气割技术应用与安全

气割技术应用与安全氧乙炔焰按氧气与乙炔混合比值的不同，可分为中性焰、碳化焰(也叫还原焰)和氧化焰三种，其构造和形状见图(1)中性焰。中性焰燃烧后无过剩的氧和乙炔，它由焰心、内焰和外焰三部分组成，见图。火焰呈中性。焰心由未经燃烧的氧气和乙炔组成，外表分布有一层碳素微粒层，炽热的碳粒发出明亮的白光形成尖亮而明显的轮廓，离焰心尖端2—4毫米处化学反应最激烈，因此温度最高，为3100—3200℃。内焰由乙炔的不完全燃烧产物(一氧化碳和氢气)组成，具有还原性，呈杏核形的深蓝色线条。外焰是一氧化碳和氢气与大气中的氧完全燃烧后产生的二氧化碳和水蒸气。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)碳化焰。碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧，焰心的轮廓不清，外焰特别长，当乙炔过剩量很大时会冒黑烟。火焰由焰心、内焰和外焰三部分组成，见图。碳化焰最高温度为2700-3000℃，火焰具有还原性。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。主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补。氧化焰氧化焰在氧乙炔气体燃烧后有过剩的氧气，由于氧气过剩氧化燃烧进行得很激烈，造成焰心、内焰、外焰成为一体。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3100~3300℃。主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。气焊的设备

（1）氧气瓶

氧气瓶是运送和贮存高压氧气的容器，其容积为40L，工作压力为15Mpa。按照规定，氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。保管和使用时应防止沾染油污；放置时必须平稳可靠，不应与其他气瓶混在一起；不许曝晒、火烤及敲打，以防爆炸。使用氧气时，不得将瓶内氧气全部用完，最少应留100~200kpa，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。氧气瓶乙炔瓶

乙炔瓶是贮存和运送乙炔的容器，国内最常用的乙炔瓶公称容积为40L，工作压力为1.5Mpa。其外形与氧气瓶相似，外表漆成白色，并用红漆写上“乙炔”、“不可近火”等字样。在瓶体内装有浸满丙酮的多孔性填料，可使乙炔稳定而又安全地贮存在瓶内。使用乙炔瓶时，除应遵守氧气瓶使用要求外，还应该注意：瓶体的温度不能超过30~40℃；搬运、装卸、存放和使用时都应竖立放稳，严禁在地面上卧放并直接使用，一旦要使用已卧放的乙炔瓶，必须先直立后静止20min，再连接乙炔减压器后使用；不能遭受剧烈的震动等。典型的几种乙炔瓶减压器

减压器将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体，必须选用符合各自要求的专用减压器。通常，气焊时所需的工作压力一般都比较低，如氧气压力一般为0.2~0.4Mpa，乙炔压力最高不超过0.15Mpa。因此，必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用。减压器的作用是降低气体压力，并使输送给焊炬的气体压力稳定不变，以保证火焰能够稳定燃烧。减压器在专用气瓶上应安装牢固。各种气体专用的减压器，禁止换用或替用。氧气减压器几种典型的减压器氧气减压器YQY-12氧气减压器用于介质为氧气。参数指标：型号：YQY-12输入压力MPA：15压力调节范围MPA：0.1-1.25公称流量M3/H：40进口螺纹：G5/8出口螺纹：M16*1.5氧气减压器实例及图解YQE-213乙炔减压器

用于介质为乙炔气。参数指标：型号：YQE-213输入压力MPA：3压力调节范围MPA：0.01-0.15公称流量M3/H：5进口螺纹：框架出口螺纹：M16*1.5回火保险器

正常气割时，火焰在割炬的割嘴外面燃烧，但当气体供应不足、割嘴阻塞、割嘴太热或割嘴离焊件太近时，火焰会沿乙炔管路往回燃烧。这种火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为回火。如果回火蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故。回火保险器的作用就是截留回火气体，保证乙炔瓶的安全。

干式乙炔回火防止器技术参数:1.使介质:溶解乙炔气2.工作压力:0.01MPa--0.15MPa

3.流量:当工作v压力为0.1MPa时,流量Q≥3M/H2

4.外型尺寸:Φ31.2x92mmG01系列射吸式割炬（1）点火、调节火焰与灭火

点火时，先微开氧气阀门，再打开乙炔阀门，随后点燃火焰。这时的火焰是碳化焰。然后，逐渐开大氧气阀门，将碳化焰调整成中性焰。同时，按需要把火焰大小也调整合适。灭火时，应先关乙炔阀门，后关氧气阀门。氧割的基本部件氧气钢瓶乙炔钢瓶减压阀输气软管氧割枪（把头）输气软管氧气胶管颜色黑色，乙炔胶管颜色为红色，两者不可换用。新胶皮软管必须经过压力试验，变质、老化、不合格的胶管严禁使用；使用的胶管应为经耐压实验合格的产品，不得使用代用品、变质、老化、脆裂、漏气和沾有油污的胶管，发生回火倒燃应更换胶管，可燃、助燃气体胶管不得混用。

