气体切割操作规程.docx

气体切割操作规程 乙炔的代用气体有丙烷、丙烯、天然气、氢气（电解水产生）、液化石油气、一些混合气体等。汽油经雾化后也可作为燃气用于气割。 1 ．氧 - 丙烷气体切割 气割时使用的预热火焰为氧 - 丙烷火焰。根据使用效果、成本、气源情况等综合分析，丙烷是乙炔的比较理想的代用燃料，目前丙烷的使用量在所有乙炔代用燃气中用量最大。工业发达国家早已经使用丙烷（ C3H8 ）这种质优价廉的气体进行火焰切割。氧 - 丙烷切割要求氧气纯度高于 99.5 ％，丙烷气的纯度也要高于 99.5 ％。一般采用 G01-30 型割炬配用 GKJ4 型快速割嘴。 与氧 - 乙炔火焰切割相比，氧 - 丙烷火焰切割的特点如下： ① 切割面上缘不烧塌，熔化量少；切割面下缘黏性熔渣少，易于清除； ② 切割面的氧化皮易剥落，切割面的粗糙度相对较低； ③ 切割厚钢板时，不塌边、后劲足，切口表面光洁、棱角整齐，精度高； ④ 倾斜切割时，倾斜角度越大，切割难度越大； ⑤ 比氧 - 乙炔切割成本低，总成本约降低 30 ％以上。 同氧 - 乙炔切割相似，氧 - 丙烷切割按使用的割炬分为射吸式割炬和等压式割炬，射吸式割炬大多用于手工切割，等压式割炬大多用于机械切割。 切割时，预热火焰开始用氧化焰（氧与丙烷混合比 5 ： 1 ），以缩短预热时间。正常切割时转用中性焰（混合比为 3.5 ： 1 ）。使用丙烷气切割与氧 - 乙炔切割的操作步骤基本一样，只是氧 - 丙烷火焰略弱，切割速度较慢一些。采取如下措施可使切割速度提高： ① 预热时，割炬不抖动，火焰固定于钢板边缘一点，适当加大氧气量，调节火焰成氧化焰； ② 换用丙烷快速割嘴使割缝变窄，适当提高切割速度； ③ 直线切割时，适当使割嘴后倾，可提高切割速度和切割质量。 2 ． 液化石油气切割 随着石油工业的发展，石油工业中的副产品——液化石油气已被用在金属的切割上。液化石油气的主要成分是丙烷（ C3H8 ）、丁烷（ C4H10 ）、丁烯（ C4H8 ）、戊烷（ C5H12 ）和乙烷（ C2H6) 等。这些物质在常温下都是气体。为了便于储存和运输，把它们加压变成液体，然后装在瓶里使用，这就是液化石油气。 采用氧 - 液化石油气代替氧 - 乙炔进行切割具有很多优点，如成本低、切口表面光滑、氧化铁熔渣易清除、操作安全、回火爆炸的可能性较小、使用方便等；缺点是切割时预热的时间稍 长，耗氧量大。 氧 - 液化石油气火焰的构造，同氧 - 乙炔火焰基本一样，也分为氧化焰、碳化焰、中性焰三种，焰心也有部分分解反应。不同的是氧 - 液化石油气焰习分解产物较少，内焰不像乙炔焰那样明亮，而是有点发蓝，外焰则显得比氧 - 乙炔焰清晰而且较长。 按汽化方式的不同，液化石油气的供给方法分为：自然汽化、强制汽化和加添加剂。 （ 1 ）自燃汽化 瓶内液体蒸发所需要的热量完全靠瓶子周围的空气供给。这种方法要求瓶内液化石油气的丙烷含量高，不能含有戊烷，环境温度不能太低，冬天必须放在有采暖设备的房子里使用。这种方式汽化量较小，但切割一般厚度的钢板已完全够用。 （ 2 ）强制汽化 把瓶内气体导出，靠汽化器使之汽化。这种方法的优点是： ① 瓶内组成始终不变，因此压力一直稳定，可不剩残液； ② 液化石油气的汽化量仅取决于汽化器的汽化能力，与气瓶的大小无关； ③ 在环境温度较低的条件下同样可以使用，适于冬季室外作业； ④ 对液化石油气组成没有十分严格的要求。 （ 3 ）加添加剂 在液化石油气、丙烷气内加注添加剂，可起到助燃、阻聚、催化、裂化等特殊功效，显著改善气体的燃烧特性，大大提升火焰的燃烧温度。添加剂能有效改善液化石油气在气瓶内液量较小或在环境温度较低（如冬季）条件下，由于汽化量不足影响切割的问题。 