子任务一 中厚板气割
目标要求
1.熟悉气割设备、辅助工具及其使用方法。
2.熟知割炬和割嘴号码的选择(应与钢板厚度相适应)，学会调整合适的气割参数。
3.掌握中厚板直线、圆及曲线气割的操作技能。
一、任务
任务单如图2.1所示。
图2.1
二、任务准备
(1)设备和工具：乙炔气瓶、氧气瓶、乙炔及氧气减压器、射吸式割炬及气割用胶管。
(2)辅助器具：通针、火柴或打火枪、小锤、钢丝钳等。
(3)实习割件：Q235钢板，规格为320mm×220mm×18mm。
(4)防护用品：气焊眼镜、工作服、皮手套、胶鞋、口罩、护脚等。
三、任务相关知识
气割是利用可燃气体的预热火焰在工件表面加热，待达到一定温度后喷出氧气流，使钢材燃烧并放出热量，从而达到切割目的的一种切割方法。气割是预热—燃烧—吹渣三个过程的结果，气割的过程见图2.2。
1.金属气割条件
(1)金属的燃点应低于金属自身的熔点。
(2)金属氧化物的熔点应低于气割金属的熔点，且流动性好。
(3)金属在氧气流中燃烧时能释放出较多的热量。
(4)金属的导热性不能太高。
(5)金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。
2.气割设备、工具、辅助用具和防护用品
(1)气割设备。气割设备有氧气瓶和乙炔瓶。
①氧气瓶是储存和运输氧气的高压容器(容量为40L)，见图2.3。瓶体外表涂天蓝色漆，并用黑漆写上“氧气”字样，工作压力为15MPa。
图2.2
图2.3
1—瓶底；2—瓶体；3—瓶箍； 4—瓶阀；5—瓶帽；6—瓶头
②乙炔瓶是储存和运输乙炔的容器，见图2.4，其外表涂白色，并用红漆写上“乙炔”字样。
图2.4
1—瓶口；2—瓶帽；3—瓶阀；4—石棉；5—瓶体； 6—多孔性填料；7—瓶座；8—瓶底
图2.5
1—减压表；2—高压表；3—外壳；4—调压螺丝； 5—进气接头；6—出气接头
(2)气割工具。气割工具有减压器，割炬和回火保险器。
①氧气瓶和乙炔瓶都需要安装减压器，减压器起减压和稳压作用。图2.5所示为QD－1型单级反作用式氧气减压器，图2.6所示为带夹环的乙炔减压器。
图2.6
1—固定螺丝；2—夹环；3—连接管；4—乙炔减压器
②割炬是手工气割的主要工具。图2.7所示为射吸式割炬的构造。按可燃气体与氧的混合方式不同，割炬分为射吸式和等压式两种，以射吸式割炬使用较多；按用途不同，割炬可分为普通割炬、重型割炬、焊割两用割炬。普通割炬有G01—30、G01—100、G01—300和GDI—100等型号，前三种为射吸式，后一种为等压式。割嘴的构造与焊嘴不同，图2.8所示焊嘴上喷孔是小圆孔，气焊火焰呈圆锥形；而射吸式割炬的割嘴，混合气体的喷射孔有环形和梅花形两种。
图2.7
1—割嘴；2—切割氧管；3—切割氧调节阀；4—氧气管接头；5—乙炔管接头；6—乙炔调节阀； 7—手柄；8—预热氧调节阀；9—主体；10—氧气阀针；11—喷嘴； 12—射吸管螺母；13—射吸管；14—混合管；15—乙炔阀针
图2.8
(a)焊嘴；(b)环形割嘴；(c)梅花形割嘴
③回火保险器是装在乙炔表和割炬(焊炬)之间、防止气体火焰向瓶内回火的保险装置，另外它还可以对乙炔过滤，提高其纯度。
(3)辅助用品。保护用品。
3.气割工艺参数
(1)割嘴型号与切割氧压力、割件厚度、氧气纯度有关。被割的割件越厚，割嘴号码相应增大，同时要选择相应大的切割氧压力；反之，应减小割嘴号码和切割氧压力，氧气纯度越低，金属氧化速度减慢，气割时间增加，氧气消耗量也增大。
(2)切割速度主要决定于切割件的厚度，厚度越大，割速越慢，反之则越快。割速太慢，会使割口边缘不齐，甚至产生局部熔化现象，割后清理困难；割速太快，则会造成后拖量大，并使切口不光滑，导致割不透的情况发生。所谓后拖量是指切割氧流轨迹的始、终点在水平方向上的距离，见图2.9。
图2.9
(3)预热火焰能率以可燃气体每小时的消耗量(L/h)表示。预热火焰能率与割件厚度有关，割件越厚，火焰能率就越大。火焰能率太小，使切割速度减慢，甚至发生切割困难；火焰能率太大，不仅造成浪费，而且也会造成割件表面熔化及背面黏渣的现象。
(4)割嘴和割件间的倾角如图2.10所示，倾角的大小随割件的厚度而定，其规律见表2.1。
图2.10
