊。單割炬切割丫型坡口的示意如圖5所示。Word文檔坡口切割紐鈍邊線工件圧面圖5單割坦切割Y形坡口的示意 雙割炬切割可一次完成坡口制備。雙割炬切割Y形（或倒Y形）坡口時(shí)的割嘴配置如圖6所示。切S1方向切割Y聆坡口切割方向山）切割倒形坡口陽&雙割炬切割形（或倒Y形）坡口時(shí)的割嘴配置（3）X形坡口的氣割不帶鈍邊X形坡口可采用單割炬分二次切割，也可用雙割炬一次割出。帶鈍

5、邊X形坡口可采用單割炬分次切割，也可用三割炬一次加工出來。X形坡口一次 切割的割嘴配置如圖7所示。普通割嘴一次切割X形坡口的工藝參數(shù)見表1,擴(kuò) 散型快速割嘴一次切割X形坡口的工藝參數(shù)見表2。圖7 X形坡口一次切割的割嘴配實(shí)快速割嘴的切割性能應(yīng)符合表3規(guī)定。表1普通割嘴一次切割X形坡口的工藝參數(shù)板厚/mm割嘴號碼氣體壓力/kPa切割速度/mm.min -1割炬1割炬1割炬2割炬3切割氧乙炔20210029430 50280320253201294 34330 50250300304312294 34330 50220270355312294 34330 50200250405423343 392

6、30 50180220506523343 39230 50160200表2擴(kuò)散型快速割嘴一次切割X形坡口的工藝參數(shù)板厚/mm割嘴號碼氣體壓力/kPa切割速度/mm.min -1割炬1割炬1割炬2割炬3切割氧乙炔20210068630 5039043025320168630 5035039030431268630 5031035035531268630 5028032040542368630 5023029050652368630 50200250注：1、割炬1用于預(yù)熱，不參數(shù)切割。2、割炬間的縱向間距 A根據(jù)板厚和坡口角度取 1020mm，以切割面上邊緣不熔化、下邊緣不粘熔 渣為準(zhǔn)。3、 所列

7、參數(shù)為坡口角 45時(shí)的切割參數(shù)，如坡口角為30時(shí)，切割速度可加快10%15%。4、切割氧的純度99.7 %。純度較低時(shí)，切割速度要適當(dāng)減慢。5、鋼板表面狀態(tài)(如有氧化皮或車間底漆)不同，切割速度也要作相應(yīng)調(diào)整。表3快速割嘴的切割性能割嘴號割嘴喉部直徑/mm切割厚度/mm切割速度/mm.min-1氣體壓力/MPa切口寬度/mm氧氣乙炔液化石油氣10.6510750 6000.70.0250.03 120.810 20600 4500.70.0250.03 1.531.020 40450 3800.70.0250.03 241.2540 60380 3200.70.030.035 2.351.50

8、60 100320 2500.70.030.035 3.461.751001502501600.70.0350.04 472.01501801601300.70.0350.04 4.51A0.6510560 4500.50.0250.03 12A0.810 20450 3400.50.0250.03 1.53A1.0020 40340 2500.50.0250.03 24A1.2540 602502100.50.030.035 2.35A1.5060 1002101800.50.030.035 294 30450 50041.750.05.8 6.715 302 343 3035045058.

9、375.07.5 8.330 503 440 3025035091.7 1087.5 8.350 1004 588 502302501501838.3 10.01001505 686 50200 2301672178.3 10.01502006 784 5017020021726710.0 11.7200 2507 882 5015017026738313.3 15.0250 3008 980 5090 12041750015.0 16.7（1）大厚度鋼板的氣割通常把厚度超過100mm的工件切割稱為大厚度切割。大厚度鋼板切割時(shí)由 于工件較厚，切割有一定難度。氣割大厚度鋼板的主要難點(diǎn)是： 預(yù)熱處

