铸件清理-电弧气刨切割、氧弧熔断棒切割及氧焰气割

1、 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程电弧气刨切割、氧弧熔断棒切割及氧焰气割制作人浙江机电职业技术学院职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程铸件浇冒口清除方法冷清除法锤击敲断法机械折断法机械切割法热清除法电弧气刨切割氧弧熔断棒切割氧焰气割等离子切割导电切割其他清除法水砂流切割超声波切割职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程 电弧气刨 也称碳弧切割，是采用实心的石墨棒或炭棒作电极与工件产生高温电弧（60007000）来加热熔化铸件，同时在电极的下部侧面（工作位置）与电极平行的方向吹入压缩空气，把熔化的钢夜吹掉，这样来完成切割工作。职业

2、教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程电弧气刨的基本原理 电弧气刨过程中，压缩空气（工作时只需交、直流弧焊机，不用空气压缩机）的主要作用是把碳极电弧高温加热而熔化的金属吹掉，还可以对碳棒电极起冷却作用，这样可以相应地减少碳棒的烧损。但是，压缩空气的流量过大时，将会使被熔化的金属温度降低，而不利于对所要切割的金属进行加工。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程断面形状断面形状规格（规格（mm）适用电流（适用电流（A）断面断面 形状形状规格（规格（mm）适用电流（适用电流（A）圆形圆形335543555355635573558355103551235515018

3、0150200150250180300200350250400400550450600扁形312355510355512355515355518355520355525355620355200300300400350450400500450550500600550600550600表1 碳棒规格及适用电流电弧气刨的工艺参数电流对刨槽的尺寸影响很大，电流增加时，刨槽的宽度增加，深度增加更多，采取大电流可以提高刨削速度，并获得较光滑的刨槽。但电流过大时，碳棒头易发红，镀铜层易脱落。正常电流下，碳棒发红长度为25mm，电流小则容易产生夹碳现象。实际生产中可参考表1选用电流。职业教育材料成型与控制技术

4、专业教学资源库铸钢件铸造技术课程电弧气刨的工艺参数除了碳棒规格与适用用电流外，以下几点也是对电弧气刨有着重要影响的因素： 刨削速度刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。速度太快会造成碳棒与金属相碰，会使碳粘于刨槽顶端，形成“夹碳”的缺陷。相反，速度过慢又易出现“粘渣”问题。通常刨削速度为0.51.2m/min较合适。 电弧长度气刨时，电弧长会引起电弧不稳定，甚至造成息弧。操作一般宜用短弧，以提高生产效率和碳棒利用率。一般电弧长度以12mm为宜。 碳棒伸出长度碳棒从钳口到电弧端的长度为伸出长度（如图1所示）伸出长度越长，钳口离电弧越远，压缩空气吹到熔池的吹力就不足，不能将熔化的金属顺利吹掉；

5、另一方面伸出长度越长，碳棒的电阻越大，烧损也越快。操作时，碳棒合适的伸出长度为80100 mm，当烧损到2030 mm后就要进行调整。 碳棒倾角碳棒与工件沿刨槽方向的夹角称为碳棒倾角，刨槽的深度与倾角有关。倾角增大，刨槽深度增加；反之，倾角减小，则刨槽深减小。碳棒的倾角一般为25- 45职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程基本操作1、准备工件刨削前应先检查电源的极性是否正确（一般刨枪接正极、工件接负极）。检查电缆及气管是否接好。并根据工件厚度、槽的宽度选择碳棒直径和调节好电流。调节碳棒伸出长度为80100mm。检查压缩空气管路和调节压力，调正风口并使其对准刨槽。2、引弧引

6、弧时，应先缓慢打开气阀，随后引燃电弧，否则易产生“夹碳”和碳棒烧红。电弧引燃瞬间，不宜拉的过长，以免熄灭。3、刨削 因为开始刨削时钢板温度低，不能很快熔化，当电弧引燃后，此时刨削速度应慢一点；否则易产生夹碳。当钢板熔化且被压缩空气吹去时，可适当加快刨削速度； 刨削过程中，碳棒不应横向摆动和前后往复移动，只能沿刨削方向作直线运动；职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程基本操作 碳棒倾角按槽深要求而定，倾角可为25- 45； 刨削时，手的动作要稳，对好准线，碳棒中心线应与刨槽中心线重合。否则，易造成刨槽形状不对称； 在垂直位置气刨时，应由上向下移动，以便焊渣流出； 要保持均匀的

7、刨削速度。刨削时，均匀清脆的“嘶、嘶”声表示电弧稳定，能得到光滑均匀的刨槽。每段刨槽衔接时，应在弧坑上引弧，防止碰触刨槽或产生严重凹痕。 刨削结束时，应先切断电弧，过几秒后再关闭气阀，使碳棒冷却； 刨槽后应清除刨槽及其边缘的铁渣、毛刺和氧化皮，用钢丝刷清除刨槽内碳灰和“铜斑”。并按刨槽要求检查焊缝根部是否完全刨透，缺陷是否完全清除。4、焊缝返修时刨削缺陷焊缝经探伤后，发现有超标准的缺陷，可用碳弧气刨进行刨除。根据检验人员在焊逢上做出的缺陷位置的标记来进行刨削，刨削过程中要注意一层一层地刨，每层不要太厚。当发现缺陷后，要轻轻地再往下刨一二层，直到将缺陷彻底刨掉为止。职业教育材料成型与控制技术专业

