第五章 气焊与气割.ppt

第五章气焊与气割,气焊与气割,一、气焊的定义气焊是利用可燃气体与助燃气体氧混合燃烧形成的火焰，将被焊材料局部加热到熔化状态，另加填充金属而进行的一种焊接方法。,气焊与气割,二、气割的定义气割是利用可燃气体与氧燃烧时放出的热量将金属预热到燃点，使其在纯氧气流中燃烧，并利用高压氧流将燃烧的氧化熔渣从切口中吹掉，从而达到分离金属的目的。,第一节气焊的基本原理、特点及应用,一、基本原理,气焊是利用气体火焰作热源的一种焊接方法。它借助可燃气体与助燃气体混合后燃烧产生的火焰，将接头部位母材金属和焊丝熔化，使被熔化的金属形成熔池，冷却凝固后形成一个牢固的接头，从而使两焊件连接成一个整体。最常用的气焊方法是氧乙炔焊。,二、特点,优点：1）设备简单，移动方便，无电力供应的地区可以方便焊接。2）可以焊接很薄的工件。3）焊接铸铁和部分有色金属是焊缝质量好。缺点：1）热量较分散，热影响区及变形大。2）生产率较低，不易焊接较厚的金属。3）有些金属因气焊火焰中氧、氢等气体与熔化金属发生作用，会降低焊缝性能。4）难以实现自动化。,三、应用,适用于薄板的焊接以及低熔点材料的焊接，能用于工具钢和铸造类需要预热和缓冷的材料的焊接，同时还广泛应用与有色金属的钎焊及硬质合金堆焊，以及用于磨损和报废件的补焊。,气焊用气体,由助燃气体+可燃气体组成。助燃气体为：氧气可燃气体为：乙炔、氢、丙烷丁烷（液化石油气）等。,第二节气焊与气割用材料,一、氧气（O2）1.氧气的性质氧气是一种无色、无味、无毒气体，在标准状态（0，0.1MPa）下的密度是1.429kg/m3,比空气重（空气为1.293kg/m3）。当温度降到-183时可由气态变成浅蓝色的液态，当温度降到-218时液态氧就会变成浅蓝色的固态。2.氧气的制取(1)化学方法加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气；(2)水电解法(3)空气分离法,3.对氧气纯度的要求工业用氧气分为两个等级，其中，一级纯度不低于99.2；二级纯度不低于98.5。对一些质量要求较高的气焊应采用一级纯度的氧气。气割时，延期纯度应不低于98.5。二、乙炔(C2H2)1.乙炔的性质常温下为无色气体，工业用乙炔因混有杂质，如硫化氢、磷化氢等，故有刺鼻的特殊气味，密度为1.17KG/。乙炔是气焊气割中最常用的一种可燃气体，它具有低热值、火焰温度高、火焰对金属无有害化学作用、制取方便等特点。乙炔燃烧的火焰温度可高达31003200。,乙炔是一种危险的易燃易爆气体。不论是液态、气态还是固态，在一定条件下都可能因为摩擦冲击等发生爆炸。例如：当压力超过0.15MPa时会发生爆炸；当气体温度达到580600，乙炔会自行爆炸；当气体含量在2.281与空气形成混合气体，或乙炔含量在2.890与氧气形成混合气体，遇明火都会立即爆炸。工业用乙炔，主要利用水分解电石（CaC2）产生，其化学反应如下：CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2+Q,三、气焊丝,1.对气焊丝的要求(1)焊丝的化学成分应基本上与焊件相符合，以保证焊缝具有足够的力学性能。(2)焊丝表面应无油脂、锈斑及油漆等污物。(3)焊丝应能保证焊缝具有必要的致密性，即不产生气孔及夹渣等缺陷。(4)焊丝的熔点应等于或略低于被焊金属的熔点；焊丝熔化时应平稳，不应有强烈的飞溅和蒸发。,2.常用气焊丝,常用气焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、铸铁气焊丝等。