气割

1.气割过程氧气切割简称气割，是一种切割金属的常用方法，如图4-23所示。气割时，先把工件切割处的金属预热到它的燃烧点，然后以高速纯氧气流猛吹。这时金属就发生剧烈氧化，所产生的热量把金属氧化物熔化成液体。同时，氧气气流又把氧化物的熔液吹走，工件就被切出了整齐的缺口。只要把割炬向前移动，就能把工件连续切开。气割过程1-割缝；2-割嘴；3-氧气流；4-工件；5-氧气物；6-预热火焰金属气割的两个条件（1）金属的燃烧点应低于其熔点。

（2）金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能。高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难以进行氧气切割。割操作气割所用的割炬如图4-2所示。工作时，先点燃预热火焰，使工件的切割边缘加热到金属的燃烧点，然后开启切割氧气阀门进行切割。割炬及其操作演示操作规程，准备工作：1、熟悉图纸和工艺文件，详细了解工件的材质、规格和公差要求等。2、将割枪装在固定的胶管接头上，检查氧气表、乙炔止回阀工作是否正常及割枪射吸力是否良好。3、使用氧气瓶时，应将瓶放稳并放气吹去接头处的尘杂物，再装氧气表。当瓶内气压低于工作压力时，必须更换，且移动气瓶应避免撞击，严禁沾油。4、根据钢板厚度选用割嘴，并按照规定调节工艺规范1、检查切割氧流线（风线）。流线应为笔直清晰的圆柱体，若流线不规则，要关闭所有阀门修整割嘴。2、气割工件采用氧化焰，火焰的大小应根据工件的厚度适当调整。3、气割时割嘴对准气割线一端加热工件至熔融状态，开快风使金属充分燃烧，工件烧穿后再开始沿气割线移动割嘴。4、切割要在钢板中间开始的，如割圆，应在钢板上先割出孔，如钢板较厚可先钻孔，再由孔开始切割。5、气割薄板时，割嘴不能垂直于工件，需偏斜5度—10度，火焰能率要小，气割速度要快。6、气割厚板，割嘴垂直于工件，距表面3—5mm，切割终了割嘴向切割方向的反向倾斜5—10度，以利收尾时割缝整齐。7、使用拖轮切割弧线，割枪不可抬太高，尤其割小弧线厚板应使割枪与工件平行。8、工作时应常用针疏通割嘴，割嘴过热应浸入水中冷却。9、气割特殊钢材，按工艺要求。10、气割完毕要除去熔渣，并对工件进行检查。气割切口的质量要求气割切口表面应光滑干净，而且粗细纹路要一致，气割的氧化铁渣容易脱落；气割切口缝隙较窄，而且宽窄一致；气割切口的钢板边缘棱角没有熔化等。切口质量的评定内容及等级划分1、表面粗糙度：表面粗糙度是指切割面波纹峰与谷之间的距离（了取任意五点的平均值），用G表示。2、平面度：平面度是指沿切割方向垂直于切割面上的凸凹程度。按被切割钢板厚度δ的百分比计算，用B表示。3、上缘熔化程度上缘熔化程度是指气割过程中烧塌情况，表现为是否产生塌角及形成间断或连续性的熔滴及熔化条状物，用S表示。4、挂渣：挂渣是指切断面的下缘附着铁的氧化物，按其附着多少和剥离难易程度来区分等级，用Z表示。5缺陷的极限间距：缺陷的极限间距是指沿切线方向的切割面上，由于振动和间断等原因，出现沟痕，使表面粗糙度突然下降，其沟痕深度为0.32～1.2mm，沟痕宽度不超过5mm者称为缺陷。缺陷的极限间距用Q表示。6、直线度：直线度是指切割直线时，沿切割方向将起止两端连成的直线同冠盖如云切割面之间的间隙，用P表示。

