劳动出版社《钳工与焊工实训（第二版）》-B24-2209课题十三 气割.ppt

◆ 了解气割的工作原理及应用范围 ◆ 掌握气割设备的结构及施工方法 ◆ 能利用气割设备进行中、薄板的气割加工在汽车事故车辆钣金修理过程中,常利用气割的方法来切割钣金件(见图13—1),从而使钣金件有效分离你知道气割的工作原理是什么吗? 需要使用哪些工具设备呢?,图13—1 气割金属板材,一、气割概述 1.气割所用的气体 气割用的气体可分为两类：助燃气体(氧气)和可燃气体(乙炔等) (1)氧气 它是一种无色、无味、无毒的气体,其分子式为O2在标准状态下,氧气的密度为1.429kg/m3,比空气重(空气为1.29kg/m3)氧气本身不能燃烧,但它是一种活泼的助燃气体 (2)乙炔 它是一种无色而有特殊臭味的气体,是一种碳氢化合物,其分子式为C2H2在标准状态下,密度为1.17kg/m3,比空气略轻2.气割的原理及应用范围 (1)气割基本原理 气割是利用气体火焰的热能,将工件切割处预热到燃烧温度后,喷出高速切割氧流,使其燃烧并放出热量,从而实现切割的方法气割过程包括下列三个阶段: 1)气割开始时,用预热火焰将气割处的金属预热到燃烧温度(燃点) 2)向被加热到燃点的金属喷射切割氧,使金属剧烈燃烧。

3)金属燃烧氧化后生成熔渣和产生反应热,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,这样持续下去就能将金属逐渐割穿随着割炬的移动,金属材料被切割成所需的形状和尺寸,气割过程如图13—2所示2)应用范围 气割的效率高、成本低、设备简单,并能在各种位置进行切割及切割各种外形复杂的零件,因此,广泛地用于型钢下料、开焊接坡口和铸件浇冒口的切割,切割厚度可达300mm 以上 根据金属的切割性能,目前,气割主要用于各种碳钢和低合金钢的切割其中淬火倾向大的高碳钢和强度等级较高的低合金钢气割时,为避免切口淬硬或产生裂纹,应采取适当加大预热火焰功率和放慢切割速度,甚至割前对钢材进行预热等措施二、气割设备工具 1.气瓶 (1)氧气瓶 氧气瓶是储存和运输氧气的一种高压容器氧气瓶的外形和构造如图13—3所示目前,工业中最常用的氧气瓶规格是瓶体外径为219 mm, 瓶体高度约为1370mm,容积为40L,当工作压力为15MPa时,储存6m3氧气 氧气瓶外表面涂天蓝色漆,并用黑漆写上“氧”字样 (2)乙炔瓶(又称溶解乙炔瓶) 乙炔瓶是一种储存和运输乙炔的压力容器其外形与氧气瓶相似,比氧气瓶矮,略粗一些。

乙炔瓶的外形和构造如图13—4所示 乙炔瓶外表面涂白色漆,并用红漆写有“乙炔”“不可近火”字样2.减压器 减压器又称为压力调节器,它是将高压气体降为低压气体的调节装置例如,把氧气瓶内的15MPa高压气体减压至0.1~0.3 MPa的工作压力,供焊接或切割时使用减压器同时还有稳压作用,使气体的工作压力不随气瓶内的压力减小而降低 (1)氧气减压器 氧气减压器的品种很多,有单级和双级的,有正作用式和反作用式的目前氧气瓶上经常使用的减压器为QD-1型单级反作用式减压器,其内部构造如图13—5所示2)乙炔减压器 乙炔减压器的作用原理、结构和使用方法与氧气减压器基本相同,只是零件尺寸、形状和材料有所不同 但由于乙炔瓶阀的阀体旁侧没有连接减压器的接头,所以必须使用带夹环的乙炔减压器,如图13—6所示转动紧固螺钉时,能使乙炔减压器的连接管压紧在乙炔瓶阀的出气口上,使乙炔通过减压器供焊、割用3.割炬 割炬是进行气割的主要工具它是使可燃气体与氧气按一定比例混合燃烧形成稳定火焰的工具按可燃气体与助燃气体混合的方式不同,可分为射吸式和等压式两大类 射吸式割炬型号表示方法如下:,4.橡胶软管 氧气瓶和乙炔瓶中的气体须用橡胶软管输送到焊炬或割炬。