10、鋼材上、下部受熱不均勻，如果操作不當(dāng)，起割時(shí)往往不能沿厚 度方向順利穿透而造成切割失??； 因?yàn)殇摬谋容^厚，燃燒反應(yīng)沿厚度方向傳播需要一定時(shí)間，同時(shí)越到切 口下部，切割氧流動(dòng)量越小、純度越低，使后拖量增加。 熔渣多，切割氧流排渣能力減弱，容易在切口底部形成熔渣堵塞，使正 常氣割過程遭到破壞。切割大厚度鋼件，由于氧氣壓力增高，不但使氧氣流變成圓錐形，而且氧氣 流的冷卻作用也增大，因而影響切割質(zhì)量及切割速度。如果切割更厚的鋼件（600mm以上），由于預(yù)熱火焰加熱鋼件的下層金屬困難，使鋼件受熱不均勻，結(jié) 果下層金屬的傳熱就比上層金屬來得慢。這樣，切割厚鋼板時(shí)，上部金屬與下部 金屬燃燒是不均勻的，總是上

11、部快下部慢，使切割氧射流在前進(jìn)方向呈現(xiàn)一弧形， 相應(yīng)地在工件上產(chǎn)生一向后拖延的弧形割縫，這弧形割縫始末端之間的距離稱為 后拖量（見圖9）。9 氣悴火焰切割的切口及后拖魚如果割縫產(chǎn)生很大的后拖量，容易使熔渣堵塞割口底部造成切割困難。 厚大 板切割的后拖量，可以從割縫上觀察到并且能測量出來。切割過程中，后拖量是 不可避免的。后拖量小時(shí)，割縫寬度均勻、表面光滑、沒有大梳齒凸出和橫向的 線槽。實(shí)現(xiàn)大厚度鋼板氣割的最重要條件是向氣割區(qū)提供足夠的氧氣流量，所需的切割氧流量Q可按下式估算，即Q = 0.09 0.14S（1）式中Q大厚度鋼板氣割時(shí)所需的切割氧流量，m3/h ;S 鋼板厚度，mm。整個(gè)供氧系統(tǒng)

12、，包括減壓器、各種接頭和閥件、割炬進(jìn)氣管、割嘴孔徑等都 要滿足相應(yīng)的供氧能力，避免產(chǎn)生節(jié)流現(xiàn)象。要根據(jù)鋼板厚度和切割長度，準(zhǔn)備 足夠的氣源，以免中途因氧氣用盡而中斷切割（大厚度鋼材要重新起割是很困難 的）。為了使氣割過程順利進(jìn)行，往往在起割時(shí)使割炬傾斜一角度，等火焰穿透工 件后，割炬一邊移動(dòng)一邊逐漸將割炬恢復(fù)到垂直位置。大厚度切割容易產(chǎn)生后拖，切割將要結(jié)束時(shí)由于后拖原因，工件底部有切不 透現(xiàn)象，使工件不能分離。為了解決這個(gè)問題，可在切割將要結(jié)束、割炬將要移 出工件時(shí)，將割炬后傾約10左右，并放慢切割速度，這樣可減少后拖。切割厚度300mm以上的大厚度工件時(shí)，要選用大型號的割炬和割嘴，而且 氣割

13、時(shí)氧氣要供應(yīng)充足。開始切割時(shí)，預(yù)熱火焰要大，首先由工件的邊緣棱角處 開始預(yù)熱，將工件預(yù)熱到切割溫度時(shí)，逐漸開大切割氧氣并將嘴頭后傾； 待工件 邊緣全部切透時(shí)，加大切割氧氣流，并使嘴頭垂直于工件，同時(shí)割嘴沿割線向前 移動(dòng)。切割更大厚度鋼板時(shí)前進(jìn)速度更慢，割嘴要作橫向月牙形擺動(dòng)（見圖10）。圖w大厚度工件起割過程帛意如果氧氣流進(jìn)入工件過我見圖11(b)或火焰過如，上部起割后就移動(dòng)割 炬，會(huì)出現(xiàn)圖11(c)所示的現(xiàn)象，并產(chǎn)生圖11(d)所示的結(jié)果，在端部下方殘留未 割穿的角形部分。如果切割氧壓力過高或切割速度不合適，將會(huì)出現(xiàn)圖11(e)所示的現(xiàn)象。切割氧壓力過低或起割時(shí)割炬移動(dòng)速度過快，會(huì)出現(xiàn)圖11