1—厚度小于10mm；2—厚度大于10mm
表2.1 气割倾角大小随割件厚度变化情况
(5)割嘴离割件表面距离一般为3～5mm，但随着割件厚度的变化而变化。当气割20mm左右的中厚钢板时，火焰要长些；气割20mm以上的厚钢板时，预热火焰应短些。预热火焰的长短如有变化，割嘴离割件的表面距离也应略有变化，以便更好地保证气割质量。
四、任务实施
1.熟悉图样并画线
清理割件的表面污物及铁锈，按图样要求画出切割线。
2.调节火焰
安装好气割设备及割炬后调节火焰至中性焰，并调整风线的挺直度。
3.确定气割顺序
先割直线，后割圆及曲线。
4.放置割件
将割件下面用耐火砖垫空，以便排放熔渣。避免将割件直接放在水泥地上进行气割。
5.预热
割前，应先预热起割端的棱角处，当金属预热到低于熔点的红热状态时，割嘴向切割的反方向倾斜一点，然后打开切割氧阀门，待工件全部割透以后，使割嘴恢复正常位置。
6.正常气割
起割后，即进入正常的气割阶段，为了保证割缝质量，切割速度要均匀，这是整个切割过程的关键。为此，割炬运行要均匀，割嘴与工件的距离要求尽量保持不变。为了使切割后的切缝与切割线符合，切割时切缝的前端与割线固定在一个点上相交移动。
7.停割
气割过程临近终点时，割嘴应沿气割方向略向后倾斜一个角度，以便使钢板的下部提前割透，使割缝在收尾处较整齐。停割后要仔细清除割口周边上的挂渣，以便于以后的加工。
8.切割后检查气割质量
割缝的位置要准确，无明显挂渣、塌角等缺陷，且切割面应垂直(割纹较均匀)。
五、任务分配
割件：Q235钢板，规格为320mm×220mm×18mm。按图2.1要求练习。
单件工时：12min。
六、任务检测与评价
七、任务总结(任务质量分析)
切割过程中有时因为割嘴过热或飞溅物将割嘴堵塞，因而发生回火(火焰突然熄灭)并在混合室内出现“嘶、嘶、嘶”的响声。遇到这种情况，应立即关闭切割氧气阀，与此同时，还要迅速关闭乙炔阀，随后将预热氧气调节阀关闭，使回火熄灭。待割嘴冷却后，用透针将割嘴端头的飞溅物清除，还要重新检查割炬的射吸力，然后再点火切割。在移动位置重新切割时，要在原来的停割处进行预热，然后对准原割缝开启切割氧气，继续进行切割。乙炔瓶、氧气瓶距离割炬或其他火源不得小于10m；两瓶之间的距离不得小于3m，气割时既要防止烧伤、烫伤自己，也要注意保护他人安全；室外操作遇有大风时，要注意挡风，操作者要注意站立位置，避开熔渣飞出方向；空油桶、空沥青桶等未经严格清洗之前禁止进行气割；气割工作完毕后，按规定及时清理场地。气割中厚板时，关键在于操作姿势和割炬的火焰调节。
1.操作姿势
双脚成“八”字形蹲在割件的一旁，右臂靠住右膝盖，左臂悬空在两脚中间。右手握住割炬手把，用右手拇指和食指靠在手把下面的预热氧气调节阀，以便随时调节预热火焰(一旦发生回火，能及时切断氧气)，左手的拇指和食指把住切割氧气阀开关，其余三指则平稳地托住割炬混合室，双手进行配合，掌握切割方向。进行切割时，上身不能弯得太低，要注意平稳地呼吸，眼睛注视割嘴和割线，以保证割缝平直。
2.火焰调节
点火后的火焰应为中性焰(氧与乙炔的混合比为1.1～1.2)，焰芯长度调节到焰芯直径的3倍为宜。氧化焰(氧与乙炔的混合比大于1.2)及碳化焰(氧与乙炔的混合比小于1.1)均不宜使用(会使切口失去棱角或增碳，并影响到风线的清晰程度，进而影响切割质量)。
在同一割件上既有直线又有曲线，则先割直线后割曲线。同一割件上有边缘切割线还有内部切割线时，则先割边缘后割中间。由割线围成的同一图形中既有大块，又有小块和孔时，应先割小块，后割大块，最后割孔。同一割件上有垂直形割缝时，应先割底边，后割垂直边；同一割件上有直缝，且直缝上又需开槽时，则先割直线后割槽；割圆弧时，先定好圆心，割时应保持圆心不动；割件断开的位置最后切割，此时操作者要特别小心，注意安全。
八、复习思考题
(1)气割前为什么要对割件进行表面清理?
(2)气割主要有哪些工艺参数?
(3)金属用氧乙炔焰气割的条件是什么?
(4)简述中厚板直线气割正确操作的过程。
(5)气割时要注意哪些安全问题?
(6)通过实际操作练习，总结掌握气割技术的方法。
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