7、垂直度：垂直度是指实际切断面与被切割金属表面的垂线之间的最大偏差。常见缺陷的产生原因及防止方法（1）切口过宽且表面粗糙切口过宽且表面粗糙是由于气割氧气压力过大造成的。切割氧气压力过低时，切割的熔渣便吹不掉，切口的熔渣粘在一起不易去除。因此气割时，应将切割氧气压力调整适宜。（2）切口表面不齐或棱角熔化切口表面不齐或棱角熔化产生的原因是预热火焰过强，或切割速度过慢；火焰能率过小时，切割过程容易中断且切口表面不整齐，所以，为保证切口规则，预热火焰能率大小要适宜。（3）切口后拖量大切割速度过快致使切割后拖量过大，不易切透，严重时会使熔渣向上飞，发生回火。切割时，可根据熔渣流动情况进行判断，采用较为合理的切割速度，从而消除过大的后拖。提高切口表面质量的途径（1）切割氧气压力大小要适当切割氧坟力过大时，使切口过宽，切口表面粗糙，同时浪费氧气；过小时，气割的氧化铁渣吹不掉，切口的熔渣容易粘在一起不易清除。（2）预热火焰能率要适当预热火焰能率过大时，钢板切口表面的棱角被熔化，尤其是在气割薄件时会产生前面割开，后面粘在一起的现象；火焰能率过小时，气割过程容易中断，而且切口表面不整齐。（3）气割速度要适当气割速度太快时，产生较大的后拖量，不易切透，甚至造成铁渣往上飞，容易发生回火现象；气割速度太慢时，钢板两侧棱角熔化，同时浪费气割气体，较薄的板材易产生过大的变形以及粘连现象，割后不易清理。气割速度适当时，熔渣和火花垂直向下飞去，切口光洁，熔渣容易清除。气割安全气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧所释放出的热量作热源，进行金属材料焊接与切割的加工方法，是金属材料热加工中最常用的工艺方法之一。在气割中，常用乙炔作为可燃气体。采用乙炔作为可燃气体的火焰称为氧乙炔焰。由于在气割过程中，要使用高压气瓶、易燃易爆气体及高温火焰等，所以如果设备有缺陷或违章操作，可能引起火灾、爆炸、烧伤、烫伤等事故，在气焊与气割过程中要注意安全。钢瓶储存、搬运及使用要求

钢瓶严禁撞击、地面滚动或阳光下曝晒，温度不得超过40℃，以免爆炸。乙炔瓶使用、储存时，一般要保持直立位置，并应有防止倾倒措施，严禁卧放使用。由于运输需要，倒放后，投入使用前必须直立放置至少半小时以上。若瓶阀冻结，严禁用火烘烤，必要时可用40度以下的温水解冻。吊装、搬运时应使用专用夹具和防震的运输车，严禁用电磁起重机和链绳吊装搬运。使用乙炔瓶的现场，储存量不得超过5瓶（控制危险数量）严禁将乙炔瓶与氯气瓶、氧气瓶及易燃物品一起运输、储存。氧气瓶、乙炔气瓶应分开放置，间距不得少于8米，距离明火不得少于10米（高处作业时，应是与垂直地面处的距离）。乙炔瓶、氧气瓶应放在操作地点的上风口，不得在强烈日光下长时间暴晒。气瓶必须远离散热器、管路系统、电路排线等，及可能供接地(如电焊机)的物体。氧气、乙炔要分开存放

乙炔是易燃物，氧气是助燃物。如果乙炔出现泄漏，乙炔与空气混合，遇见火星或者明火则发生剧烈的爆炸，爆炸又使氧气瓶破坏泄漏出氧气，这样的话，氧气的助燃性使得爆炸更加猛烈。无法控制。所以他们两个不能放在一起。为什么？乙炔瓶储存、使用时

必须直立，不能卧放①乙炔瓶装有填料和溶剂（丙酮），卧放使用时，丙酮易随乙炔气流出，不仅增加丙酮的消耗量，还会降低燃烧温度而影响使用，同时会产生回火而引发乙炔瓶爆炸事故。②乙炔瓶卧放时，易滚动，瓶与瓶、瓶与其它物体易受到撞击，形成激发能源，导致乙炔瓶事故的发生。③乙炔瓶配有防震胶圈，其目的是防止在装卸、运输、使用中相互碰撞。胶圈是绝缘材料，卧放即等于乙炔瓶放在电绝缘体上，致使气瓶上产生的静电不能向大地扩散，聚集在瓶体上，易产生静电火花，当有乙炔气泄漏时，极易造成燃烧和爆炸事故。④使用时乙炔瓶瓶阀上装有减压器、阻火器、连接有胶管，因卧放易滚动，滚动时易损坏减压器、阻火器或拉脱胶管，造成乙炔气向外泄放，导致燃烧爆炸。

基于以上原因，故乙炔瓶必须直立。为什么？为何乙炔瓶、氧气瓶中一定要留有余压？

不留是否会爆炸？因为乙炔的爆炸极限很低，稍为混有一点空气，达到一定温度就会爆炸，所以乙炔瓶的排气口一定要有减压阀，防止空气混入瓶中，要不然下次使用就有爆炸的危险。加上减压阀，就是要防止瓶里的气压小于外界空气的气压，避免空气倒流到乙炔瓶中，不单是乙炔瓶，煤气瓶、氢气瓶等可燃性气体瓶里面的气体不能用光，也是这个道理。氧气钢瓶应保留不小于0.098～0.196MPa表压的剩余压力。乙炔钢瓶应保留冬季49Kpa