14、(f)所示的情況。這些不正確的起割方式都會(huì)導(dǎo)致切割失敗。(e)(0ra u大厚度鋼材氣割的正確和不正確起割方式大厚度碳鋼和低合金鋼的手工氣割工藝參數(shù)見表7和表8。表7大厚度碳鋼和低合金鋼的手工氣割工藝參數(shù)板厚/mm氧氣壓力/kPa單位切割長度的氣體耗量/L.m-1預(yù)熱氧切割氧氧氣乙炔3002941176 580030035039211761740800038040039211761740112004604504901470176415500550500490147017642160065055058817642156295006005881764215638600表8大厚度碳鋼和低合金鋼低壓大

15、流量氧手工切割工藝參數(shù)鋼材板厚/mm切割氧孔直徑/mm切割氧壓力/kPa1切割氧耗量/L.h3053.745.622533328300-425004064.32 -7.3617637236800-566005084.93 -8.4414735248200-708006105.61 -8.4419633356600-850007116.35 -9.5317628465200-991008136.35 -9.53206352764001133009147.37 10.721762748500012720010167.37 10.722063149630014160011187.37 11.9017

16、6352107500 44 11.90196274113300 -1698003注：對其他厚度的鋼材，切割氧耗量Q可按公式Q= 0.090.14 S(m/h)計(jì)算。(2)薄鋼板的氣割氣割厚度4mm以下的鋼板時(shí)，因鋼板較薄，氧化鐵渣不易吹掉，而且冷卻 后氧化鐵渣粘在鋼板背面更不易清除。薄板受熱快而散熱慢，當(dāng)割嘴剛過去時(shí)， 因割縫兩邊還處在熔融狀態(tài)，這時(shí)如果切割速度稍慢及預(yù)熱火焰控制不當(dāng)，易使 鋼板變形過大，且鋼板正面棱角也被熔化，形成割開后又熔合在一起的現(xiàn)象。氣割薄板時(shí)，為了得到較好的切割效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 預(yù)熱火焰功率要小，加熱點(diǎn)落在切割線上，并處于切割氧流的正前

17、方； 割嘴應(yīng)向前傾斜，與鋼板與2575角，割嘴與工件表面的距離為10 15mm ; 切割速度要盡可能快； 選用G01-30割炬及小號割嘴。厚度36mm鋼板使用1號割嘴可以進(jìn)行正常氣割，主要問題是工件因受熱 變形而發(fā)生翹曲。如切割板條時(shí)，出現(xiàn)平面?zhèn)葟?；在切割板邊、板?nèi)開孔和成形 零件時(shí)，則產(chǎn)生上凸下凹變形，難以獲得正確的零件形狀和尺寸精度。為此，對于一般低碳鋼板，為了盡可能減小切割變形，在減小預(yù)熱火焰功率、 提高火焰集中度的同時(shí)，可在切割過程中一邊切割，一邊灑水進(jìn)行冷卻，也可在 板內(nèi)穿孔進(jìn)行周邊切割以減小變形。圖12所示為氣割薄板時(shí)灑水管的配置。灑水管與割嘴的垂直距離為2050mm (以50mm

18、為最佳)，灑水量以2L/min為宜，水量過多并不能產(chǎn)生更好的 效果。灑水管可使用一般像膠管。割嘴使用最小呈的，預(yù)熱燃?xì)鈶?yīng)采用乙炔(因 火焰的熱擴(kuò)散性小)，而不可用丙烷和石油氣。灑水冷卻法氣割薄板的工藝參數(shù) 見表9。切割方向圖12氣割薄板時(shí)灑水管的配置表9灑水冷卻法氣割薄板的工藝參數(shù)板厚/mm割嘴號碼-1切割速度/mm.min切割氧壓力/kPa乙炔壓力/kPa割嘴高度/mm3.2065019619.684.5060019619.686.0055019619.68厚度在4mm以上的鋼板，很容易進(jìn)行氣割，而且可以保證割縫質(zhì)量。但氣 割厚度3mm以下薄板則有些困難，特別是切割技術(shù)不熟練時(shí)，一般切割質(zhì)量

