一 氧气切割的特点及用途

1、.一 氧气切割的特点及用途：金属的切割目前主要有采用氧气切割和等离子切割两种方法。氧气切割简称气割。气割是利用气体火焰的热能，将切割金属切割处，预热到一定温度后，然后喷射出告诉切割氧流，使割缝处的金属剧烈燃烧，并吹除燃烧后产生的氧化物而把金属分割的方法，实现切割的目的。可燃气体与氧气混合及切割氧的喷射是利用割炬来完成的。气割用的可燃气体主要是乙炔。气割时应用的设备及工序流程如下。 （焊接技术74页）气割主要用于个中碳素钢和低合金钢的备料。它的特点是：设备简单，效率高，成本低。特别适用于切割厚度大，复杂形状以及各种不同位置和不同形状的零件备料。因此气割工艺在船舶，锅炉，桥梁，机车，交通？等工业厂

2、矿被广泛地采用。气割代替了剪床在金属备料时无法胜任的工作。若采取适当的工艺措施，不能切割高合金钢，铸铁以及部分有色金属等材料。随着科学技术的进步，光电跟踪自动切割技术，数字程序控制切割，氧乙炔和氧丙烷快速切割工艺等及广泛被采用，大大地提高气割效率和质量，同时降低了成本。二 氧气切割过程气割时，金属的燃烧是一个放热反映过程，在金属燃烧产生熔渣的同时，放出大量的热量对下层金属起着预热作用，使金属预热到燃点。由于这一预热作用，使气割过程由割件表面深入至整个厚度，保证气割工作不断进行。所以金属的气割过程实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程。氧气切割是根据金属（铁）在切割氧射流中能够剧烈燃烧（氧化

3、），同时产生氧化物熔渣和大量热量，并利用切割氧的动能吹除在燃烧过程中形成的氧化熔渣，使割件形成切口的过程。氧气切割有如下三个过程：1、预热：气割开始时，用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度。（燃点）2、燃烧：向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属剧烈地燃烧。3、吹渣：金属燃烧氧化后，生成熔渣和热量，熔渣被切割氧吹除，所产生的热量和预热火焰热量，将下层金属加热到燃点，这样继续下去就将金属逐渐切割穿，随焊炬的移动，按所需的形状和尺寸气割。氧气切割过程示意图（焊接技术75页）三 氧气切割的条件氧气切割过程是预热燃烧吹渣的过程。但并不是所有的金属都能满足这个过程要求的，而只有符合下列条件的金属才能进

4、行氧气切割。1、金属在氧气中的燃点应低于熔点。这是氧气切割过程中正常进行的最基本条件，它保证氧气切割是燃烧的过程。如：低碳钢的燃点均为1350；而熔点均为1500。它完全能满足这个条件。所以低碳钢具有良好的气割条件。随着钢中含碳量的增加，则熔点减低，而燃点却增高，这样使气割不易进行。而含碳量为0.7%的碳钢，其燃点和熔点差不多等于1300；而含碳量大于0.7%的高碳钢，则由于燃点比熔点高，所以不易气割。铜，铅以及铸铁的燃点比熔点高，所以不能用普通的氧气切割进行。2、金属气割时燃烧产生的金属氧化物的熔点应低于金属本身的同点。氧气切割过程产生的金属氧化物必须是低熔点的，它应该低于气割处的金属熔点，

5、同时流动性要好，这样的氧化物才能以液体状态从割缝处吹除。如果金属氧化物的熔点比金属熔点高，则被加热金属表面上的高熔点金属氧化物会阻碍下层金属与切割氧射流的接触，而使气割发生困难。如高铬或铬镍钢加热时，会形成高熔点（约1990）的三氧化二铬（ ）；铝及铝合金加热则会形成高熔点（2050）的三氧化二铝（ ）。所以这些材料不能采用氧气切割方法，而只能使用等离子切割。 常见金属及其氧化物的熔点 表格1、3、金属在切割射流中燃烧应该是放热反映。在气割过程中这一条件也很重要，因为放热反映的结果是上层金属燃烧产生很大的热量，对下层金属起着预热作用。如气割低碳钢时，由金属燃烧所产生的热量约占70%左右；而由预

6、热火焰所供给的热量仅为30%，可见金属燃烧时所产生的热量是相当大的，所起的作用也很大；相反，如果金属燃烧是吸热反映，则下层金属得不到预热，气割过程就不能进行。 各种氧化物形成时放出的热量表格2、4、金属的导热性不能太高。如果被割的导热性太高，则预热火焰及气割过程中氧化物所供给的热量会被传导散失，这样气割处温度急剧下降而低于金属的熔点，使气割不能开始或中途停止。由于铜和铅等金属具有较高的导热性，因而会使气割发生困难。不采用普通的气割方法。5、金属中阻碍气割过程中和提高钢的可淬性的杂质要少。被气割金属中，阻碍气割过程中的杂质如碳、铬以及硅等要少；同时提高钢的可淬性的杂质如钨与钼等也要少。这样才能保

7、证气割过程正常进行，同时气割后在割缝表面也不会产生裂缝的缺陷。金属的氧气切割主要取决于上述五个条件。纯铁和低碳钢能满足上述条件的要求，所以能很顺利地进行气割。钢中含碳量增高时，气割过程开始恶化，但含碳量超过0.7%时，必须将割件预热400700 时才能进行气割。当含碳量大于1%1.2%时，割件就不能进行正常气割。铸铁不能用普通方法气割，原因是它在氧气中的燃点比熔点高很多，同时产生高熔点的二氧化硅（ ），而且氧化物的黏度也很大，流动性又差，切割氧射流不能把它吹除。此外由于铸铁中含碳量高，燃烧后产生一氧化碳和二氧化碳冲淡了切割氧射流，降低了氧化效果，使气割发生困难。高铬钢和铬镍钢会产生高熔点的氧化

