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文档简介

1、碳弧气刨简介(jin ji) 使用焊接技术制造金属结构时,必须先将金属切割成符合要求的形状,有时还需要(xyo)刨削各种坡口,清焊根及清除焊接缺陷。虽然对金属进行切割和刨削的方法多种多样,然而应用电弧热切割和刨削金属具有显著的诸多优点,因而被广泛应用。实际上,电弧切割与电弧气刨的工作原理、电源、工具、材料及气源完全一样,不同之处仅仅在于具体操作略有不同。可以认为电弧气刨是电弧切割的一种特殊形式,而碳弧气刨则是电弧气刨家族中的一员。第1页/共55页第一页,共55页。碳弧气刨的原理(yunl) 1 碳弧气刨的原理、特点及应用 1.1 原理 碳弧气刨是利用在碳棒与工件之间产生的电弧热将金属(jnsh

2、)熔化,同时用压缩空气将这些熔化金属(jnsh)吹掉,从而在金属(jnsh)上刨削出沟槽的一种热加工工艺。其工作原理如图1所示。第2页/共55页第二页,共55页。碳弧气刨的原理(yunl)第3页/共55页第三页,共55页。碳弧气刨的特点(tdin) 1.2 特点 1)与用风铲或砂轮相比,效率高,噪音小,并可减轻劳动程度。 2)与等离子弧气刨相比,设备简单,压缩空气易获得且成本低。 3)由于碳弧气刨是利用高温而不是利用氧化作用刨削金属的,因而不但适用于黑色金属,而且(r qi)还适用于不锈钢、铝、铜等有色金属及其合金。第4页/共55页第四页,共55页。碳弧气刨的特点(tdin) 4)由于碳弧气刨

3、是利用压缩空气把熔化金属吹去,因而可进行全位置操作;手工碳弧气刨的灵活性和可操作性较好,因而在狭窄工位或可达性差的部位,碳弧气刨仍可使用。 5)在清除(qngch)焊缝或铸件缺陷时,被刨削面光洁铮亮,在电弧下清楚地观察到缺陷的形状和深度,故有利于清除(qngch)缺陷。 6)碳弧气刨也具有明显的缺点,如产生烟雾、噪音较大、粉尘污染、弧光辐射、对操作者的技术要求高。第5页/共55页第五页,共55页。碳弧气刨的应用(yngyng)1.3 应用1)清焊根2)开坡口,特别(tbi)是中、厚板对接坡口,管对接U接坡口。3)清除焊缝中的缺陷。4)清除铸件的毛边、飞刺、浇铸口及缺陷5)在板材工件上打孔。6)

4、刨削焊缝表面的余高。 第6页/共55页第六页,共55页。碳弧气刨设备(shbi) 2 设备及材料 碳弧气刨系统由电源、气刨枪、碳棒、电缆气管(qgun)和压缩空气源等组成。如图2所示。第7页/共55页第七页,共55页。碳弧气刨电源(dinyun) 2.1 电源 碳弧气刨一向采用具有陡降外特性且动特性较好的手工直流电弧焊机作为电源。 由于碳弧气刨一般使用(shyng)的电流较大,且连续工作时间较长,因此,应选用功率较大的焊机。例如,当使7mm的碳棒时,碳弧气刨电流为350A,故宜选用额定电流为500A的手工直流电弧焊机作为电源。使用(shyng)工频交流焊接电源进行碳弧气刨时,由于电流过零时间较

5、长会引起电弧不稳定,故在实际生产中一般并不使用(shyng)。近年来研制成功的交流方波焊接电源,尤其是逆变式交流方波焊接电源的过零时间极短,且动态特性和控制性能优良,可应用于碳弧气刨。 第8页/共55页第八页,共55页。碳弧气刨设备(shbi)第9页/共55页第九页,共55页。碳弧气刨设备(shbi)碳弧气刨电流极性的选择(xunz)根据材质而定,如表2:材质:材质:电源极性电源极性碳钢、合金钢、不锈钢碳钢、合金钢、不锈钢直流反接直流反接铸铁、铜及铜合金铸铁、铜及铜合金直流正接直流正接第10页/共55页第十页,共55页。压缩空气(ysu kngq) 压缩空气: 碳弧气刨用的压缩空气必须清洁和干

6、燥(gnzo),必要时采用过滤装置; 碳弧气刨用的压缩空气必须有足够的压力和流量,常用的压力为0.4-0.6Mpa,流量为0.85-1.7m3/min。第11页/共55页第十一页,共55页。气刨枪 2.2 气刨枪 碳弧气刨枪的电极夹头应导电性良好、夹持牢固,外壳绝缘及绝热性能良好,更换碳棒方便,压缩空气(ysu kngq)喷射集中而准确,重量轻和使用方便。碳弧气刨枪就是在焊条电弧焊钳的基础上,增加了压缩空气(ysu kngq)的进气管和喷嘴而制成。 碳弧气刨枪有侧面送气和圆周送气两种类型。第12页/共55页第十二页,共55页。气刨枪第13页/共55页第十三页,共55页。侧面(cmin)送气气刨

7、枪侧面(cmin)送气气刨枪 侧面(cmin)送气气刨枪结构如图3所示。第14页/共55页第十四页,共55页。侧面(cmin)送气气刨枪嘴结构 侧面(cmin)送气气刨枪嘴结构如图4所示。 第15页/共55页第十五页,共55页。侧面(cmin)送气气刨枪 侧面送气气刨枪的优点:结构简单,压缩空气紧贴碳棒喷出,碳棒长度调节方便。缺点:只能向左或右单一方向(fngxing)进行气刨。 第16页/共55页第十六页,共55页。圆周(yunzhu)送气气刨枪 (2)圆周送气气刨枪 圆周送气气刨枪只是(zhsh)枪嘴的结构与侧面送气气刨枪有所不同。圆周送气气刨枪嘴结构如图5所示。 第17页/共55页第十七