19、不 理想。氣割較薄的鋼板時(shí)，薄板變形和翹曲更為嚴(yán)重，而且由于火焰的高溫，會(huì) 使切口邊緣同時(shí)發(fā)生熔化并粘積在鋼板切口的底面，很難清除。甚至?xí)霈F(xiàn)前面割出的切口隨后又熔合在一起的現(xiàn)象，切割質(zhì)量很差。為了順利切割這種極薄板，可使用 BG01-0.5型手工割炬和階梯形割嘴。也 可將最小號射吸式割嘴用鋼絲堵塞 23個(gè)預(yù)熱孔。薄鋼板機(jī)械切割時(shí)應(yīng)選用 1 號割嘴，手工切割時(shí)選用G01-30型割炬和小號割嘴。這樣可使熱影響區(qū)寬度減 小，并能消除割縫邊緣的過熱現(xiàn)象。預(yù)熱火焰要小，割嘴后傾角加大到 300,割嘴與工件距離加大到101 5mm，在切割不中斷的情況下切割速度盡可能快些。還要注意在切割氧放出后 應(yīng)使火焰

20、成筆直的單線針狀。如果火焰形狀不對，應(yīng)該及時(shí)修整或更換切割氧割 嘴。另一種氣割薄板的工藝方法是使用氧簾割嘴， 不但切割速度快，切口質(zhì)量好, 而且工件變形也很小。對于極薄板的切割加工也可采用疊板氣割工藝，或者用策束等離子弧切割乃至激光切割。3. 多層疊板的氣割(1 )疊板氣割的特點(diǎn)疊板氣割是把數(shù)張乃至數(shù)十張薄鋼板板疊成一摞進(jìn)行切割的一種高效氣割 法，圖13所示為多層疊板氣割的示意。這種方法特別適用于厚度1.05.0mm薄鋼板的切割，這類薄板氣割時(shí)因熱變形很難獲得所需形狀和尺寸精度良好的零 件。板厚大于14mm后，由于不易壓緊，就不適合用這種方法。圖13多層疊板氣割的示競I割嘴l 2-疊扳；3 加

21、毎裝監(jiān)與單層切割相比，疊板氣割具有以下優(yōu)點(diǎn)： 減小切割時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。疊板總厚度 100120mm時(shí)，切割效率 高于高速等離子弧單件切割的效率； 切割質(zhì)量好，單張板之間的間隙小于 0.1mm時(shí)可獲得無粘渣的切割邊； 板與板之間的摩擦力限制了切割過程中的熱變形，割出的零件具有良好 的尺寸精度； 氣體消耗量大大降低，顯著的節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)疊板氣割的重要條件是板與板之間必須貼緊，切割前要將多層鋼板夾具夾緊，盡可能不留空隙。為了夾緊鋼板，一般可采用大的卡蘭夾緊，也可用兩張 厚度8mm左右的鋼板作為上、下蓋板。如果鋼板的尺寸大，可使用氣動(dòng)壓緊裝 置。對比較平整的薄板，也可用焊接方法將疊板

22、固定，如圖14所示。為了使開始起割順利，可將上、下鋼板錯(cuò)開，使端面疊成3弋。的傾角。疊板氣割可切割0.5mm以上的鋼板，總厚度不宜超過120mm。疊板切割最 好選用切割能力大于總厚度的割嘴， 要有充分的余量。疊板氣割用的設(shè)備一般采 用半自動(dòng)氣割機(jī)，零件外形復(fù)雜可使用移動(dòng)式仿形氣割機(jī)。如果零件尺寸比較大， 而同形零件的批量又多，也可采用專用自動(dòng)化疊板切割設(shè)備。圖15所示為疊板光電跟蹤自動(dòng)氣割裝置。它由光電跟蹤裝置、水冷式6割炬切割門架、壓緊裝置等構(gòu)成。適用于切割厚度614mm的鋼板組成的疊板，最大疊板總厚度120mm oin nun圖15疊板光電跟蹤口動(dòng)氣割裝置】-比電躍呀裝2六劃矩切割門3 鉆