气焊铸铁时，由于其中含有较多量的碳和硅，这两种元素在焊接过程中易烧损，故在铸铁气焊丝内碳和硅的含量应适当增加。GB1004488中规定铸铁气焊丝的型号用字母RZ后加焊丝主要化学元素符号或金属类型代号，后面再加小分类的数字。字母“R”表示焊丝；字母“Z”表示焊丝用于铸铁焊丝；,字母“C”表示灰铸铁；字母“CH”表示合金铸铁；字母“CQ”表示球墨铸铁。常用型号有RZC-1、RZC-2、RZCH、RZCQ-1、RZCQ-2等。RZC型用于中小型灰铸铁焊丝；RZCH型用于高强度铸铁或合金铸铁气焊；RZCQ型用于球墨铸铁件气焊。,1、气焊熔剂作用,驱除焊接时熔池中形成的高熔点氧化物杂质；形成熔渣覆盖在熔池表面，使熔池与空气隔离，防止熔池金属的氧化和杂质进入；(3)改善润湿性能和精炼作用，促使获得致密的焊缝组织。,气焊低碳钢时，由于气体火焰能充分保护焊接区域，一般不需要使用气焊熔剂。,四、气焊熔剂,气焊过程中，气焊熔剂是直接加入到熔池内或者抹在焊丝上的，在高温下熔剂熔化与熔池内的金属氧化物或非金属夹杂物相互作用形成熔渣，浮在焊接熔池表面，覆盖着熔化的焊缝金属，从而可以防止熔池金属的氧化，并改善焊缝金属的性能。在气焊时，也可以把需要渗入的合金元素粉末混合在熔剂中加入熔池，达到过渡合金元素的目的。,2.气焊熔剂种类：化学溶剂和物理溶剂(1)化学熔剂。由一种或几种酸性氧化物或碱性氧化物组成，所以也称酸性溶剂或碱性溶剂。其中酸性溶剂如硼砂、硼酸、二氧化硅等，主要用于焊接铜及其合金、合金钢等。焊接时形成的氧化亚铜、氧化锌和氧化铁等是碱性氧化物，因此，要采用酸性溶剂。碱性溶剂如碳酸钾和碳酸钠等，主要用于补焊铸铁。由于此时熔池内形成高熔点的二氧化硅,所以采用碱性溶剂。,2.气焊熔剂种类：化学溶剂和物理溶剂(2)物理溶剂。这类溶剂有氯化钾、氯化钠、氯化锂、氟化钠、硫酸氢纳等，主要用于焊接吕及其合金。在气焊铝及其合金时，熔池表面形成一层AL2O3薄膜，这种化合物不能被酸性或碱性溶剂中和，直接阻碍焊接过程的顺利进行。因此必须用有物理作用的溶剂将AL2O3溶解，从而获得高质量的焊缝。,3.气焊熔剂牌号编制方法(1)牌号前加“CJ”表示气焊熔剂。(2)牌号一般由三位数字组成，第一位数字表示气焊熔剂的用途类型：1表示不锈钢及耐热钢用熔剂；2表示铸铁气焊用熔剂；3表示铜及铜合金气焊用；4表示铝及铝合金气焊用。(3)牌号第二、三位数字表示同一类型气焊熔剂的不同牌号。,气焊熔剂的品种、性能及用途,第三节气焊设备及工具气焊设备及工具主要由氧气瓶、氧气减压器、乙炔瓶、乙炔减压器、回火保险器、焊炬和橡皮管等组成。如图所示。,气焊设备及工具,1、氧气瓶,2、乙炔瓶,3、减压器,4、焊炬,5、其他辅助工具,氧气瓶是运送和贮存高压氧气的容器，其容积为40L（33L、44L），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100200kpa，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。放置它时必须平稳，尽量垂直放置，不与其它气瓶混放，不得靠近明火或热源，避免撞击，防止暴晒，与乙炔瓶保持距离。,1、氧气瓶,氧气瓶,氧气瓶一般使用三年后应进行复验，复验内容有水压试验和检查瓶壁腐蚀情况。有关气瓶的容积、重量、出厂日期、制造厂名、工作压力，以及复验情况等项说明，都应在钢瓶收口处钢印中反映出来,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。