淺析氣割的操作工藝

江蘇盛行汽車科技發(fā)展有限公司 壯 強(qiáng)，戴前玉

1 氣割的基本原理

氣割是利用燃?xì)馀c氧混合燃燒產(chǎn)生的熱量（即預(yù)熱火焰的熱量）預(yù)熱金屬表面，使預(yù)熱處金屬達(dá)到燃燒溫度，并使其呈活化狀態(tài)，然后送進(jìn)高純度、高速度的切割氧流，使金屬在氧中劇烈燃燒，生成氧化熔渣同時(shí)釋放出大量熱量，借助這些燃燒熱和熔渣不斷加熱切口處金屬燃燒并使熱量迅速傳遞，直到工件底部，同時(shí)借助高速氧流把燃燒生成的氧化熔渣吹除，工件與割炬相對(duì)移動(dòng)形成割縫，達(dá)到切割金屬的目的。在整個(gè)氣割過(guò)程中，被熔化的金屬約占熔渣總量的30%或更多，可以氣割的金屬應(yīng)符合下述條件。

（1）金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬熔點(diǎn)，表1是一些常用的金屬及其氧化物的熔點(diǎn)。

（2）金屬與氧氣燃燒能放出大量的熱量，而且金屬本身的導(dǎo)熱性要低。

符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼及鈦等。其他常用的金屬如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等，必須采用特殊的氣切割方法切割。

2 氣割的工藝

2.1 氣割參數(shù)與選擇

氣割參數(shù)包括切割氧壓力、切割速度、預(yù)熱火焰能率、割炬與工件間的傾角，以及割炬離開工件表面的距離等。

（1）切割氧壓力與割件厚度、割嘴型號(hào)及氧氣純度等有關(guān)。

（2）切割速度與工件厚度和使用的割嘴形狀有關(guān)。切割速度正確與否，主要根據(jù)切口的后拖量來(lái)判斷。所謂后拖量，就是在氣割過(guò)程中，在同一條割紋上沿切割方向兩點(diǎn)間的最大距離。后拖量是不可避免的，只能盡量減小，如圖1所示。

（3）預(yù)熱火焰的性質(zhì)與能率。預(yù)熱火焰應(yīng)采用中性焰或輕微氧化焰而不能采用碳化焰，預(yù)熱火焰能率根據(jù)工件厚度決定。

（4）割炬與工件間的傾角對(duì)切割速度和后拖量有直接影響。

（5）割炬離工件表面的距離。通常火焰焰芯離開工件表面的距離應(yīng)保持在3 mm～5 mm。

2.2 氧乙炔手工氣割的操作過(guò)程

氣割前要認(rèn)真檢查工作場(chǎng)地是否符合安全生產(chǎn)和氣割工藝的要求，檢查整個(gè)氣割系統(tǒng)的設(shè)備和工具是否正常，檢查乙炔瓶、回火防止器工作狀態(tài)是否正常。使用射吸式割炬時(shí)，應(yīng)拔下乙炔膠管，檢查割炬是否有射吸力，若無(wú)射吸力，不得使用。將氣割設(shè)備連接好，開啟乙炔瓶閥和氧氣瓶閥，調(diào)節(jié)減壓器，將乙炔和氧氣壓力調(diào)至需要的壓力。去除工件表面污垢、油漆、氧化皮，工件應(yīng)墊平、墊高，距離地面一定高度，有利于吹除熔渣。工件下的地面應(yīng)為非水泥地面，以防水泥爆濺傷人、燒毀地面，否則應(yīng)在水泥地面上遮蓋石棉板等。

根據(jù)工件的厚度正確選擇氣割工藝參數(shù)、割炬和割嘴規(guī)格，準(zhǔn)備好后，開始點(diǎn)火并調(diào)整好火焰性質(zhì)（風(fēng)線）的形狀。切割氧氣流應(yīng)是挺直而清晰的圓柱體，并要有適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，這樣才能使切口表面光滑干凈、寬窄一致。如風(fēng)線形狀不規(guī)則，應(yīng)關(guān)閉所有的閥門，用通針處理割嘴內(nèi)表面，使之光潔。

（1）氣割的操作姿勢(shì)。在進(jìn)行氣割時(shí)，先點(diǎn)燃割炬，調(diào)整好預(yù)熱火焰，然后進(jìn)行氣割。氣割操作姿勢(shì)因個(gè)人習(xí)慣而不同，初學(xué)者可按基本的（抱膝法）練習(xí)，如圖2所示。

