专题十四 认识气割（教案）-浙江省职教高《焊接方法与工艺》专题复习讲练测

中职三段六步开放课堂配套学历案 专题14.认识气割（讲义）-《焊接方法与工艺》专题复习讲练测 [考纲要求] 1.了解气割原理及过程； 2.掌握气割设备及工具的使用； 3.了解适合气割的金属材料的特点和条件，如铁、钢、铝、铜的气割性； 4.熟悉气割的特点及应用； [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.气割原理及过程 气割是利用气体火焰的热能，将工件切割处预热到然烧温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法。氧气切割过程包括下列三个阶段； （1）气割开始时，用预热火焰将起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，使金属剧烈地燃烧。 （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，这样继续下去就将金属逐渐地割穿，随着割炬的移动，就切割成所需的形状和尺寸。 2.气割设备及工具 气割机 （1）半自动气割机半自动气割机是最简单的机械化气割设备，一般是一台小车带动割嘴在专用轨道上自动地移动，但轨道轨迹要人工调整。当轨道是直线时，割嘴可以进行直线气割；当轨道呈一定的曲率时，割嘴可以进行一定曲率的曲线气割。 （2）仿形气割机仿形气割机是一种高效率的半自动气割机，可方便又精确地气割出各种形状的零件。仿形气割机的结构形式有两种类型：一种是门架式，另一种是摇臂式。其工作原理主要是靠轮沿样板仿形带动割嘴运动,而靠轮又有磁性靠轮和非磁性靠轮两种。 （3）数控气割机 所谓数控， 就是指用于控制机床或设备的工作指令（或程序），是以数字形式给定的一种新的控制方式。将这种指令提供给数控自动气割机的控制装置时，气割机就能按照给定的程序，自动地进行切割。 3. 气割的条件及金属的气割性 气割的条件 符合下列条件的金属才能进行氧气切新： （1）金属在氧气中的燃点应低于熔点，这是氧气切割过程能正常进行的最基本条件。否则金属在燃烧之前已熔化就不能实现正常的切割过程。 （2）金属气割时形成氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。氧气切割过程产生的金属氧化物的熔点必须低于该金属本身的熔点，同时流动性要好，这样的氧化物能以液体状态从割缝处被吹除。 （3）金属在切割氧射流中的燃烧应该是放热反应。因为放热反应的结果是上层金属燃烧产生很大的热量，对下层金属起着预热作用。如气割低碳钢时，由金属燃烧所产生的热量约占70%，而由预热火焰所供给的热量仅为30%。否则，如果金属燃烧是吸热反应，则下层金属得不到预热，气割过程就不能进行 （4）金属的导热性不应太高。否则预热火焰及气割过程中氧化所析出的热量会被传导散失，使气割不能开始或中途停止。 常用金属的气割性 （1）低碳钢和低合金钢能满足上述“求，所以能很顺利地进行气割。钢的气割性能与含碳量有关，钢含碳量增加，熔点降低，燃点升高，气割性能变差. （2）铸铁不能用氧气气割，原因是它在氧气中的燃点比熔点高很多，同时产生高熔点的2氧化硅（SiO2），而且氧化物的黏度也很大，流动性又差，切割氧流不能把它吹除。此外由于铸铁中含碳量高，碳燃烧后产生一氧化碳和二氧化碳冲淡了切割氧射流，降低了氧化效果，使气割发生困难。 （3）高铭钢和铬镍钢会产生高熔点（约1990℃）的氧化铬和氧化镍，遮盖了金属的切口 表面，阻碍下一层金属燃烧，也使气割发生困难。 （4）铜、铝及其合金燃点比熔点高，导热性好，加之铝在切割过程中产生高熔点（约2050℃）的三氧化二铝，而铜产生的氧化物放出的热量较低，都使气割发生困难。 4. 气割的特点及应用 气割的优点 （1）切割效率高，切割钢的速度比其他机械切割方法快。 （2）机械方法难以切割的截面形状和厚度，采用氧乙炔焰切割比较经济。 （3）切割设备的投资比机械切割设备的投资低，切割设备轻便，可用于野外作业。 （4）切割小圆弧时，能迅速地改变切割方向。切割大型工件时，不用移动工件，借助移动氧乙炔火焰，便能迅速切割。 （5）可进行手工和机械切割。 气割的缺点 （1）切割出的零件尺寸公差劣于机械方法。 （2）预热火焰和排出的赤热熔渣存在发生火灾以及烧坏设备和烧伤操作工的危险。3）切割时，燃气的燃烧和金属的氧化，需要采用合适的烟全控制装置和通风装置。4）切割材料受到限制，如铜、铝、不锈钢、铸铁等不能用氧乙炔焰切割。 应用 气割的效率高，成本低，设备简单，并能在各种位置进行切割和在钢板上切割各种外形复杂的零件，因此，广泛地用于钢板下料、开焊接坡口和铸件浇冒口的切割，切割厚度可达300mm以上。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能率和放慢切割速度，甚至割前对钢材进行预热等措施。