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3040；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。,2、乙炔瓶,在乙炔瓶内装有浸满丙酮的多孔性填料，能使乙炔呈1.5MPa的压力稳定而安全地储存在瓶内。使用时，必须用乙炔减压器将乙炔压力降低到低压0.103MPa方可使用，这样，溶解在丙酮内的乙炔就分解出来，通过乙炔瓶阀流出，而丙酮仍留在瓶内（乙炔能溶解于水、丙酮等液体），以便溶解再次压入的乙炔。乙炔瓶阀下面的长孔内放有石棉，其作用是帮助乙炔从多孔性填料中分解出来。多孔性填料通常用质轻而多孔的活性炭、木屑、浮石和硅藻土等合制而成。乙炔瓶比乙炔发生器安全，而且卫生。,工业用乙炔是用水分解电石而得来的，其化学反应式如下：CaC2+2H2OC2H2+Ca（OH）2+127.2kJ/mol电石水乙炔熟石灰注：乙炔发生器是使水和电石进行化学反应，从而产生一定压力乙炔气体的设备。乙炔发生器有低压和中压两种。前者乙炔压力低于0.007MPa，后者乙炔的压力为0.007MPa0.13MPa。两者相比，中压乙炔发生器应用要比低压乙炔发生器更广泛。目前，在我国乙炔发生器由于其安全性差、操作环境恶劣，目前很少使用。,乙炔瓶,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0.20.4Mpa，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、调节压力，而且能使输出的低压气体的压力保持稳定，不会因气源压力降低而降低。这样，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。,3、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,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,乙炔减压器1-紧固螺钉2-夹环3-连接管4-乙炔减压器,4、焊炬,焊矩作用：气焊时用于控制气体混合比、流量及火焰并进行焊接的工具。将可燃气体和氧气按比例混合，并以一定的速度喷出燃烧，而生成一定能量、成分和形状稳定的火焰。,焊矩可分为：射吸式焊矩（最常用）和等压式焊矩,等压式焊炬使用的氧气压力与可燃气体压力相等，乙炔靠自己的压力与氧在焊嘴接头与焊嘴的空隙内混合，因此使用乙炔的压力与氧相等或接近，不靠喷射氧流的射吸作用即能进行气体的混合，它只适用于中压或高压乙炔。（先开氧气阀，先关乙炔阀）等压式焊炬结构简单，火焰燃烧稳定，回火可能比射吸式小（射吸式较易回火）。只能使用中压、高压乙炔，不能使用低压乙炔。,HXX-X汉语拼音字母H表示焊炬，0表示手工，1表示机械1表示射吸式，2表示等压式后缀数字表示焊接低碳钢最大厚度，单位为mmH016、H0112、H0120,焊炬型号表示方法：,5、橡皮管,氧气橡皮管应为黑色，内径8mm，工作压力1.5MPa，实验压力3.0Mpa。乙炔橡皮管应为红色，内径10mm，工作压力0.5MPa或1Mpa。连接焊炬或割炬的橡皮管不能短于5m，一般在1015m为宜，太长会增加气体流动的阻力。,6、回火保险器气焊、气割作业时，气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为回火。产生回火的原因是喷嘴孔道堵塞和喷嘴温度过高，造成气流不畅，使混合气体的喷射速度小于燃烧速度所致（气体供应不足）。