气割操作技术

六、气割操作技术

1.气割前的准备

①气割前要先检查工作场地是否符合安全要求，气割设备是否正常，然后将气割设备按操作规程连接好。

②切割前，要将工件垫平，工件最好不要直接垫在水泥地面上，同时下面要留出一定的间隙，以利于氧化熔渣的吹出。为了保护操作者的安全，避免被氧化铁渣烧伤，可用挡板遮挡。

③如果使用射吸式割炬，先检查射吸功能是否正常。然后要检查风线(切割氧气流)是否正常。检查风线时，先调整火焰成中性焰，然后慢慢打开切割氧气阀门，仔细观察切割氧气流的形状，风线应为笔直而清晰的长圆柱体，只有风线正常，切口表面才能光滑干净，宽窄一致。如果风线不合适不能进行切割，要修理割嘴的内表面，使之光滑，在清理割嘴时，必须将乙炔阀门关闭，否则在清理时乙炔气容易引燃伤人。

2.气割参数的选择

气割参数主要包括预热火焰能率、切割气体压力、割嘴与工件表面的距离、割嘴倾角以及切割速度等。气割规范是决定切割质量的重要因素，表4－55列出了手工气割低碳钢时的规范参数。

表4－55　手工气割参数

(1)预热火焰及能率。

预热火焰采用中性焰，火焰能率要根据工件厚度正确选择，工件的厚度越大，要求预热火焰的能率就越大，反之则小。当预热火焰过大时，切口表面的棱角易熔化，造成切口不齐;预热火焰过小时，切割过程容易中断。

(2)切割氧气压力。

切割氧气的压力也要根据工件厚度进行合理选择，工件越厚，需要的切割氧气压力越大。当压力过大时，不但浪费氧气，而且切口也会变宽、粗糙;压力过小时，切割过程缓慢，易形成黏渣或产生割不透现象。

(3)割嘴与工件表面的距离。

割嘴与工件表面的距离要根据预热火焰长度和工件厚度而定，一般以焰心末端距工件表面3～5mm为宜。当工件较厚时，该间距适当减小，以防止边缘熔化;工件厚度较小时，间距适当增大，以减小淬硬层厚度。

(4)气割倾角。

直线气割时，当工件厚度小于20mm时，割嘴应向切割相反的方向倾斜一定角度(后倾)，一般8～20mm厚度的工件，后倾角在20°～30°之间，随工件厚度的减小，后倾角逐渐加大，最大可达到45°以上;当工件厚度在20～30mm之间时，割嘴与工件一般保持垂直;当工件厚度大于30mm时，起割时一般为5°～10°的前倾角，割透后与工件垂直，切割结束时与工件成5°～10°的后倾角。

采用机械切割及手工曲线切割时，一般割嘴与工件垂直。

(5)气割速度。

气割速度与割件厚度及割嘴的形状有关，割件越厚，气割速度越慢;割件越薄，速度越快。速度过快，会产生很大的后拖量或割不透，并造成割缝表面不平整，切割质量降低。速度过慢，会使割件边缘熔化，割缝加宽，有时还造成割缝两侧金属熔化并黏在一起，不能形成工件的分离，达不到切割的目的。气割的速度一般通过熔渣的流动情况和听切割时产生的声音来加以判断，切割速度合适时，熔渣与火花垂直向下飞去。

3.气割基本操作技术

气割操作因个人的习惯可以有所不同。一般是右手把住割炬把手，以右手的拇指和食指控制预热氧的阀门，以便于调整预热火焰和当回火时及时关闭预热氧气。左手的拇指和食指控制开关切割氧的阀门，同时还要起掌握方向的作用。其余三个手指平稳地托住割炬混合室。操作者上身不要弯得太低，呼吸要有节奏;眼睛注视着割嘴，并着重注视割口前面的割线。这种气割方法称为“抱切法”，一般是从右向左的方向进行切割。

开始切割时，先用预热火焰加热钢板的边缘，待切割部位表面出现将要熔化的状态时，将火焰局部移出钢板边缘线以外，同时慢慢打开切割氧气阀门，放出切割氧进行切割。当钢板背面有氧化铁渣随氧气流一起飞射出时，表明钢板已被割透，这时应移动割炬逐渐向前切割。

切割很厚的金属板时，割嘴与被切割金属表面成10°～20°倾角，以便能更好地加热割件边缘，使切割过程容易开始。切割厚度50mm以下的金属，割嘴开始时应与被切割金属表面垂直。如果是从零件内开始切割，需预先在被切割件上钻孔，孔的直径等于切割宽度。

割嘴与被切割金属表面的距离根据火焰焰心长度确定，一般焰心尖端距被切割件表面1.5～3.0mm，不可使火焰焰心触及割件表面。为了保证割缝质量，在气割过程中，割嘴到割件表面的距离应保持一致。沿直线切割钢板时，割炬应向切割运动反方向倾斜20°～30°的角度，这时切割最为有效。但在沿曲线外轮廓切割时，割嘴必须严格垂直于被切割金属的表面。

切割过程中，有时因割嘴过热或氧化铁渣的飞溅，使割嘴堵塞住或乙炔供应不充足时，割嘴产生鸣爆并发生回火现象。这时应迅速关闭预热氧气阀门，阻止氧气倒流入乙炔管内。如果此时割炬内还在发出“嘶嘶”的响声，表明割炬内的回火尚未熄灭，这时应迅速再将乙炔阀门关闭或迅速拔下割炬上的乙炔软管，使回火的火焰气体排出。处理完毕后，先检查割炬的射吸能力，然后才可以重新点燃割炬。