焊割所用的橡胶软管,按其所输送的气体不同分为以下两种 (1)氧气胶管 根据GB/T2550—2007 《气体焊接设备 焊接、切割和类似作业用橡胶软管》的规定,氧气胶管应为蓝色它由内外胶层和中间纤维层组成,其外径为18mm,内径为8mm,工作压力为1.5MPa (2)乙炔胶管 根据GB/T2550—2007 《气体焊接设备 焊接、切割和类似作业用橡胶软管》的规定,乙炔胶管应为红色其结构与氧气胶管相同,但其壁较薄,外径为16mm,内径为10mm,工作压力为0.3MPa5.辅助工具 (1)护目镜 气焊、气割时,焊工应戴护目眼镜操作,可保护眼睛不受火焰亮光的刺激,以便在焊接过程中能仔细地观察熔池金属,又可防止飞溅金属伤害眼睛在焊接一般材料时宜用黄绿色镜片,镜片的颜色要深浅合适,根据光度强弱可选用3~7号遮光玻璃 (2)通针 用于清理发生堵塞的火焰孔道一般由焊工用刚度好的钢丝或黄铜丝自制 (3)打火机 使用手枪式打火机点火最为安全可靠尽量避免使用火柴点火,非用火柴点火时,必须把划着的火柴从焊嘴或割嘴的后面送到焊嘴或割嘴上,以免手被烫伤 (4)其他工具 钢丝刷、锤子、锉刀、扳手、钳子等三、氧—乙炔焰 乙炔与氧混合燃烧形成的火焰叫氧—乙炔焰。

氧—乙炔焰的外形、构造及温度分布是由氧气和乙炔混合的比值决定的按比值的不同,可得到性质不同的三种火焰：碳化焰、中性焰和氧化焰,如图13—8所示氧—乙炔焰的种类及特点见表13—1四、气割基本操作 1.气割顺序 气割工件因局部受高温影响,割后将产生较大变形,若对气割顺序做合理选择,则可减小割件的这种变形,如图13—9所示 2.气割姿势 两脚距离与肩同宽,呈外八字形,身体自然下蹲,右臂弯曲靠右膝外侧,左臂在两腿之间伸向右方,如图13—10所示图13—9 气割顺序 图13—10 气割姿势,3.预热火焰的调整 气割预热火焰应选取氧和乙炔比例适当、对金属无碳化和氧化作用的中性焰,主要通过调节预热氧调节阀来实现 4.检查风线(切割氧流线) 预热火焰调整好后,打开切割氧阀门,观察风线为保证切割质量,风线应为具有一定长度、笔直而清晰的圆柱体若风线不符合要求,应关闭割炬的所有阀门,用通针清理割嘴内表面的飞溅、污物,同时修正风线气割设备的安装与检查 1.工作任务 本任务是进行气割设备的安装与检查,如图13—11所示 2.任务分析 分析图13—11所知,该设备由气瓶、气体减压器、气管、割炬等组成。

要完成任务,首先应了解气焊与气割设备组成部分及相互连接方法,根据连接方法及要求正确连接气割的设备,并进行各项安全检查3.实施步骤 (1)气割前准备 1)气割设备及连接气割设备的安装如图13—11所示 手工气割所用设备及工具的连接顺序如下 2)辅助器具及工具护目镜、点火枪、通针、钢丝刷、扳手等2)气割前检查 1)场地检查严格按气割安全规定进行 2)设备连接先打开气瓶的瓶阀,去除瓶口灰尘将减压器总成与气瓶连接好再将气管与减压器总成接好,氧气管用管箍箍紧,乙炔管直接插入即可最后将氧气管与割炬进行连接检查割炬的射吸能力正常后,连接乙炔管 3)设备检查 ①检查割炬的射吸能力旋开割炬氧气调节阀,使氧气流过混合气室喷嘴,这时将手指放在割炬的乙炔进气管口上(见图13—12), 如果手指感到有吸力,证明射吸能力正常;若无吸力或有推力(回火现象),则说明割炬不能正常工作,必须经维修后方可使用②检查漏气右旋氧气减压器的调节螺母,调节低压表表压至0.25MPa,用手触摸(或涂肥皂水)各连接处,判断有无漏气现象检查乙炔接头处可用肥皂水涂抹或鼻嗅的方法如有漏气现象,应马上关闭瓶阀检修 ③减压器总成的检查调节减压器总成低压调节螺杆,观察压力表指针动作是否灵敏。