回火保险器就是装在燃料气体系统上的防止向燃气管路或气源回烧的保险装置，一般有水封式与干式两种。,水封式中压回火保险器正常工作时，乙炔从底部进气口1进入，顶开止回阀2，经过滤清器6从出气口11进入焊（割）炬。发生回烧时，火焰从出气口11倒灌，顶开橡胶膜10，使燃烧火焰从放气口7逸入空气中，另一方面燃烧火焰压力关闭止回阀2，切割气路，使火焰无法进入乙炔气发生装置。另外，筒体内的水也阴断了火焰的通路，起到保险作用。,干式回火保险器正常工作时，乙炔气从底部进气口进入，流入较小的爆炸室，由出气口进入焊（割）炬，发生回烧时，防爆橡胶膜瞬间被冲破，使燃烧气体很快散发到空气中。其主要缺点是发生回烧后不能切割气源。,气焊作业中使用的辅助工具还有清理焊缝用的工具，如钢丝刷、凿子、手锤、挫刀等。清理焊嘴和割嘴用的工具，如通针、剔刀等；连接和开关气体通路的工具，如钢丝钳、活扳手、卡子及铁丝等。气焊工所用的上述工具必须专用和放在专门的工具箱内，不得沾有油污。,6、其他辅助工具,第四节气焊工艺,一、焊接接头种类及坡口形式对接接头、角接接头、搭接接头、卷边接头等，接头的形式可以根据焊件厚度、结构形式、强度要求和施工条件等情况确定。一般气焊接头采用对接接头形式。气焊0.51MM的薄钢板时，宜采用卷边接头及角接接头；当板厚小于3MM时，也可采用I型坡口的对接接头；当板厚等于或大于4MM时，宜采用Y形坡口。,第四节气焊工艺,二、焊前准备1、清除焊丝及工件接头处表面的氧化物、铁锈、油污等。2、清除方法可用喷砂或直接用气焊火焰烘烤后再用钢丝刷处理。,三、气焊的工艺参数,气焊参数主要包括：（1、焊丝直径（2、火焰种类（3、火焰能率（4、焊嘴倾斜角度（5、焊丝倾角（6、焊接速度等。,（1、焊丝直径,焊丝直径主要根据焊件的厚度、焊接接头的坡口形式以及焊缝的空间位置等因素来选择。焊件的厚度越厚，所选择的焊丝越粗。焊件厚度与焊丝直径关系见表7-7。,气焊火焰通过调节氧气、乙炔气体的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰。三种火焰如图：,（2、火焰种类,（1）中性焰这是氧与乙炔体积的比值(O2C2H2)为1.11.2的混合气燃烧形成的气体火焰，中性焰在第一燃烧阶段既无过剩的氧又无游离的碳，没有氧气与乙炔过剩，颜色为蓝白色。最高温度30503150。焊接时，焰芯末端离熔池35mm。我们气焊时使用中性焰。中性焰有三个显著区别的区域，分别为焰芯、内焰和外焰。,【中性焰】焊接时主要用内焰加热，中性焰的内焰实际上并非中性，而是有一定的还原性，能使氧化物还原，起到改善焊缝力学性能的作用，有人称中性焰为正常焰。中性焰应用最广，常用于焊接低碳钢、低合金钢、不锈钢及有色金属。,碳化焰是氧与乙炔的体积的比值(O2C2H2)小于1.1时的混合气燃烧形成的气体火焰，因为乙炔有过剩量，所以燃烧不完全(冒黑烟)。碳化焰的特征是内焰呈淡白色，碳化焰中含有游离碳，具有较强的还原作用和一定的渗碳作用。,(2)碳化焰,碳化焰的温度为27003000。由于在碳化焰中有过剩的乙炔，它可以分解为氢气和碳，过多的氢会进入熔池，促使焊缝产生气孔和裂纹。因而碳化焰不能用于焊接低碳钢及低合金钢。但轻微的碳化焰应用较广，可用于焊接高碳钢、中合金钢、高合金钢、铸铁及硬质合金等材料。,（3）氧化焰,氧化焰是氧与乙炔的体积的比值(O2C2H2)大于1.2时的混合气燃烧形成的气体火焰，氧化焰中有过剩的氧。