23、扎機(jī)門架；1壓累門架（2）疊板氣割工藝要點(diǎn) 每張待切割鋼板的表面必須平整、清潔，允許有輕度銹痕。 鋼板之間的間隙（一般不應(yīng)超過 0.5mm）對切割質(zhì)量和切口下緣粘渣程 度有很大影響。切割面粗糙度要求低于 50 pm時(shí)，間隙應(yīng)控制在0.1mm以內(nèi)。 疊板總厚度較大時(shí)，為了便于起割，應(yīng)把上面的每張板邊稍伸出一些（見 圖14）o這樣，實(shí)際切割厚度逐漸增大，有利于保證切割質(zhì)量。必須從板的內(nèi) 部開始起割的場合，可采用預(yù)鉆起割孔的方法，從鉆孔處割入。 為確保割出零件的質(zhì)量，可在疊板的上表面加放一張薄板，作為工藝板。 割嘴選用切割氧壓力0.69MPa的氣-丙烷擴(kuò)散型割嘴。切割氣孔徑按下述 原則選定：a. 疊

24、板總厚度w 30mm時(shí)，割嘴的切割能力應(yīng)大于總厚度10%;b. 疊板總厚度w 50mm時(shí)，割嘴的切割能力應(yīng)大于總厚度的 80%90% (例如，總厚度為60mm，應(yīng)選用能切割厚度110mm的割嘴)。 預(yù)熱火焰功率增大些，但火焰應(yīng)采用輕微碳化焰。 切割速度應(yīng)比同等厚度單板的切割速度減慢約 5%。多層疊板光電跟蹤自動(dòng)氣割裝置的切割工藝參數(shù)見表10。氧-乙炔半自動(dòng)疊板氣割的工藝參數(shù)見表11。表10多層疊板光電跟蹤自動(dòng)氣割裝置的切割工藝參數(shù)疊板總厚度/mm割嘴種類切割氧丙烷壓力/MPa切割速度/mm.min -1切割面粗糙度/ g壓力/MPa流量/m3.h6 X16= 96擴(kuò)散形0.69220.0422

25、550以下9 X11 = 99擴(kuò)散形0.69220.0422550以下12X10= 120擴(kuò)散形0.69220.0420050以下表11氧-乙炔半自動(dòng)疊板氣割的工藝參數(shù)鋼板厚度 與層數(shù)/mm表面銹蝕程度割嘴切割氧孔徑/mm氧氣 壓力 /MPa乙炔壓力/MPa切割速度-1/mm.min夾緊力/kN板與板 的間隙/mm切割面粗糙度/呵6X3重0.750.790.029 0.0392509.8 X20.60256X3重0.750.790.029 0.0393808.17X20.15256X3重0.750.790.029 0.0394108.17X20256X5重0.750.790.029 0.039

26、23016.34 X0256X5無0.900.790.029 0.03939016.34 X0256X8重0.900.790.029 0.03918019.60 X0.4256 X12輕0.900.790.039 0.04916016.34 X0.4 0.52514 X2重0.650.790.039 0.049410一0.1 0.212.514 X6輕1.450.790.039 0.0492350.03 0.34注：1、割嘴為GK1型擴(kuò)散形割嘴。2、厚度14mm鋼板因剛度大，夾緊后其間隙無變化。3、被切割材料為Q235低碳鋼。生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用多層疊板切割工藝，切割厚度 1.52mm的鋼板能獲

27、得 滿意的切割質(zhì)量。把薄鋼板疊 成2550層，可用起割一次切開，切口質(zhì)量良好。4. 圓鋼和鋼管的氣割(1 )圓鋼的高效氣割圓鋼的高效氣割是把數(shù)根圓鋼平行緊靠排列進(jìn)行連續(xù)氣割的工藝，如圖16所示。先將第1根圓鋼預(yù)熱到燃燒溫度，禾U用適當(dāng)后傾的割炬以一定的速度進(jìn)行 切割。當(dāng)割炬行至34和67位置時(shí)，切口中的熔融氧化鐵加熱下一根圓鋼表面并達(dá)到燃點(diǎn)，在切割氧流的作用下開始?xì)飧钸^程，于是使數(shù)根圓鋼得以連續(xù)的 進(jìn)行切割。連續(xù)切割的根數(shù)取決于圓鋼的直徑和切割機(jī)上割炬的有效行程。111圖16 圓鋼的連續(xù)高效氣割!-皿一割炬位置110 切割區(qū)段f苴中3斗* 67910為童磬區(qū)樓)切割圓形截面半成品時(shí)，最好在開始