目前使用的割炬多是射吸式的，但规格和结构不统一，所以液化石油气输出压力也大小不同。为了保证液化石油气输入割炬的流量，达到与氧混合的比例要求，调整液化石油气的供应十分重要。根据现场操作经验，手工切割一般厚度的钢板，液化石油气调压后的输出压力为 2 ～ 3kPa ；自动切割机为 10 ～ 30kPa ，切割厚度 200 ～ 300mm 的钢冒口时为 25kPa 。 由于液化石油气的着火点较高，致使点火较氧 - 乙炔时困难，必须用明火才能点燃，或者把割嘴部靠近钢板表面，并稍微打开一点氧气阀门，也可用打火枪点火。调节时，先送一点氧气，然后慢慢加大液化石油气量和氧气量。当火焰最短，呈蓝白色并发出呜呜响声时，该火焰温度最高。 氧 - 液化石油气切割时的操作工艺与氧 - 乙炔切割基本相同。 3 ． 高速、高效气割工艺 （ 1 ）超声速割嘴快速气割 这种切割方法选用割嘴的切割氧孔道具有超声速均直流的气动特性曲面，切割面光洁。由于超声速氧流在单位时间内能提供较多的氧气，可促进被切割金属的氧化反应，便于气割过程的顺利进行。 超声速割嘴因其切割氧出口孔道是扩散形，使氧射流的喷出速度大于声速，且长而挺直、动量大，故具有良好的切割性能。不仅切割速度快（比一般直筒形割嘴快 20 ％～ 25 ％），而且所能切割的厚度大，切割面质量好。一般超声速割嘴有切割氧压力 490kPa 和 690kPa 的两种。 普通割嘴切割氧孔道是圆柱形的，切割氧压力随孔径的增加而增加，氧气流出口速度较慢，涡流大。而超声速快速割嘴的切割氧压力基本不随切割厚度的变化而变化。 超声速割嘴切割操作方法与普通割嘴相同，但需注意以下几点： ① 不论切割薄板还是厚板，切割氧压力的设定需按照割嘴的设计压力，但可适当高些（主要看风线情况），以弥补软管的压力损失； ② 氧气皮管宜使用内径 8mm 的软管； ③ 预热火焰功率要适当加大些，但切割厚板不宜增大。 （ 2 ）氧帘割嘴快速气割。 氧帘割嘴快速气割在通常的预热火焰和切割氧流之间附加一层小流量、低流速的保护氧流，在切割氧流外围形成一道保护屏幕，使之不受周围杂质气体的污染，相对地提高了切割氧的纯度，并对预热火焰起稳定作用。 因此这种割嘴的切割速度比普通割嘴高 40 ％～ 50 ％，切割面粗糙度可达 Ra12.5 μ m ，且上缘棱角清晰，下缘无粘渣，特别适合于厚度 40mm 以下成形零件的优质切割。在我国普遍采用气态氧的条件下，氧帘割嘴是提高气割速度和质量的有效方法。氧帘割嘴的操作注意事项与超声速割嘴相同。 气割用燃气最早使用是乙炔。随着工业的发展，人们在探索其他的气体替代乙炔。目前为了提高切割质量，手工切割时可采用在手工割炬装上电动匀走器的方法，利用电动机带动该轮使割炬沿切割线均速行走。也可使用直线导板，这样既减轻劳动强度，又能提高切割面质量。 4 ． 氧 - 熔剂切割 碳钢比较容易切割，但有些金属，例如含铬量较多的钢（如不锈钢、耐热钢等）以及铸铁、有色金属等，用一般的气割方法是无法切割的。因为这些金属在氧气中燃烧时，能结成一种难熔的高熔点氧化物，阻碍了氧气与金属表面接触，使切割过程不能进行。 氧 - 熔剂切割法又称为金属粉末切割法，是向切割区域送入金属粉末（铁粉、铝粉等）的气割方法。可以切割用常规气体火焰切割方法难以切割的材料，如不锈钢、铜和铸铁等。金属粉末切割的工作原理如图 2 所示。 氧 - 熔剂切割方法的工艺要点在于：除了有切割氧气的气流外，同时还有由切割氧气流带出的粉末状熔剂吹到切割区，利用氧气流与熔剂对被切割金属的综合作用，借以改善切割性能，达到切割不锈钢、铸铁等金属的目的。 这种方法虽设备比较复杂，但切割质量比振动切割法好。在没有等离子弧切割设备的场合，是切割一些难切割材料的快速和经济的切割方法。 氧 - 熔剂切割是在普通氧气切割过程中在切割氧流内加入纯铁粉或