火焰切割作為最基礎(chǔ)的切割方式,目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用也是最為廣泛的一種切割方式,針對(duì)火焰切割過(guò)程中,如果把握整套切割流程以達(dá)到更好的切割質(zhì)量及效果,廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)久安機(jī)械制造有限公司綜合多年來(lái)切割機(jī)研發(fā)銷(xiāo)售經(jīng)驗(yàn),總結(jié)如下:
一、氣割前的準(zhǔn)備工作
被切割金屬的表面,應(yīng)仔細(xì)地清除鐵銹、塵垢或油污。被切割件應(yīng)墊平,以便于散放熱量和排除熔渣。決不能放在水泥地上切割,因?yàn)樗嗟孛嬗龈邷睾髸?huì)崩裂。切割前的具體要求如下。
①檢查工作場(chǎng)地是否符合安全要求,割炬、氧氣瓶、乙炔瓶(或乙炔發(fā)生器及回火防止器)、橡膠管、壓力表等是否正常,將氣割設(shè)備按操作規(guī)程連接好。
②切割前,首先將工件墊平,工件下面留出一定的間隙,以利于氧化鐵渣的吹除。切割時(shí),為了防止操作者被飛濺的氧化鐵渣燒傷,必要時(shí)可加擋板遮擋。
③將氧氣調(diào)節(jié)到所需的壓力。對(duì)于射吸式割炬,應(yīng)檢查割炬是否有射吸能力。檢查的方法是:首先拔下乙炔進(jìn)氣軟管并彎折起來(lái),再打開(kāi)乙炔閥門(mén)和預(yù)熱氧閥門(mén)。這時(shí),將手指放在割炬的乙炔過(guò)氣管接頭上,如果手指感到有抽力并能吸附在乙炔進(jìn)氣管接頭上,說(shuō)明割炬有射吸能力,可以使用;反之,說(shuō)明割炬不正常,不能使用,應(yīng)檢查修理。
④檢查風(fēng)線,方法是點(diǎn)燃火焰并將預(yù)熱火焰調(diào)整適當(dāng)。然后打開(kāi)切割氧氣閥門(mén),觀察切割氧流(即風(fēng)線)的形狀,風(fēng)線應(yīng)為筆直、清晰的圓柱體并有適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。這樣才能使工件切口表面光滑干凈,寬窄一致。如果風(fēng)線不規(guī)則,應(yīng)關(guān)閉所有的閥門(mén),用通針或其他工具修整割嘴的內(nèi)表面,使之光滑。
預(yù)熱火焰的功率應(yīng)根據(jù)板材厚度不同加以調(diào)整,火焰性質(zhì)應(yīng)采用中性焰。
二、手工氣割的操作要點(diǎn)
氣割操作中,首先點(diǎn)燃割炬,隨即調(diào)整火焰。火焰的大小根據(jù)鋼板的厚度進(jìn)行調(diào)整,然后預(yù)熱工件和進(jìn)行切割。
1.火焰調(diào)整
根據(jù)燃?xì)馀c氧的混合比不同,切割火焰分為碳化焰、中性焰和氧化焰,在使用乙炔的場(chǎng)合,氧與乙炔的體積比(O2/C2H2)為1.1~1.15時(shí),形成的火焰為中性焰,由焰芯、內(nèi)焰和外焰組成。焰芯為C2H2與O2的混合氣。內(nèi)焰為C2H2與O2發(fā)生一次燃燒的反應(yīng)區(qū),其反應(yīng)式為C2H2 O2→2CO H2
在內(nèi)焰中距離焰芯2~3mm處,溫度最高,約3100°C。外焰是一次燃燒生成的CO和H2、空氣中氧化合成而燃燒的區(qū)域,其反應(yīng)式為2CO H2 1.5O2→2CO2 H2O
火焰溫度約2500°C。外焰越長(zhǎng),保護(hù)切割氧流的效果越好。
O2/C2H2比值小于1.1時(shí)形成碳化焰,也有焰芯、內(nèi)焰和外焰,內(nèi)焰中存在未燃燒的碳,火焰長(zhǎng)而軟,溫度也較低。O2/C2H2比值小于1.15時(shí)形成氧化焰,只有焰芯和外焰兩部分?;鹧娑潭χ辈殡S有“嘶、嘶……”聲,最高溫度可達(dá)約3300°C。因火焰中存在過(guò)剩氧,具有氧化性。
氣割時(shí)一般應(yīng)調(diào)整火焰到中性焰,同時(shí)火焰的強(qiáng)度要適中。一般不采用碳化焰,因?yàn)樘蓟鏁?huì)使切割邊緣增碳。調(diào)整好火焰后,應(yīng)當(dāng)放出切割氧,檢查火焰性質(zhì)是否有變化。
切割火焰過(guò)強(qiáng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:
① 切口上邊緣熔塌,并粘有顆粒狀熔滴;
② 切割面不平整,粗糙度變差;
③ 切口下緣粘渣。
切割火焰過(guò)弱時(shí)會(huì)發(fā)生以下問(wèn)題:
① 切割速度減慢,且易發(fā)生切割中斷現(xiàn)象;
② 易發(fā)生回火;
③ 后拖量增大。
應(yīng)根據(jù)工件厚度、割嘴種類(lèi)和質(zhì)量要求確定預(yù)熱和切割火焰,其要點(diǎn)如下:
① 預(yù)熱和切割火焰的功率(乙炔流量、氧氣流量)要隨著鋼板厚度增大而加大;
② 切割較厚鋼板時(shí),火焰宜用輕度碳化焰,以免切口上緣熔塌,同時(shí)也可使外焰長(zhǎng)一些;
③ 使用擴(kuò)散形割嘴和氧簾割嘴切割厚度20mm以下鋼板時(shí),火焰功率應(yīng)大一些,以加速切口前緣加熱到燃點(diǎn),從而獲得較高的切割速度;