28、切割處用扁鏟作出割痕，因?yàn)榍懈铋_始 處有毛剌，能迅速地加熱到熔化狀態(tài)，切割過程容易開始。在圓鋼切割過程中，實(shí)際切割厚度經(jīng)常處于變化中，切割速度也要隨之變化。 實(shí)踐中，通常取一個(gè)相對合適的平均速度作為切割速度。此外，割炬高度從I 川位置需加以調(diào)節(jié)，以后只要保持川的高度即可。害炬后傾角a取決于圓鋼直徑 和平均切割速度，由試驗(yàn)確定。連續(xù)氣割碳素鋼圓鋼的工藝參數(shù)見表12。表12 連續(xù)氣割碳素鋼圓鋼的工藝參數(shù)圓鋼直徑/mm割炬傾角/ ()切割速度-1/mm.min氧氣壓力/MPa天然氣壓力/kPa割嘴孔徑/mm3-1氣體消耗量 /m .min氧氣天然氣45353750.39591.20.0550.004

29、60353200.49591.50.0950.00880322550.49591.50.1470.012100322250.49591.50.2150.015120321900.54691.70.2750.019140301750.59692.00.3100.025160301600.64792.00.3800.029180301500.64792.50.5700.035圓鋼連續(xù)氣割的高效性在于單根圓鋼氣割時(shí)因起割處外表面是圓弧，預(yù)熱時(shí)間占整個(gè)切割時(shí)間的40 %50 %。連續(xù)氣割時(shí)只需預(yù)熱第1根圓鋼，因此可使 其切割效率提高1. 5倍。(2)鋼管的氣割鋼管的氣割分為固定鋼管和轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管的氣割。不

30、論哪一種管件的氣割，預(yù)熱 時(shí)，火焰均應(yīng)垂直于鋼管的表面。待切透以后，將割嘴逐漸傾斜，直到接近于管 子的切線方向后，再繼續(xù)切割。固定鋼管（橫吊管）的氣割如圖17所示，首先從管子的下部（仰臉位置） 開始預(yù)熱。切割時(shí)，害嘴沿接近管子的切線方向按圖中1所示的方向進(jìn)行切割。當(dāng)切割到管子的水平位置時(shí)，關(guān)閉切割氧，再將割炬移到管子的下部并沿圖中2所示的方向繼續(xù)切割。切割圓形截面半成品時(shí)，最好在開始切割處用扁鏟作出割痕，因?yàn)榍懈铋_始處有毛剌，能迅速地加熱到熔化狀態(tài)，切割過程容易開始。在圓鋼切割過程中，實(shí)際切割厚度經(jīng)常處于變化中，切割速度也要隨之變化。 實(shí)踐中，通常取一個(gè)相對合適的平均速度作為切割速度。此外，割

31、炬高度從I川位置需加以調(diào)節(jié)，以后只要保持川的高度即可。害炬后傾角a取決于圓鋼直徑 和平均切割速度，由試驗(yàn)確定。連續(xù)氣割碳素鋼圓鋼的工藝參數(shù)見表12。表12 連續(xù)氣割碳素鋼圓鋼的工藝參數(shù)圓鋼直徑/mm割炬傾角/ （）切割速度/mm.min -1氧氣壓力/MPa天然氣壓力/kPa割嘴孔徑/mm3-1氣體消耗量 /m .min氧氣天然氣45353750.39591.20.0550.00460353200.49591.50.0950.00880322550.49591.50.1470.012100322250.49591.50.2150.015120321900.54691.70.2750.01914

32、0301750.59692.00.3100.025160301600.64792.00.3800.029180301500.64792.50.5700.035圓鋼連續(xù)氣割的高效性在于單根圓鋼氣割時(shí)因起割處外表面是圓弧，預(yù)熱時(shí)間占整個(gè)切割時(shí)間的40 %50 %。連續(xù)氣割時(shí)只需預(yù)熱第1根圓鋼，因此可使 其切割效率提高1. 5倍。（2）鋼管的氣割鋼管的氣割分為固定鋼管和轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管的氣割。不論哪一種管件的氣割，預(yù)熱 時(shí)，火焰均應(yīng)垂直于鋼管的表面。待切透以后，將割嘴逐漸傾斜，直到接近于管 子的切線方向后，再繼續(xù)切割。固定鋼管（橫吊管）的氣割如圖17所示，首先從管子的下部（仰臉位置） 開始預(yù)熱。切割時(shí)，害嘴