,氧化焰的特征是焰心端部无淡白色火焰闪动，内焰，外焰分不清，由于火焰中含氧较多，因此氧化焰有氧化性，氧化反应剧烈，使焰芯、内焰、外焰都缩短，内焰很短，几乎看不到。氧化焰的焰芯呈淡紫蓝色，轮廓不明显；外焰呈蓝色，火焰挺直，燃烧时发出急剧的“嘶嘶”声。,氧化焰的温度可达31003400。由于氧气的供应量较多，使整个火焰具有氧化性。一般材料的焊接，绝不能采用氧化焰。但在焊接黄铜和锡青铜时，利用轻微的氧化焰的氧化性，生成的氧化物薄膜覆盖在熔池表面，可以阻止锌、锡的蒸发。由于氧化焰的温度很高，在火焰加热时为了提高效率，常使用氧化焰。气割时，通常使用氧化焰。,火焰性质是根据焊件材料的种类及其性能来选择的。一般来说，对于需要尽量减少元素烧损和积碳的材料，气焊时应选用中性焰；对于允许和需要增碳及还原气氛的材料，可选用碳化焰；而对于母材金属含有低沸点元素（Sn、Zn等）的材料，因需要生成氧化薄膜覆盖在熔池表面，以保护这些元素不再蒸发的材料，应选用氧化焰。,（3火焰能率选择,气焊火焰的能率是按每小时混合气体消耗量(L/h）来表示的。,在焊接厚大焊件、熔点较高的金属材料及导热性好的材料时（如铜、铝及其合金），要选用较大的焊炬型号及焊嘴号码，即选用较大的火焰能率。焊接薄小焊件、熔点较低且导热性差的金属材料时，要选用较小的焊炬型号及焊嘴号码，即选用较小的火焰能率。平焊时可选用稍大一些的火焰能率，以提高生产率；立焊、横焊、仰焊时火焰能率要适当减少，以免熔滴下坠造成焊瘤。,（4、焊嘴倾斜角度,焊嘴的倾斜角度是指焊嘴的中心线与焊件平面间的夹角。焊炬倾角大，热量散失小，焊件得到的热量多，升温快；焊炬倾角小，热量散失多，焊件受热少，升温慢。,在焊接厚度大，熔点较高或导热性较好的焊件时，或开始焊接时，为了较快的加热焊件和迅速形成熔池，焊炬的倾角要大些。反之，可以小些。焊件越厚，焊嘴的倾斜角应越大。焊件越薄，焊嘴的倾斜角越小。如果焊嘴选用大一些，焊炬的倾斜角可小一些；如果焊嘴选得小一些，焊炬的倾斜角可大一些。,焊嘴倾斜角度,焊嘴倾角焊嘴与焊件间的夹角称焊嘴倾角。焊嘴倾角的大小视工件厚度、焊嘴大小及施焊位置而定。焊一般低碳钢时，工件越厚，倾角越大，以便加热集中。,焊嘴倾角,焊嘴倾角与工件厚度的关系,焊丝倾角与焊件厚度、焊嘴倾角有关。当焊件厚度大时，焊嘴倾斜度也大，则焊丝的倾斜度小。当焊件厚度小时，焊嘴倾斜度也小，则焊丝的倾斜度大。焊丝倾角一般为3040。,（5、焊丝倾角,根据不同焊件结构、焊件材料、焊件材料的热导率来正确地选择焊接速度。,对厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以免发生未融合缺陷。对厚度小、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以免烧穿或使焊件过热，降低焊缝质量。在保证焊接质量的前提下，焊接速度应尽量快，以提高焊接生产率。,（6、焊接速度,四、气焊的基本操作,1、点火、调节火焰与灭火,2、焊接,（1）点火时，先微开氧气阀门，再开乙炔阀门，随后用明火点燃。（2）调节火焰,先根据焊件材料确定应采用哪种氧乙炔焰，并调整到所需的那种火焰，再根据焊件厚度，调整火焰大小。（3）灭火时，应先关乙炔，再关氧气。（氧气先来后走）,1、点火、调节火焰与灭火,2、焊接,（1）焊缝的起焊,（2）填充焊丝,（3）焊缝与焊丝的摆动,（5）焊缝结尾,（4）焊缝接头,（1）焊缝的起焊,气焊在起焊时，由于焊件温度低，焊嘴倾斜角应大些（80-90），这样有利于焊件预热。同时，气焊火焰在起焊部位应往复移动，以便起焊处加热均匀。当起焊点处形成白亮且清晰的熔池时，即可加入焊丝焊丝焊接。