数控火焰切割基本常识

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1、数控火焰气割的基本常识（一）气割的基本工作原理及气割的过程利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法，叫气割。氧气切割过程有下列三个阶段：1、预热 气割开始时，利用气体火焰(氧乙炔焰、氧丙烷焰)将工件待切割处预热到该种金属材料的燃点(对于低碳钢约为1100～1150℃)。2、燃烧 喷出高速切割氧流，使已达燃点的金属在氧流中激烈燃烧。3、吹渣 金属燃烧生成的氧化物被氧流吹掉，形成切口，使金属分离，完成切割过程。（二）气焊、气割用设备的组成气焊、气割用设备由氧气瓶、氧气减压器、乙炔瓶(乙炔发生器)、乙炔减压器、回火保险器、焊炬(割炬)和橡胶管

2、等组成。（三）什么样的割口是好的切割后的割口面中间泛白没有疤痕割口不带废渣没有烧边现象（四）可以气割的金属应符合下述条件：1）金属氧化物的熔点应低于金属熔点。表1——1是一些常用的金属及其氧化物的熔点。金属名称金属熔点℃金属氧化物熔点℃纯铁　　1538　1370－1565低碳钢　　约15001370－1565　高碳钢　　1300－14001370－1565　铸铁　　　约12001370－1565紫铜　1083　1236黄铜　　850－9001236锡青铜　　850－9001236铝　658　2050锌　419　1800　铬　1550　1990　镍　1452　1990　2）金属与氧气燃烧能放出大

3、量的热，而且金属本身的导热性要低。符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。其它常用的金属如铸铁、不锈钢、铝和铜等，必须采用特殊的氧燃气切割方法或熔化方法切割。对于8mm以下的板材，不易采用数控气割。数控火焰切割气割精度是指被切割完的工作几何尺寸与其图纸尺寸对比的误差关系，切割质量是指工件切割断面的表面粗糙度、切口上边缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝宽度的均匀性等。一、影响钢板火焰切割质量的三个基本要素（气体、切割速度、割嘴高度）1．气体（氧气，可燃性气体，火焰的调整）（1）氧气氧气是可燃气体燃烧时所必须的，以便为达到钢材的点燃温度提供所需的能量；另外，氧气是

4、钢材被预热达到燃点后进行燃烧所必须的。切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度，一般要求在99.5%以上，一些先进国家的工业标准要求氧气纯度在99.7%以上。氧气纯度每降低0.5%，钢板的切割速度就要降低10%左右。如果氧气纯度降低0.8%-1%，不仅切割速度下降15%-20%，同时，割缝也随之变宽，切口下端挂渣多并且清理困难，切割断面质量亦明显劣变，气体消耗量也随着增加。显然，这就降低了生产效率和切割质量，生产成本也就明显地增加了（见图9-1）。图9-1在相同的氧气压力下，氧气纯度对切割时间和氧气消耗量的影响。采用液氧切割，虽然一次性投资大，但从长远看，其综合经济指标比想象的要好得多。气体压力的稳

5、定性对工件的切割质量也是至关重要的。波动的氧气压力将使切割断面质量明显劣变。气压压力是根据所使用的割嘴类型、切割的钢板厚度而调整的。切割时如果采用了超出规定数值的氧气压力，并不能提高切割速度，反而使切割断面质量下降，挂渣难清，增加了切割后的加工时间和费用。表9-1是国内常用的上海气焊机厂生产的GK1系列快速割嘴（即采用拉伐尔喷管结构的割嘴）的使用参数（厂家可能随时对参数进行修改，应以割嘴所附说明书为准，此表仅供参考）。（2）可燃性气体火焰切割中，常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等，国外有些厂家还使用MAPP，即：甲烷+乙烷+丙烷。一般来说，燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割；燃

6、烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚板切割，尤其是厚度在200mm以上的钢板，如采用煤气或天然气进行切割，将会得到理想的切割质量，只是切割速度会稍微降低一些。相比较而言，乙炔比天然气要贵得多，但由于资源问题，在实际生产中，一般多采用乙炔气体，只是在切割大厚板同时又要求较高的切割质量以及资源充足时，才考虑使用天然气。（3）火焰的调整通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割火焰：中性焰（即正常焰），氧化焰，还原焰，见图9-2。正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性碳，有三个明显的区域，焰芯有鲜明的轮廓（接近于圆柱形）。焰芯的成分是乙炔和氧气，其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳由赤热的碳

7、质点组成。焰芯的温度达1000℃。还原区处于焰芯之外，与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全燃烧的产物——氧化碳和氢组成，还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区，位于还原区之外，它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成，其温度在1200~2500℃之间变化。氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的，其焰芯呈圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清楚，亮度是暗淡的；同样，还原区和外焰也缩短了，火焰呈紫