8、教学资源库铸钢件铸造技术课程电弧气刨的特点 生产效率比风铲高4倍左右，尤其是在全位置切割时优越性更大，降低了工件的加工成本。劳动强度明显降低，尤其在空间位置刨槽时更为明显，噪声也比风铲低。与等离子弧切割相比，碳弧气刨装置简单，压缩空气易获得且成本低，操作简单，对操作要求较低，工人稍加培训即能从事操作，便于应用。在清除焊缝根部缺陷时，刨削面光洁，有利于提高焊接质量，在狭窄部位使用碳弧气刨时操作方便。碳弧气刨是利用高温而不是利用氧化作用刨削金属，不但适用于碳钢和低合金钢，还可用于不能用氧气切割或难以切割的金属，如铸铁、不锈钢和铜等材料。电弧气刨的主要缺点是：操作不当时易使槽道增碳，碳弧对环境有烟雾

9、、粉尘等污染，在狭小的空间内及通风不良处操作时应采用相应的通风设备。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程电弧气刨的适用范围碳弧气刨由于具有操作方便、高效率，劳动强度低等优点，目前被广泛应用在造船、机械制造、锅炉及压力容器、金属结构制造等部门，成为生产中不可缺少的工艺手段。例如，碳弧气刨可应用在以下几个方面。用于焊缝清根、背面开槽（挑焊根）、刨除焊缝表面的余高等。修复焊缝缺陷时，用于清除焊接缺陷并开坡口，特别是U形坡口。切割不锈钢等金属的中、厚板材。清除铸件表面飞边等缺陷及割除浇冒口、在板材上开孔等。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程 氧弧熔断棒切割

10、 在氧气的助燃下，使氧弧熔断棒达到3600度的高温，从而将被加工的工件（金属，非金属，混凝土，岩石）迅速熔切或清理的一种铸件清理方式。氧弧熔断棒又名吹氧棒、氧熔棒职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程氧弧熔断棒切割的主要用途1.熔切与穿孔：适用于各种材质的合金铸件、不锈钢铸件、铸铁件、铸钢件、有色金属铸件和熔渣的解体，铸件冒口与披缝毛边的熔切，金属、非金属、混凝土、岩石等穿孔；2.清理:解决各类铸件粘砂(包砂、夹砂)、铸件带芯、铸件内孔烧结粘砂的清理，各熔炼炉风眼、过桥，出水口熔渣堵塞的清除难题。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程氧弧熔断棒切割的特点

11、与适用范围特点：1. 吹氧棒是铸造,冶金,矿山,建筑等熔断,切割,解体,清理,穿孔的理想工具；2. 吹氧棒是一种铸造材料，它主要解决铸件粘砂，当铸件粘砂时（特别是不锈钢铸件）气割很难割除，磨光机根本解决不了，吹氧棒能很容易割除，因为吹氧棒管内有特殊的钢材，当气割引燃吹氧棒后，吹氧棒开始熔化，与砂进行氧化反应粘砂部位很快脆化，还有割铸件冒口也是同样道理；3. 吹氧棒使用方便，操作简单，只需与氧气连接即可使用，操作时无噪音、无振动、无弧光、无污染。4. 吹氧棒工作效益高，除砂速度快。吹氧棒规格为直径13X1800mm、13X2500mm等。适用范围：铸件粘沙的割除、割铸件冒口、熔炉清理。 职业教育

12、材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程 氧焰气割 用氧-乙炔（或其它可燃气体，如丙烷、天然气等）火焰产生的热能对金属（如钢板、碳钢，合金钢是切割不了的、型钢或铜锭）的切割。目前气割工艺在工业生产中得到了广泛的应用。气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程气割原理气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化并放出热量，利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉，而实现切割的方法。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。气割设备气割设备主要是割炬和

13、气源。可燃气体与氧气的混合及切割氧的喷射是利用割炬来完成的，割炬是产生气体火焰、传递和调节切割热能的工具，其结构影响气割速度和质量。割炬的结构如图所示，它比焊炬多一根氧气导管。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程气割要求气割时应用的设备器具除割炬外均与气焊相同。气割过程是预热一燃烧一吹渣过程，但并不是所有金属都能满足这个过程的要求，只有符合下列条件的金属才能进行气割： 金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点； 气割时金属氧化物的熔点应低于金属的熔点； 金属在切割氧流中的燃烧应是放热反应； 金属的导热性不应太高； 金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。符合上述条件的金属有