33、沿接近管子的切線方向按圖中1所示的方向進(jìn)行切割。當(dāng)切割到管子的水平位置時(shí)，關(guān)閉切割氧，再將割炬移到管子的下部并沿圖中2所示的方向繼續(xù)切割。圖17 固宦鋼管氣割的示意這種由下至上的氣割方法有以下優(yōu)點(diǎn)： 切縫看得清楚，割炬移動(dòng)方便； 當(dāng)氣割終了時(shí)，割炬正好在水平位置，不易被已切斷的管子碰壞嘴頭。轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管的氣割和快速氣割示意如圖18所示。首先預(yù)熱管側(cè)部位，嘴頭與 管子表面接近垂直。切透后嘴頭往上傾斜并與管子成接近切線角度。 切割過程中, 割炬應(yīng)不斷改變位置，以保持這一切割角度。切割一段后暫時(shí)停止，將管子稍加 轉(zhuǎn)動(dòng)后，再繼續(xù)切割。較小直徑的管子可分 23次割完，較大直徑的管子可多 分幾次，但分鍛越少對

34、切割越好。77；圖18轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管氣割的示童大直徑鋼管或圓筒的快速氣割如圖18(b)所示。把圓管置于回轉(zhuǎn)胎具上按逆 時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將割炬設(shè)在偏離圓管頂面一定距離處。 切割時(shí)，切割氧流相對切 口前緣形成一個(gè)攻角，同時(shí)熾熱的熔渣沿管壁內(nèi)、外表面把切口前緣預(yù)熱至很高 溫度，大大加速了鐵-氧燃燒反應(yīng)，使切割速度大為提高。割炬偏離管頂?shù)木嚯x按以下方法確定：從切割點(diǎn)作管子外圓的切線，使割炬 軸線與此切線成155角，管壁厚時(shí)角度取大一些。當(dāng)采用適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散形割嘴氣割時(shí)，可達(dá)到下列切割速度： 鋼管直徑3001020mm、壁厚12mm，切割速度15.2500mm/min ; 鋼管直徑700800mm、壁厚10mm，切

35、割速度35003600mm/min。 快速氣割工藝在螺旋管生產(chǎn)線上用于管子害長切割。為了縮短預(yù)熱時(shí)間，可采用起割處附加低碳鋼?；蚨潭武摻z的辦法來加速起割。5. 難切割材料的氣割(1)不銹鋼的振動(dòng)氣割不銹鋼在氣割時(shí)生成難熔的Cr2O3，所以不能用普通的火焰切割方法進(jìn)行切 割。不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)的制造中，如果厚度適宜，應(yīng)盡量采用切割質(zhì)量好、效率高 的等離子弧切割工藝。但是等離子弧切割的厚度有限。隨著厚度的增加，電源的 功率增加，切割質(zhì)量變差，電極噴嘴耗損嚴(yán)重。當(dāng)厚度超過100mm時(shí)，用等離子弧切割方法已難以切割。對于雖有等離子弧切割條件，但遇到需要切割厚度 150200mm以上的不 銹鋼冒口或大厚度鋼

36、板時(shí)，或沒有等離子弧切割條件時(shí)，可采用振動(dòng)切割和金屬 粉末切割法(氧-熔劑切割法)。也可以采用氧-熔劑切割的工藝方法。振動(dòng)切割法是采用普通割炬而使割嘴不斷擺動(dòng)來實(shí)現(xiàn)切割的方法。 這種方法 雖然切口不夠光滑，但突出的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作技術(shù)容易掌握，而且被切割 工件的厚度可以很大，甚至可達(dá) 300mm以上。不銹鋼振動(dòng)切割的工藝要點(diǎn)如下：采用普通的G01-300型割炬，預(yù)熱火焰較一般碳鋼切割火焰要大且集中。 氧氣壓力要大15 %20 %，采用中性火焰。切割開始時(shí)，先用火焰加熱工件邊 緣，待其達(dá)到紅熱熔融狀態(tài)時(shí)，打開切割氧氣閥門，少許抬高割炬，熔渣即從切 口處流出。此時(shí)割炬應(yīng)立即做一定幅度的前后、上

