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liujb 2011-04-12 09:42

手工火焰切割操作要点

      火焰切割作为最基础的切割方式,目前在国内应用也是最为广泛的一种切割方式,针对火焰切割过程中,如果把握整套切割流程以达到更好的切割质量及效果,武汉依德焊割设备有限公司综合多年来切割机研发销售经验,总结如下:

一、气割前的准备工作
    被切割金属的表面,应仔细地清除铁锈、尘垢或油污。被切割件应垫平,以便于散放热量和排除熔渣。决不能放在水泥地上切割,因为水泥地面遇高温后会崩裂。切割前的具体要求如下。
    ①检查工作场地是否符合安全要求,割炬、氧气瓶、乙炔瓶(或乙炔发生器及回火防止器)、橡胶管、压力表等是否正常,将气割设备按操作规程连接好。
    ②切割前,首先将工件垫平,工件下面留出一定的间隙,以利于氧化铁渣的吹除。切割时,为了防止操作者被飞溅的氧化铁渣烧伤,必要时可加挡板遮挡。
    ③将氧气调节到所需的压力。对于射吸式割炬,应检查割炬是否有射吸能力。检查的方法是:首先拔下乙炔进气软管并弯折起来,再打开乙炔阀门和预热氧阀门。这时,将手指放在割炬的乙炔过气管接头上,如果手指感到有抽力并能吸附在乙炔进气管接头上,说明割炬有射吸能力,可以使用;反之,说明割炬不正常,不能使用,应检查修理。
    ④检查风线,方法是点燃火焰并将预热火焰调整适当。然后打开切割氧气阀门,观察切割氧流(即风线)的形状,风线应为笔直、清晰的圆柱体并有适当的长度。这样才能使工件切口表面光滑干净,宽窄一致。如果风线不规则,应关闭所有的阀门,用通针或其他工具修整割嘴的内表面,使之光滑。

      预热火焰的功率应根据板材厚度不同加以调整,火焰性质应采用中性焰。

二、手工气割的操作要点
    气割操作中,首先点燃割炬,随即调整火焰。火焰的大小根据钢板的厚度进行调整,然后预热工件和进行切割。
    1.火焰调整
    根据燃气与氧的混合比不同,切割火焰分为碳化焰、中性焰和氧化焰,在使用乙炔的场合,氧与乙炔的体积比(O2/C2H2)为1.1~1.15时,形成的火焰为中性焰,由焰芯、内焰和外焰组成。焰芯为C2H2与O2的混合气。内焰为C2H2与O2发生一次燃烧的反应区,其反应式为C2H2 O2→2CO H2
    在内焰中距离焰芯2~3mm处,温度最高,约3100°C。外焰是一次燃烧生成的CO和H2、空气中氧化合成而燃烧的区域,其反应式为2CO H2 1.5O2→2CO2 H2O
    火焰温度约2500°C。外焰越长,保护切割氧流的效果越好。
    O2/C2H2比值小于1.1时形成碳化焰,也有焰芯、内焰和外焰,内焰中存在未燃烧的碳,火焰长而软,温度也较低。O2/C2H2比值小于1.15时形成氧化焰,只有焰芯和外焰两部分。火焰短而挺直并伴随有“嘶、嘶……”声,最高温度可达约3300°C。因火焰中存在过剩氧,具有氧化性。
    气割时一般应调整火焰到中性焰,同时火焰的强度要适中。一般不采用碳化焰,因为碳化焰会使切割边缘增碳。调整好火焰后,应当放出切割氧,检查火焰性质是否有变化。