④ 切割碳含量較高或合金元素含量較高的鋼材時(shí),因它們的燃點(diǎn)較高,預(yù)熱火焰的功率要大一些;
⑤ 用單割嘴切割坡口時(shí),因熔渣被吹向切口外側(cè),為補(bǔ)充熱量,要加大火焰的功率;
⑥ 使用石油氣或天然氣作為燃?xì)?,因其火焰溫度低,預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng);在切割小尺寸零件等需頻繁預(yù)熱起割的場(chǎng)合,為提高切割效率,可把火焰調(diào)節(jié)成氧化焰,開(kāi)始切割后再恢復(fù)到中性焰。
2.操作技術(shù)
氣割操作因個(gè)人的習(xí)慣不同,可以有所不同。一般是右手把住割炬把手,以右手的拇指和食指把住預(yù)熱氧的閥門(mén),以便于調(diào)整預(yù)熱火焰和當(dāng)回火時(shí)及時(shí)切斷預(yù)熱氧氣。左手的拇指和食指把住開(kāi)關(guān)切割氧的閥門(mén),同時(shí)還要起掌握方向的作用。其余三個(gè)手指平穩(wěn)地托住混合室。上身不要彎得太低,呼吸要有節(jié)奏;眼睛應(yīng)注視和割嘴,并著重注視割口前面的割線。這種氣割方法為“抱切法”,一般是按照從右向左的方向切割。開(kāi)始切割時(shí),先預(yù)熱鋼板的邊緣,待切口位置出現(xiàn)微紅的時(shí)候,將火焰局部移出邊緣線以外,同時(shí)慢慢打開(kāi)切割氧氣閥門(mén)。當(dāng)有氧化鐵渣隨氧氣流一起飛出時(shí),證明已經(jīng)割透,這時(shí)應(yīng)移動(dòng)割炬逐漸向前切割。
切割很厚的金屬時(shí),割嘴與被切割金屬表面大約成10°~20°傾角,以便能更好地加熱割件邊緣,使切割過(guò)程容易開(kāi)始。切割厚度50mm以下的金屬,割嘴開(kāi)始應(yīng)與被切割金屬表面成垂直位置。如果是從零件內(nèi)廓開(kāi)始切割,必須預(yù)先在被切割件上面作孔(孔的直徑等于切割寬度)。開(kāi)始切割時(shí),先用預(yù)熱火焰加熱金屬邊緣,直至加熱到使其能在氧中可以燃燒的溫度,即在割件表面層出現(xiàn)將要熔化的狀態(tài)時(shí),再放出切割氧進(jìn)行切割。切割時(shí)割嘴與被切割金屬表面的距離應(yīng)根據(jù)火焰焰心長(zhǎng)度來(lái)決定,最好使焰心尖端距割件1.5~3mm,絕不可使火焰焰心觸及割件表面。為了保證割縫質(zhì)量,在全部氣割過(guò)程中,割嘴到割件表面的距離應(yīng)保持一致。
沿直線切割鋼板時(shí),割槍?xiě)?yīng)向運(yùn)動(dòng)反方向傾斜20°~30°,這時(shí)切割最為有效。但在沿曲線外輪廓切割時(shí),割嘴必須嚴(yán)格垂直于切割金屬的表面。
切割過(guò)程中,有時(shí)因割嘴過(guò)熱和氧化鐵渣的飛濺,使切割割嘴堵住或乙炔供應(yīng)不及時(shí),割嘴產(chǎn)生鳴爆并發(fā)生回火現(xiàn)象。這時(shí)應(yīng)迅速關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥門(mén),阻止氧氣倒流入乙炔管內(nèi),使回火熄滅。如果此時(shí)割炬內(nèi)還在發(fā)出嘶嘶的響聲,說(shuō)明割炬內(nèi)回火尚未熄滅,這時(shí)應(yīng)迅速再將乙炔閥門(mén)關(guān)閉或迅速拔下割炬上的乙炔軟管,使回火的火焰氣體排出。處理完畢后,應(yīng)先檢查割炬的射吸能力,然后才可以重新點(diǎn)燃割炬。
氣割過(guò)程中,若操作者需移動(dòng)身體位置時(shí),應(yīng)先關(guān)閉切割氧閥門(mén),然后移動(dòng)身體位置。如果切割較薄的鋼板,在關(guān)閉切割氧的同時(shí),火焰應(yīng)迅速離開(kāi)鋼板表面,以防止因板薄受熱快,引起變形和使割縫重新粘合。當(dāng)繼續(xù)切割時(shí),割嘴一定要對(duì)準(zhǔn)割縫的接割處,并適當(dāng)預(yù)熱,然后慢慢打開(kāi)切割氧氣閥門(mén),繼續(xù)進(jìn)行切割。
切割臨近終點(diǎn)時(shí),割嘴應(yīng)向切割前進(jìn)的反方向傾斜一些,以利于鋼板的下部提前割透,使收尾的割縫較整齊。當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)時(shí),應(yīng)迅速關(guān)閉切割氧氣的閥門(mén)并將割炬抬起,然后關(guān)閉乙炔閥門(mén),最后關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥門(mén)。如果停止工作時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)將氧氣閥門(mén)關(guān)閉,松開(kāi)減壓器調(diào)節(jié)螺絲,并將氧氣膠管中的氧氣放出。結(jié)束切割工作時(shí),將減壓器卸下并將乙炔供氣閥門(mén)關(guān)閉。