8、页,共55页。圆周(yunzhu)送气气刨枪第18页/共55页第十八页,共55页。 碳弧气刨的电极材料; 应选用碳弧气刨专用的碳棒,且符合有关的要求; 碳棒断面形状一般为圆形和扁形,常用规格及适用电流如表: 碳棒在保管时应保持干燥,使用前如发现碳棒受潮,应经烘干后使用,烘干温度为180左右(zuyu),保温10h。 第19页/共55页第十九页,共55页。碳弧气刨的电极碳弧气刨的电极(dinj)材料材料断面形状断面形状规格规格适用电流适用电流断面形状断面形状规格规格适用电流适用电流圆圆形形3170-200扁扁形形312200-2504190-22048240-2805240-270412260-

9、3006300-330510350-4007350-380512400-4508400-430515450-5009450-500518480-53010500-550520500-55012550-600612550-600第20页/共55页第二十页,共55页。第21页/共55页第二十一页,共55页。碳弧气刨工艺(gngy)第22页/共55页第二十二页,共55页。碳弧气刨工艺(gngy) I=(3050)D 式中 I电流(A) D碳棒直径(mm) 对于一定直径的碳棒,如果电流较小,则电弧不稳,且易产生(chnshng)夹碳缺陷;适当增大电流,可提高刨削速度、刨槽表而光滑、宽度增大。在实际应用

10、中,一般选用较大的电流,但电流过大时,碳棒烧损很快,甚至碳棒熔化,造成严重渗碳,碳棒直径的选择主要根据所需的刨槽宽度而定,碳棒直径越大,则刨槽越宽。一般碳棒直径应比所要求的刨槽宽度小24mm。第23页/共55页第二十三页,共55页。第24页/共55页第二十四页,共55页。 (5)碳棒的外伸长 碳棒从导电嘴到碳棒端点的长度为外伸长。手工(shugng)碳弧气刨时,外伸长大,压缩空气的喷嘴离电弧就远,造成风力不足,不能将熔渣顺利吹掉,而且碳棒也容易折断。一般外伸长为80100mm为宜,随着碳棒烧损,碳棒的外伸长不断减少,当外伸长减少至2030mm时,应将外伸长重新调至80100mm。第25页/共5

11、5页第二十五页,共55页。(6)碳棒与工件间的夹角,碳棒与工件角的夹角a(如图1所示)大小,主要会影响刨槽深度和刨削速度。夹角增大,则刨削深度增加,刨削速度减小。一般手工碳弧气刨采用夹角450左右为宜。(7)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(t go)生产效率和碳棒利用率。一般电弧长度以12mm为宜。第26页/共55页第二十六页,共55页。第27页/共55页第二十七页,共55页。基本操作基本操作和前后往复移动,只能沿刨削方和前后往复移动,只能沿刨削方向作直线运动。向作直线运动。碳棒倾角按槽深要求而定,倾角碳棒倾角按槽深要求而定,倾角可为可为25-

12、450。刨削时,手的动作要稳,对好准刨削时,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,易造成刨槽形状不重合。否则,易造成刨槽形状不对称。对称。第28页/共55页第二十八页,共55页。基本操作在垂直位置气刨时,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(yoqi)检查焊

13、缝根部是否完全刨透,缺陷是否完全清除。 第29页/共55页第二十九页,共55页。焊缝(hn fn)返修时刨削缺陷第30页/共55页第三十页,共55页。焊缝(hn fn)返修时刨削缺陷 图2刨除(po ch)焊缝后的槽形 第31页/共55页第三十一页,共55页。第32页/共55页第三十二页,共55页。碳弧气刨安全(nqun)技术第33页/共55页第三十三页,共55页。碳弧气刨安全(nqun)技术第34页/共55页第三十四页,共55页。碳弧气刨安全(nqun)技术 4刨偏刨削时往往由于碳棒偏离预定目标造成刨偏。因此刨削时注意力要集中在目标线上。碳弧气刨速度大约比电弧焊快24倍,技术不熟练(shli

14、n)就容易刨偏。刨偏和所用气刨枪结构也有一定关系。例如,采用带有长方槽的圆周送风式和侧面送风式枪,均不易将渣吹到正前方,不妨碍视线,因而减少了刨偏缺陷。 5。铜斑采用表面镀铜的碳棒时。有时因镀铜质量不好致使铜皮成块剥落。剥落的铜皮呈熔化状态在刨槽表面形成铜斑。只要在焊前用钢丝刷或风动砂轮将铜班清除。就可避免母材的局部渗铜。如不注意清除,铜熔入焊缝金属的量达到一定数值时会引起热裂缝。第35页/共55页第三十五页,共55页。碳弧气刨工艺(gngy)参数第36页/共55页第三十六页,共55页。第37页/共55页第三十七页,共55页。第38页/共55页第三十八页,共55页。气刨与气割(qg)第39页/共55页第三十九页,共55页。第40页/共55页第四十页,共55页。第41页/共55页第四十一页,共55页。第42页/共55页第四十二页,共55页。第43页/共55页第四十三页,共55页。第44页/共55页第四十四页,共55页。第45页/共

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