气割过程中，若操作者需移动身体位置时，应先关闭切割氧阀门，然后再移动身体位置。切割较薄的钢板时，在关闭切割氧的同时，火焰应迅速离开钢板表面，以防止因板薄受热快，引起变形和使割缝重新黏合。继续切割时，割嘴一定要对准割缝的接割处，并适当预热，然后慢慢打开切割氧气阀门，继续进行切割。

切割临近终点时，割嘴应向切割前进的反方向倾斜一些，以利于钢板的下部提前割透，使收尾的割缝平齐。切割到终点时，迅速关闭切割氧气的阀门并将割炬抬起，然后关闭乙炔阀门，最后关闭预热氧气阀门。如果切割工作停止的时间较长，应将氧气瓶阀门关闭，松开减压器调节螺杆，并将氧气胶管中的氧气放出。结束切割工作时，关闭乙炔供气阀门并将减压器卸下。

4．薄板的气割

薄板气割时，氧化铁渣不易吹落，容易黏在钢板背面很难清除;由于薄板受热较快，散热较慢，割口两侧容易熔化，如果操作技术掌握不好，会出现前面割而后面又黏在一起的现象。因此，在气割薄板时，要注意以下几点:

①预热火焰要调整小一些，切割速度要尽可能快;

②割嘴与工件的距离相对长些，一般在10～15mm;

③割嘴应向前倾斜一定角度，一般角度在20°～45°之间;

④尽量选择小型割炬和小号割嘴。

5．厚板工件的气割

切割厚板时，要选择大型号的割炬和割嘴，预热氧和切割氧的压力也要调大些，有利于割透。

开始切割时，要调整较大的预热火焰，先在待切割处的边缘棱角处开始预热，当预热到边缘棱角处呈红亮状态时，逐渐打开切割氧阀门，同时将割嘴略向后倾斜，等工件边缘切透时，再加大切割氧气流，并调整割嘴使之垂直于工件，同时慢慢向前移动，移动时，为了保证充分割透，割嘴可做横向月牙形摆动。厚板气割过程如图4－232所示。

图4－232　厚板气割过程示意图

6．固定钢管的气割

固定钢管的气割如图4－233所示。切割时，先在钢管的下部预热，预热后慢慢打开切割氧阀门，等管子切透后，割嘴沿管子的切线方向由下向上进行切割，当切到水平位置时，关闭切割氧，然后再沿图4－233中2所示方向继续切割。

图4－233　固定钢管气割过程示意图

7．转动钢管的气割

转动钢管的气割如图4－234所示。切割时，先预热钢管侧面部位，割嘴与管子表面接近垂直，切透后，割嘴略向上倾斜并根据管壁的厚度与圆管切线成一定角度，一般夹角为70°～80°。切割过程中，要不断改变割炬的位置，尽可能保持夹角不变。每割完一段后应暂时停止，稍加转动管子后再进行气割。但分段不要太多。

图4－234　转动钢管气割过程示意图

8．圆钢的气割

气割圆钢时，如果圆钢的直径不大，尽量一次割完。气割时，首先在圆钢的侧面预热，预热到切割温度时，慢慢打开切割氧阀门，等边缘切透后，逐渐向前移动，由于切割的厚度不断变化，因此，切割速度和切割氧的流量要由操作者灵活掌握，当切割到厚度最大的直径位置时，切割氧的流量要给到最大，同时切割速度也最慢。当切割圆钢的直径较大而一次不能割透时，一般要采取分瓣法进行切割。分瓣法气割如图4－235所示。

9．坡口的气割

坡口的气割要先按照坡口的尺寸画好线，然后根据坡口的角度将割嘴倾斜，采用较大的预热火焰能率和切割氧气压力。气割无钝边的V形坡口如图4－236所示。

图4－235　圆钢分瓣气割法

图4－236　无钝边的V形坡口气割示意图

10．圆孔的气割

切割较厚工件的圆孔时，要注意氧化铁渣从工件表面飞出时容易伤人，因此，一定要掌握好操作要领。气割时，割嘴要垂直于工件表面进行预热，当工件达到切割温度时，将割嘴倾斜，打开切割氧将氧化铁渣吹出，切割开始时，切割氧阀门不要开得太大，以免氧化铁渣乱飞，随着切割的进行逐渐将割嘴转向垂直位置，并不断开大切割氧阀门，使氧化铁渣朝嘴头倾斜相反的方向飞出。当氧化铁渣的火花不再向上飞时，表明已经将工件割透，此时应将割嘴与钢板垂直，进行气割。

11．不锈钢与铸铁的振动气割

对于不锈钢的工件，一般多采用等离子弧切割，当工件厚度超过150mm时或没有等离子弧切割设备时，可采用普通割炬而割嘴不断摆动来实现切割的方法，即振动切割法。

切割时，可采用普通的射吸式割炬，选用的预热火焰功率要比切割碳钢时的大而集中，氧气压力也要大15%～20%，首先采用中性焰预热工件边缘，待呈现红色熔融状态时，打开切割氧阀门，等熔渣从切口处流出时，少许抬高割炬，同时做一定幅度的前后、上下摆动，摆动频率为每分钟60～80次，振幅为10～15mm。利用火焰的高温来破坏切口处的氧化膜，使铁继续燃烧，并借助氧气流的冲击作用冲掉熔渣，以达到连续切割的目的。

铸铁的振动气割原理和工艺与不锈钢振动切割法基本相同。当切割一段时间以后，振动次数可逐渐减少，甚至可以不振动。有时也可以采用沿切割方向前后摆动或左右横向摆动的方法进行振动切割，采用横向摆动时，根据工件的厚度，摆幅可在8～16mm范围内变化。