焊接时，应保持火焰焰心距坡口表面距离保持3-5mm。保证熔池处在焊缝中间。,（2）填充焊丝,在整个焊接过程中，为获得外观漂亮、内部无缺陷的焊缝，气焊工要观察熔池的形状，尽力使熔池的形状和大小保持一致。而且要将焊丝末端置于外层火焰下进行预热。填充焊丝的方法有两种：（1）滴注法：焊丝末端熔化后滴入溶池；（2）浸入法：焊丝末端浸入溶池。,（3）焊缝与焊丝的摆动,焊炬摆动基本上有三个动作：,1）沿焊接方向作前进运动，不断地熔化焊件和焊丝形成焊缝。2）在垂直于焊缝的方向作上下跳动，以便调节熔池的温度，防止烧穿。3）横向摆动，主要是使焊件坡口边缘能很好地熔化，控制熔化金属的流动，防止焊缝产生过热或烧穿等缺陷，从而得到宽窄一致、内在质量可靠的焊缝。,焊炬与焊丝的摆动焊炬与焊丝摆动的作用a.获得优质美观的焊缝（缝宽）；b.使焊件金属熔透均匀,并避免焊缝金属过热或过烧；c.利于熔池中各种氧化物及有害气体的排出；d.可以起到细化晶粒的作用。,气焊操作示意图、焊炬和焊丝得摆动方法,（4）焊缝接头,在焊接过程中，更换焊丝停顿或某种原因中途停顿再继续焊接处称为接头。在焊接接头时，应当用火焰将原熔池周围充分加热，将已冷却的熔池重新熔化，形成新的熔池后，即可加入焊丝。在焊接重要焊件时，接头处必须与原焊缝重叠810mm。,（5）焊缝结尾,当一条焊缝焊接至终点，结束焊接的过程称为收尾。减小焊炬的倾斜角，加快焊接速度，并多加入一些焊丝，可用温度较低的外焰保护熔池，直至将终点熔池填满，火焰才可缓慢离开熔池。气焊收尾时要做到焊炬倾角小、焊接速度快，填充焊丝多，熔池要填满。,五、碳素钢的气焊1.低碳钢的气焊a、焊丝选用H08、H08A或H15A及H15MnA等；b、火焰采用中性焰，火焰能率视焊件厚度而定。2.中碳钢的气焊(1)焊前预热（150250）；(2)采用H08Mn、H10MnSi等焊丝；(3)采用中性焰，能率比焊同样厚度得低碳钢小1015，采用左焊法。,3.高碳钢的气焊（1）焊前彻底消除焊接区表面的污物，焊接时要制备与焊件材质相同、等厚的引出板。（2）焊前预热；（3）焊后整体退火，以消除焊接应力，然后再根据需要进行其它热处理。也可焊后进行高温回火（700800），以消除焊接应力，防止裂纹产生并改善焊缝组织。（4）焊接时采用低碳钢焊丝或与母材成分相近的焊丝，火焰采用碳化焰。,第五节气割一气割的基本原理1.氧气切割的过程气割是利用气体火焰的热能将切割件预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法。氧气切割是常用的切割方法。,氧气切割包括下列三个过程：（1）预热气割开始时，用预热火焰将待切割处金属预热到燃点。（2）燃烧向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属在纯氧中剧烈的燃烧。（3）氧化与吹渣金属氧化燃烧后，放出大量的热，熔渣被切割氧吹掉，放出的热量将下层金属加热到燃点，继续下去就将金属逐渐的割穿。总之，金属的气割过程为预热燃烧吹渣的过程。其实质是金属在纯氧中燃烧的过程，而不是金属的熔化过程。,氧气切割原理简图,2.氧气切割的条件(1)金属材料的燃点应低于其熔点这样才能保证金属气割过程是燃烧过程，而不是熔化过程。因为液态金属流动性大，切口不平整，切割质量差。如低碳钢的燃点约1350，而熔点约为1500左右，完全满足了气割条件。碳钢中，随含碳量的增加，燃点升高而熔点降低。含碳量为0.7%的碳钢，其燃点比熔点高，难以气割。当含碳量超过1%时，一般就不能切割。