圖2 抱膝法姿勢(shì)

操作時(shí)，操作者雙腳呈八字形蹲在工件一側(cè)，右臂靠住右膝，左臂空在兩腳之間，以便在切割時(shí)移動(dòng)方便，右手握住割炬手把，并以大拇指和食指握住開關(guān)切割氧調(diào)節(jié)閥，其余三指平穩(wěn)托住射吸管，掌握方向。上身不要彎得太低，呼吸要有節(jié)奏，眼睛應(yīng)注視割件和割嘴，并著重注視割口前面割線。一般從右到左進(jìn)行切割。在整個(gè)氣割過(guò)程中，割炬運(yùn)行要均勻，割炬與工件間的距離保持不變。每割一段后，操作者移動(dòng)身體時(shí)要暫時(shí)關(guān)閉切割氧調(diào)節(jié)閥。

（2）點(diǎn)燃火焰時(shí)，應(yīng)先稍微開啟氧氣調(diào)節(jié)閥，再開乙炔調(diào)節(jié)閥，兩種氣體在割炬內(nèi)混合后，從割嘴噴出，此時(shí)將割嘴靠近火源即可點(diǎn)燃。點(diǎn)燃后，拿火源的手不要對(duì)準(zhǔn)割嘴，也不要將割嘴指向他人或可燃物，以防發(fā)生事故。剛開始點(diǎn)火時(shí)，可能出現(xiàn)連續(xù)的放炮聲，原因是乙炔不純，應(yīng)放出不純的乙炔，重新點(diǎn)火。如果氧氣開的太大，會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)不著火的現(xiàn)象，將氧氣閥關(guān)小即可。火焰點(diǎn)燃后，調(diào)節(jié)火焰性質(zhì)和預(yù)熱火焰能率，與氣割的要求一致。

（3）開始起割時(shí)，首先用預(yù)熱火焰在工件邊緣預(yù)熱，待工件呈亮紅色時(shí)（達(dá)到燃燒溫度），慢慢開啟切割氧氣調(diào)節(jié)閥。若看到鐵水被氧氣流吹掉時(shí)，再加大切割氧氣流，待聽到工件下面發(fā)出“噗、噗”的聲音時(shí)，則說(shuō)明已被割透。這時(shí)應(yīng)按工件的厚度，靈活掌握氣割速度，沿著割線向前切割。

（4）在氣割過(guò)程中，火焰焰芯離開工件表面的距離應(yīng)為3 mm～5 mm，割嘴與工件的距離在整個(gè)氣割過(guò)程中都應(yīng)保持均勻。在手工氣割的過(guò)程中，可將割嘴沿氣割方向后傾20°～30°，以提高氣割速度。氣割質(zhì)量與氣割速度有很大關(guān)系。氣割速度是否正常，可以從熔渣的流動(dòng)方向來(lái)判斷，熔渣的流動(dòng)方向基本上與割件表面垂直。當(dāng)切割速度過(guò)快時(shí)，熔渣將成一定角度流出，產(chǎn)生較大后拖量。當(dāng)切割較長(zhǎng)的直線或曲線割縫時(shí)，一般切割300 mm～500 mm后需移動(dòng)操作位置，此時(shí)應(yīng)先關(guān)閉切割氧調(diào)節(jié)閥，操作者應(yīng)在割炬火焰離開工件后再移動(dòng)身體位置。繼續(xù)氣割時(shí)，割嘴一定要對(duì)準(zhǔn)割縫的切割處，并預(yù)熱到燃點(diǎn)，再緩慢開啟切割氧。切割薄板時(shí)，可先開啟切割氧，然后將割炬的火焰對(duì)準(zhǔn)切割處繼續(xù)氣割。

（5）氣割要結(jié)束時(shí)，割嘴應(yīng)向氣割方向后傾一定角度，使鋼板下部提前割開，并注意余料的下落位置，這樣，可使收尾的割縫平整。氣割結(jié)束后，應(yīng)迅速關(guān)閉切割氧調(diào)節(jié)閥，并將割炬抬高，再關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)閥，最后關(guān)閉預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥。

（6）回火處理。在氣割過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)鳴爆及回火時(shí)，應(yīng)迅速關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)閥和切割氧調(diào)節(jié)閥，以防氧氣倒流入乙炔管內(nèi)并使回火熄滅。