37、下擺動(dòng)，便可進(jìn)行連續(xù)切割。割嘴擺動(dòng)的頻率為每分鐘80次左右，振幅為1015mm。利用火焰的高溫 (3200r)來破壞切口處的氧化膜，使鐵繼續(xù)燃燒，并借助于火焰中的氧流前后、 上下振動(dòng)的沖擊研磨作用，沖掉熔渣，達(dá)到連續(xù)切割的目的。(2 )復(fù)合鋼板的氣割不銹復(fù)合鋼板的氣割不同于一般碳鋼的氣割。由于不銹鋼復(fù)合層的存在，給 切割帶來一定的困難，但它比單一的不銹鋼板容易切割。用一般切割碳鋼的規(guī)范 來切割不銹復(fù)合鋼板，經(jīng)常發(fā)生切不透的現(xiàn)象。保證不銹復(fù)合鋼板切割質(zhì)量的關(guān) 鍵是使用較低的切割氧氣壓力和較高的預(yù)熱火焰氧氣壓力。因此，應(yīng)采用等壓式割炬。切割不銹復(fù)合鋼板時(shí)，基層(碳鋼面)必須朝上，切割角度應(yīng)向前傾，

38、以增 加切割氧流所經(jīng)過的碳鋼的厚度，這對切割過程非常有利。操作中應(yīng)注意將切割 氧閥門開得較小一些，而預(yù)熱火焰調(diào)得較大一些。切割16mm + 4mm復(fù)合鋼板時(shí)，采用半自動(dòng)自動(dòng)切割機(jī)分別送氧的氣割工 藝參數(shù)為：切割氧壓力0.20.25MPa,預(yù)熱氣壓力0.70.8MPa。改用手工切割 后所采用的切割工藝參數(shù)為：切割速度 360380mm/min，氧氣壓力0.70.8M Pa,割嘴直徑為22.5mm (G01-300型割炬，2號嘴頭)，嘴頭與工件距離5 6mm。(3 )鑄鐵的振動(dòng)氣割鑄鐵材料的振動(dòng)氣割原理和工藝基本上與不銹鋼振動(dòng)切割相同。切割時(shí)，以 中性火焰將鑄鐵切口處預(yù)熱至熔融狀態(tài)后，再打開切割氧

39、氣閥門，進(jìn)行上下振動(dòng)切割。每分鐘上下擺動(dòng)60次左右。鑄鐵厚度在100mm以上時(shí)，振幅為815 mm。當(dāng)切割一段后，振動(dòng)次數(shù)可逐漸減少，甚至可以不用振動(dòng)，而像切割碳鋼 板那樣進(jìn)行操作，直至切割完畢。切割鑄鐵時(shí)，也有采用沿切割方向前后擺動(dòng)或左右橫向擺動(dòng)的方法進(jìn)行振動(dòng) 切割的，如采用橫向擺動(dòng)。根據(jù)工件厚度的不同，擺動(dòng)幅度可在810mm范圍內(nèi)變動(dòng)。(4)合金鋼的氣割合金鋼因含有較多的合金元素，如 C、Mn、Mo、Cr、Ni、Si、W等，這些 元素對鋼材的氣割性能有很大的影響。 一些元素還使鋼材產(chǎn)生淬硬傾向，而氣割 過程的熱循環(huán)特點(diǎn)是快速加熱并迅速冷卻，切割邊緣會(huì)出現(xiàn)淬硬組織，特別是在工件厚度大、環(huán)境溫度低的場合。因此，一些合金鋼為了恢復(fù)其切割前的性能， 切割后還需進(jìn)行熱處理。切割中、高碳鋼和各種低合金鋼時(shí)，鋼的碳當(dāng)量對氣割性能的影響見表13,一些大厚度低合金鋼的割前預(yù)熱和割后熱處理措施見表14。