碳弧气刨原理和使用方法

碳弧气刨原理和使用方法

一、原理

碳弧气刨是利用碳极和金属之间产生的高温电流，把金属局部加热到熔化状态，同时利用压缩空气的高速气流把这些熔化金属吹掉，从而实现对金属母材进行刨削和切割的一种加工工艺方法，如下图：

图1 碳弧气刨示意图

二、应用范围

1. 焊缝挑焊根工作中。

2. 利用碳弧气刨开坡口，尤其是U型坡口。

3. 返修焊件时，可使用碳弧气刨消除焊接缺陷（挖出）。

4. 清除铸件表面的毛边、飞刺、冒口和铸件中的缺陷。

5. 切割不锈钢中、薄板

6. 在板材工件上打孔。

7. 刨削焊缝表面的余高。

三、碳弧气刨的工艺参数（主要）

1. 碳棒规格及适用电流（表1）

电流对刨槽的尺寸影响很大，电流增加时，刨槽的宽度增加，深度增加更多，采取大电流可以提高刨削速度，并获得较光滑的刨槽。但电流过大时，碳棒头易发红，镀铜层易脱落。正常电流下，碳棒发红长度为25mm，电流小则容易产生夹碳现象。实际生产中可参考表

1选用电流。

2. 刨削速度

刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。速度太快会造成碳棒与金属相碰，会使碳粘于刨槽顶端，形成“夹碳”的缺陷。相反，速度过慢又易出现“粘渣”问题。通常刨削速度为0.5—1.2m/min较合适。

3. 电弧长度

气刨时，电弧长会引起电弧不稳定，甚至造成息弧。操作一般宜用短弧，以提高生产效率和碳棒利

用率。一般电弧长度以1—2mm为宜。

4. 碳棒伸出长度

碳棒从钳口到电弧端的长度为伸出长度（如图1所示）伸出长度越长，钳口离电弧越远，压缩空气吹到熔池的吹力就不足，不能将熔化的金属顺利吹掉；另一方面伸出长度越长，碳棒的电阻越大，烧损也越快。操作时，碳棒合适的伸出长度为80—100 mm，当烧损到20—30 mm后就要进行调整。

5. 碳棒倾角

碳棒与工件沿刨槽方向的夹角称为碳棒倾角，刨槽的深度与倾角有关。倾角增大，刨槽深度增加；

反之，倾角减小，则刨槽深减小。碳棒的倾角一般为25°-- 45°

四、基本操作

1. 准备工件刨削前应先检查电源的极性是否正确（一般刨枪接正极、工件接负极）。检查电缆及气管是否接好。并根据工件厚度、槽的宽度选择碳棒直径和调节好电流。调节碳棒伸出长度为80—100 mm。检查压缩空气管路和调节压力，调正风口并使其对准刨槽。

2. 引弧引弧时，应先缓慢打开气阀，随后引燃电弧，否则易产生“夹碳”和碳棒烧红。电弧引燃

瞬间，不宜拉的过长，以免熄灭。

3. 刨削

①因为开始刨削时钢板温度低，不能很快熔化，当电弧引燃后，此时刨削速度应慢一点；否则易产

生夹碳。当钢板熔化且被压缩空气吹去时，可适当加快刨削速度。

②刨削过程中，碳棒不应横向摆动和前后往复移动，只能沿刨削方向作直线运动。

③碳棒倾角按槽深要求而定，倾角可为25°-- 45。

④刨削时，手的动作要稳，对好准线，碳棒中心线应与刨槽中心线重合。否则，易造成刨槽形状不

对称。

⑤在垂直位置气刨时，应由上向下移动，以便焊渣流出。

⑥要保持均匀的刨削速度。刨削时，均匀清脆的“嘶、嘶”声表示电弧稳定，能得到光滑均匀的刨槽。

每段刨槽衔接时，应在弧坑上引弧，防止碰触刨槽或产生严重凹痕。

⑦刨削结束时，应先切断电弧，过几秒后再关闭气阀，使碳棒冷却。

⑧刨槽后应清除刨槽及其边缘的铁渣、毛刺和氧化皮，用钢丝刷清除刨槽内碳灰和“铜斑”。并按刨

槽要求检查焊缝根部是否完全刨透，缺陷是否完全清除。

4. 焊缝返修时刨削缺陷

焊缝经探伤后，发现有超标准的缺陷，可用碳弧气刨进行刨除。根据检验人员在焊逢上做出的缺陷位置的标记来进行刨削，刨削过程中要注意一层一层地刨，每层不要太厚。当发现缺陷后，要轻轻地再往

下刨一二层，直到将缺陷彻底刨掉为止。如图2所示