切割火焰过强时会出现以下问题:
    ① 切口上边缘熔塌,并粘有颗粒状熔滴;
    ② 切割面不平整,粗糙度变差;
    ③ 切口下缘粘渣。

切割火焰过弱时会发生以下问题:
    ① 切割速度减慢,且易发生切割中断现象;
    ② 易发生回火;
    ③ 后拖量增大。

应根据工件厚度、割嘴种类和质量要求确定预热和切割火焰,其要点如下:
    ① 预热和切割火焰的功率(乙炔流量、氧气流量)要随着钢板厚度增大而加大;
    ② 切割较厚钢板时,火焰宜用轻度碳化焰,以免切口上缘熔塌,同时也可使外焰长一些;
    ③ 使用扩散形割嘴和氧帘割嘴切割厚度20mm以下钢板时,火焰功率应大一些,以加速切口前缘加热到燃点,从而获得较高的切割速度;
    ④ 切割碳含量较高或合金元素含量较高的钢材时,因它们的燃点较高,预热火焰的功率要大一些;
    ⑤ 用单割嘴切割坡口时,因熔渣被吹向切口外侧,为补充热量,要加大火焰的功率;
    ⑥ 使用石油气或天然气作为燃气,因其火焰温度低,预热时间较长;在切割小尺寸零件等需频繁预热起割的场合,为提高切割效率,可把火焰调节成氧化焰,开始切割后再恢复到中性焰。

    2.操作技术

    气割操作因个人的习惯不同,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预热氧的阀门,以便于调整预热火焰和当回火时及时切断预热氧气。左手的拇指和食指把住开关切割氧的阀门,同时还要起掌握方向的作用。其余三个手指平稳地托住混合室。上身不要弯得太低,呼吸要有节奏;眼睛应注视和割嘴,并着重注视割口前面的割线。这种气割方法为“抱切法”,一般是按照从右向左的方向切割。开始切割时,先预热钢板的边缘,待切口位置出现微红的时候,将火焰局部移出边缘线以外,同时慢慢打开切割氧气阀门。当有氧化铁渣随氧气流一起飞出时,证明已经割透,这时应移动割炬逐渐向前切割。

    切割很厚的金属时,割嘴与被切割金属表面大约成10°~20°倾角,以便能更好地加热割件边缘,使切割过程容易开始。切割厚度50mm以下的金属,割嘴开始应与被切割金属表面成垂直位置。如果是从零件内廓开始切割,必须预先在被切割件上面作孔(孔的直径等于切割宽度)。开始切割时,先用预热火焰加热金属边缘,直至加热到使其能在氧中可以燃烧的温度,即在割件表面层出现将要熔化的状态时,再放出切割氧进行切割。切割时割嘴与被切割金属表面的距离应根据火焰焰心长度来决定,最好使焰心尖端距割件1.5~3mm,绝不可使火焰焰心触及割件表面。为了保证割缝质量,在全部气割过程中,割嘴到割件表面的距离应保持一致。

    沿直线切割钢板时,割枪应向运动反方向倾斜20°~30°,这时切割最为有效。但在沿曲线外轮廓切割时,割嘴必须严格垂直于切割金属的表面。

    切割过程中,有时因割嘴过热和氧化铁渣的飞溅,使切割割嘴堵住或乙炔供应不及时,割嘴产生鸣爆并发生回火现象。这时应迅速关闭预热氧气阀门,阻止氧气倒流入乙炔管内,使回火熄灭。如果此时割炬内还在发出嘶嘶的响声,说明割炬内回火尚未熄灭,这时应迅速再将乙炔阀门关闭或迅速拔下割炬上的乙炔软管,使回火的火焰气体排出。处理完毕后,应先检查割炬的射吸能力,然后才可以重新点燃割炬。

    气割过程中,若操作者需移动身体位置时,应先关闭切割氧阀门,然后移动身体位置。如果切割较薄的钢板,在关闭切割氧的同时,火焰应迅速离开钢板表面,以防止因板薄受热快,引起变形和使割缝重新粘合。当继续切割时,割嘴一定要对准割缝的接割处,并适当预热,然后慢慢打开切割氧气阀门,继续进行切割。

    切割临近终点时,割嘴应向切割前进的反方向倾斜一些,以利于钢板的下部提前割透,使收尾的割缝较整齐。当到达终点时,应迅速关闭切割氧气的阀门并将割炬抬起,然后关闭乙炔阀门,最后关闭预热氧气阀门。如果停止工作时间较长,应将氧气阀门关闭,松开减压器调节螺丝,并将氧气胶管中的氧气放出。结束切割工作时,将减压器卸下并将乙炔供气阀门关闭。


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