14、纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及铁等。其它常用的金属材料如：铸铁、不锈钢、铝和铜等，则必须采用特殊的气割方法（例如等离子切割等）。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程气割方法u 放好导轨把切割机放在导轨上，导轨俩头要对齐，当切割圆时，调节割嘴高低、相对于小车的距离和角度，以保证在板材的区域内进行连续切割；u 连接输气管区分氧气管和燃气管；u 打开氧气控制阀和燃气控制阀确认气瓶气压和输出气压，以保证供气充足和节约；u 点火打开燃气和预热氧，使用打火机从侧面点火；u 开始切割用预热火焰加热开始点（此时高压氧气阀是关闭的），预热时间应视金属温度情况而定，一般加热到工件表面接近

15、熔化（表面呈橘红色）。这时轻轻打开高压氧气阀门，开始气割。如果预热的地方切割不掉，说明预热温度太低，应关闭高压氧继续预热，预热火焰的焰芯前端应离工件表面2 4mm，同时要注意割炬与工件间应有一定的角度，当气割530mm厚的工件时，割炬应垂直于工件；当厚度小于5mm时，割炬可向后倾斜510；若厚度超过30mm，在气割开始时割炬可向前倾斜510，待割透时，割炬可垂直于工件，直到气割完毕。如果预热的地方被切割掉，则继续加大高压氧气量，使切口深度加大，直至全部切透；注意：气割不同厚度的钢时，割嘴的选择和氧气工作压力调整，对气割质量和工作效率都有密切的关系。例如使用太小的割嘴来割厚钢，由于得不到充足的氧

16、气燃烧和喷射能力，切割工作就无法顺利进行，即使勉强一次又一次地割下来，质量既坏，工作效率也低。反之，如果使用太大的割嘴来割薄钢，不仅要浪费大量的氧气和乙炔，而且气割的质量也不好。因此要选择好割嘴的大小。切割氧的压力与金属厚度的关系：压力不足，不但切割速度缓慢，而且熔渣不易吹掉，切口不平，甚至有时会切不透；压力过大时，除了氧气消耗量增加外，金属也容易冷却，从而使切割速度降低，切口加宽，表面也粗糙。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程注意事项1. 点火前漏气检查：用肥皂水或清水刷在接头处，看是否冒泡；2. 点火前割矩射吸性能检查：拔掉割矩上的乙炔气管只连接氧气管，打开预热氧调

17、节阀和乙炔调节阀，用手指按在乙炔气进口，若手指有被氧气吸住的感觉，表示割矩射吸性能正常；3. 点火前开气顺序并防止回火或鸣爆：A先将工件上的厚锈、油污、水渍清除干净。B开割矩上的乙炔阀门。C打火机点火。D再开预热氧气阀门（调节火焰）；4. 开始切割工作时：先在工件边缘预热，在工件边缘呈亮红色时，慢慢开启高压氧气阀，然后把高压氧气阀开大点（使氧气流大，氧气吹力大）；5. 气割工程中的回火处置：A先关高压氧气阀。B再关预热氧调节阀。C最后关乙炔气阀门；6. 造成回火的原因：A割矩喷嘴与工件表面正面接触（铁水飞溅返回割枪喷嘴）。B割矩带火焰平放在地上；7. 正常工作停止时的灭火顺序：A先关高压氧气阀

18、。B再关乙炔气阀门。C最后关预热氧调节阀（左手原则）。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程注意事项8. 切割火焰的判断：要用的是蓝色氧化焰，不用的是黄色碳化焰（黄色碳化焰温度低，使割缝含碳严重，调节预热氧调节阀增大氧气至蓝色氧化焰）。若点火时，一声爆响且火焰已呈蓝色，燃烧声音大，说明氧气比例大，可通过预热氧调节阀适当的减小氧气。9. 蓝色氧化焰大小的调节方法：A调小：先减氧气（调预热氧调节阀），再减乙炔，直到火焰变小呈蓝色。B调大：先增乙炔，再增氧气。(“优先保证乙炔量够”的原则)10.放风线： 火焰调节好后，打开高压氧气调节阀所产生的火焰喷射现象叫做放风线(也叫气流线)

19、。11.接头的处理：切割距离太长，人就会移动位置，就会产生接头的处理。操作方法：关闭高压氧气调节阀，然后移动身体，再预热烤红接头，最后再打开高压氧气调节阀继续切割。12.切割速度的判断：气割中，铁水向上返，说明切割速度太快（切割速度太快，割不透、割嘴与工件太近时，铁水就会上返从而堵塞割嘴的混合气体喷射孔，这时火焰会产生爆鸣声而熄灭，并发出“吱”的回火声，回火易引起爆炸）。若气割过后，已割过的板边仍为红色，则切割速度太慢职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸钢件铸造技术课程注意事项13.预热式切割：预热至亮红色（铁高温变软）时打开切割氧调节阀（高压氧气吹开被烧软的稀泥状亮红色铁）；14.火焰的识别和调节：氧气为白色，乙炔为蓝色或淡黑色。 1）中性焰 氧与乙炔充分燃烧，没有氧与乙炔过剩，内焰具有一定还原性。最高温度30503150。主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等； 2）氧化焰 氧过剩火焰，有氧化性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度31003300。主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等； 3）碳化焰 乙炔过剩，火焰中有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量，焊低碳钢有渗碳现象。最高温度2700