4.评分标准,气割火焰的点燃、调节和熄灭 1.工作任务 本任务是气割火焰的点燃、调节不同性质的火焰和正确熄灭火焰的操作 2.任务分析 要完成任务,必须了解气割火焰性质分类及外在表象,掌握气割火焰的点燃、调节与熄灭等基本操作技能 3.实施步骤 (1)割炬的握法 右手握持割炬手柄,并以右手的拇指和食指掌握预热氧阀开关,以便调节预热火焰和发生回火时切断气源左手的小指和无名指夹住混合气管,拇指和食指控制切割氧气阀门2)火焰的点燃 1)根据气瓶和减压阀的安全使用规定和焊接规范,打开减压阀并调整到合适的工作压力氧气压力为0.3~0.5MPa,乙炔压力为0.03~0.04MPa 2)打开割炬的调节气阀先逆时针方向旋转乙炔阀门放出乙炔,再逆时针微开氧气阀门,使氧气和乙炔在割炬内形成混合气体并从割嘴喷出,此时将割嘴靠近火源点火开始练习时,可能出现不易点燃和连续“放炮” 的响声,这是因为氧气量过大或乙炔不纯所造成的,此时应微关氧气阀门或放出不纯的乙炔,重新点火点火时,拿火源的手不要正对割嘴(见图13—13),也不要将割嘴指向他人,以防烧伤3)火焰的调节 刚点燃的火焰多为碳化焰, 如要调成中性焰,应逐渐增加氧气的供给量,直至火焰的内、外焰无明显的界限,焰心端部有淡白色火焰闪动,即获得中性焰。

如继续增加氧气或减少乙炔,就得到氧化焰; 反之, 增加乙炔或减少氧气,可得到碳化焰 (4)火焰的熄灭 正确的熄灭方法是先顺时针方向旋转乙炔阀门,直至关闭乙炔,再顺时针方向旋转氧气阀门关闭氧气这样可避免黑烟和火焰倒袭注意,关闭阀门时以不漏气为准,不要关得太紧,以防磨损太快,降低割炬的使用寿命 (5)安全注意事项 1)在实施任务前,先认真阅读气割的各项安全规程,再操作 2)正式操作前,先进行模拟练习,熟悉割炬阀门的开关顺序后,再操作普通零件的气割 1.工作任务 根据如图13—14所示图样及技术要求,自行确定气割顺序,气割加工零件毛坯件 2.任务分析 如图13—14所示,零件由直线、圆弧、内孔、角度等组成,要完成该任务必须了解手工气割的工艺参数选用原则,掌握直线、圆和圆弧的气割基本方法图13—14 气割加工图,3.实施步骤 (1)割炬的选择 1)选择工艺规范根据工件厚度(12mm),选用射吸式割炬G01-30型;2号环 形割嘴,切割氧孔径为0.8mm;氧气压力0.25MPa;乙炔压力0.001~0.1MPa 2)检查气密性 3)检查割炬的射吸能力 (2)气割前的准备 1)识读气割工件图,在板材上合理排布零件的位置。

2)按图样尺寸进行划线,留有一定的切割余量并检查尺寸的准确性 3)工件正确放置工件的摆放如图13—15所示图13—15 工件的摆放,(3)气割 1)点燃火焰并调整火焰性质与火焰能量的大小,检查风线情况 2)起割、正常气割、停割、接割和收尾停割 (4)外轮廓线的气割 操作者平端割炬,使割嘴垂直于割件表面,预热钢板割线右端边缘10mm 处,待预热点呈现亮红色时,将割嘴外移至钢板边缘,同时慢慢打开切割氧阀门,当看到预热处有红点被氧气流吹掉时,可以开大切割氧阀门随着氧气流的加大,从割件的背面飞出鲜红的铁渣时,说明已经割透,即可根据工件的厚度,以适当的速度移动割炬 向前切割5)内孔的气割 1)起割起割内孔时,要预先切割件孔内废料部分,离气割线适当距离割一小透孔将割嘴垂直于割件表面,对欲开孔部位进行预热,然后将割嘴稍向旁移,并略倾斜;再逐渐开大切割氧阀门吹除熔渣,直至将钢板割穿,再过渡到切割线上切割,如图13—16所示图13—16 内孔的气割示意图 a)、b)割炬角度与距离 c)、d)起割的角度与移动的方向,2)切割过程切割内圆孔时,身体要保持稳定,割速要均匀当割嘴沿切割线做圆周运动时,身体重心也应轻轻随着变动,但手臂及下蹲姿势不应有较大变动。

3)停割当气割接近结束时,应略开大切割氧阀门,割速也应略快,迅速吹掉熔渣,防止收尾处热量集中而局部熔化,产生粘连 (6)关闭气源,设备整理,清理场地 (7)质量检查 1)测量割件的各部尺寸是否符合图样要求 2)检查气割切口表面是否平整光滑,割纹是否均匀一致 3)检查切口边缘是否有熔化现象,氧化物是否易于清除 4)检查切割直线段的平直程度4.注意事项 (1)氧气瓶一般应直放使用,乙炔瓶必须直放。