8、铬和氧化镍（约1990）遮盖了金属的割缝表面，阻碍下一曾金属的燃烧，也使气割发生困难。铜铝及其合金有较高的导热性，加之铝在切割过程中产生的氧化物熔点高，而铜产生的氧化物放出的热量较低，都使气割发生困难。三、手工氧气切割技术（一）气割工艺参数（即切割规范的选择）气割工艺参数主要包括切割氧压力，气割速度，预热火焰能率，割嘴与割体的倾斜角度，割嘴离割件表面的距离等。气割工艺参数的选择正确与否，直接影响到切口表面的质量。而气割工艺参数的选择主要取决于割件厚度。1、气割氧压力。气割时，氧气的压力与割件厚度，割嘴号码以及氧气纯度等因素有关。割件愈厚，要求氧气的压力愈大；割件较薄时，则要求氧气压力就较低。但

9、氧气的压力有一定的范围，气割氧压力的大小对气割有极大影响。如氧气压力过低，氧气供应不足，则会引起金属燃烧不完全，使气割过程氧化反映减缓，降低了气割速度，熔渣不能全部从割缝处吹除，在割缝背面形成熔渣粘结物，使割缝的背面留下很难清除干净的挂渣，甚至还会出现割不透现象。相反，如果压力过大，造成了浪费，过剩的氧气对割件产生强烈的冷却作用，不仅影响了气割速度，而且使割口表面粗糙，割缝加大，同时影响了割缝的质量和美观。随割件厚度的增加，选择的割嘴号码应增大，使用的氧气压力也相应增大。如：若采用G01100形割炬气割时，1号嘴使用的氧气压力为2kg/cm ；而3号嘴使用的氧气压力为5kg/cm 。前者切割1

10、025mm板材；后者切割50100mm板材，所以通常切割100mm以下板材时，采用25kg/cm 的氧气压力。钢板的气割厚度与气割速度、氧气压力的关系表格3、一般选择氧气压力的根据是：随割件厚度的增加而加大，或随割嘴号码的增大而加大；氧气纯度降低时，由于气割时间增加，要相应增大氧气压力。氧气纯度对气割速度、气体消耗量以及割缝质量有很大的影响。氧气的纯度低，金属氧化缓慢，使气割的时间增加，而且气割单位长度割件的氧气消耗量也增加。例如在氧气纯度为97.599.5%的范围内，没降低1%时，1 m长的割缝气割时间增加10%15%，而氧气消耗量增加25%35%。下图中曲线1即表示切割氧气纯度与气割时间的

11、关系，曲线2表示切割氧纯度与氧气消耗量的关系。（图 焊工工艺31页222图）2、气割速度：气割速度与割件厚度和使用的割嘴形状有关。割件愈厚，气割速度愈慢；反之，割件愈薄，则气割速度愈快。气割速度太慢，会使割缝边缘熔化；速度过快，则会产生很大的后拖量（沟纹倾斜）或割不穿。气割速度的正确与否，主要根据割缝后拖量来判断。所谓后拖来年感就是切割面上的切割氧流轨迹的始点与重点在水平方向上的距离，如图所示。（焊工工艺31页图223）氧气切割时，产生后拖量的主要原因是：当割口上层金属燃烧反应时所产生的气体与切割氧射流混合，冲淡了切割氧射流，降低了氧射流的纯度，使下层金属燃烧缓慢。割口下层金属无预热火焰的直接

12、作用，因而火焰不能充分地对下层金属加热，使割件下层不能剧烈燃烧。割口下层金属离割嘴距离较大，切割氧射流经上层金属时，消耗了部分能量，切割氧射流吹除氧化物的动能降低，使排除熔渣的能力减弱。切割速度过快来不及将下层金属氧化而造成后拖量，有时因后拖量过大而为将割件割穿使气割过程中断。切割时，后拖量的现象是不可能避免的，在气割厚板时转为明显。因此要求采用的气割速度，应该使割口产生的后拖量转小原则，以保证气割质量和降低气体消耗量。预热火焰能率：预热火火焰的作用是把割件加热，并始终保持能在氧气流中 燃烧的温度，同时使钢材表面上的氧化皮剥离和熔化，便于气割射流与铁化合，预热火焰对金属加热的温度，低碳钢约11

13、001150。目前采用的可燃烧气体有乙炔和丙烷两种，由于乙炔与氧燃烧后具有较高的温度，因此气割时间比丙烷短。气割时。预热火焰均采用中性火焰或轻微的氧化焰。碳化焰不能用，因为碳化焰中有剩余的碳，会使割件的边缘增碳。调整火焰时，应在切割氧射流开启前进行，以防止预热火焰发生变化。预热火焰的能率以可燃烧气体乙炔每小时消耗量Lh表示。预热火焰能率与割件厚度有关。割件越厚，火焰能率应越大，但火焰能率过大时会使割缝上缘产生连续珠状钢粒，甚至熔化成圆角，同时造成割件背面黏渣增多而影响气割质量。当火焰能率过小时，割件得不到足够的热量，迫使气割速度减慢，甚至使气割过程困难，这在板厚气割时更应注意。当气割薄板时，预热火