（2）金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点同时粘度要小，流动性要好，否则，气割过程中形成的高熔点金属氧化物会阻碍下层金属与切割氧流的接触，使气割发生困难。如铝的熔点（660）低于三氧化二铝的熔点（2050），铬的熔点（1550）低于三氧化二铬的熔点（1990），所以铝及铝合金、高铬或铬镍钢都不具备气割条件。表列出了一些常用金属及其氧化物的熔点。下表中为常用金属材料及其氧化物的熔点。,表2-5常用金属及其氧化物的熔点,（3）金属燃烧时能放出大量的热这样才能保证气割处的金属具有足够的预热温度，使气割过程能继续进行。满足上述条件的金属材料有纯铁、低碳钢、和某些低合金钢。,三气割工艺1.气割参数与选择气割参数包括切割氧压力、切割速度、预热火焰能率、割炬与工件间的倾角，以及割炬离开工件表面的距离等。（1）割炬型号和切割氧压力被割件越厚，割炬型号、割嘴号码、氧气压力均应增大。当割件较薄时，切割氧压力可适当降低。但切割氧的压力不能过低，也不能过高。若切割氧压力过高，则切割缝过宽，切割速度降低，不仅浪费氧气，同时还会使切口表面粗糙，而且还将对割件产生强烈的冷却作用。若氧气压力过低，会使气割过程中的氧化反应减慢，切割的氧化物熔渣吹不掉，在割缝背面形成难以清除的熔渣粘结物，甚至不能将工件割穿。,（2）切割速度与工件厚度和使用的割嘴形状有关。切割速度正确与否，主要根据切口的后拖量来判断。所谓后拖量，就是在氧气切割过程中，在同一条割纹上沿切割方向两点间的最大距离。后拖量是不可避免的，只能尽量减小。如图所示。,后拖量示意图,(3)预热火焰能率预热火焰的作用是把金属工件加热至金属在氧气中燃烧的温度，并始终保持这一温度，同时还使钢材表面的氧化皮剥离和熔化，便于切割氧流与金属接触。气割时，预热火焰应采用中性焰或轻微氧化焰。碳化焰因有游离碳的存在，会使切口边缘增碳，所以不能采用。在切割过程中，要注意随时调整预热火焰，防止火焰性质发生变化。预热火焰能率的大小与工件的厚度有关，工件愈厚，火焰能率应愈大，但在气割时应防止火焰能率过大或过小的情况发生。如在气割厚钢板时，由于气割速度较慢，为防止割缝上缘熔化，应相应使火焰能率降低；若此时火焰能率过大，会使割缝上缘产生连续珠状钢粒，甚至熔化成圆角，同时还造成割缝背面粘附熔渣增多，而影响气割质量。如在气割薄钢板时，因气割速度快，可相应增加火焰能率，但割嘴应离工件远些，并保持一定的倾斜角度；若此时火焰能率过小，使工件得不到足够的热量，就会使气割速度变慢，甚至使气割过程中断。,(4)割嘴与工件间的倾角割嘴倾角的大小主要根据工件的厚度来确定。一般气割4mm以下厚的钢板时，割嘴应后倾2545；气割420mm厚的钢板时，割嘴应后倾2030；,气割2030mm厚的钢板时，割嘴应垂直于工件；气割大于30mm厚的钢板时，开始气割时应将割嘴前倾2030，待割穿后再将割嘴垂直于工件进行正常切割，当快割完时，割嘴应逐渐向后倾斜2030。割嘴与工作间的倾角详见图28。,割嘴与工件间的倾角示意图,(5)割嘴离工件表面的距离通常火焰焰芯离开工件表面的距离应保持在35mm的范围内，这样，加热条件最好，而且渗碳的可能性也最小。如果焰芯触及工件表面，不仅会引起割缝上缘熔化，还会使割缝渗碳的可能性增加。一般来说，切割薄板时，由于切割速度较快，火焰可以长些，割嘴离开工件表面的距离可以大些；切割厚板时，由于气割速度慢，为了防止割缝上缘熔化，预热火焰应短些，割嘴离工件表面的距离应适当小些，这样，可以保持切割氧流的挺直度和氧气的纯度，使切割质量得到提高。,四气割方法的应用与发展