火焰切割工艺处理汇总

火焰切割工艺汇总

火焰切割精度是指被切割完的工作几何尺寸与其图纸尺寸对比的误差关系，切割质量是指工件切割断面的表面粗糙度、切口上边缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝宽度的均匀性等。而火焰切割精度依靠其工艺参数来保证，影响火焰切割的主要因素有：1、可燃气体种类；2、割炬型号；3、切割氧纯度、压力、流量、氧流形状；4、切割速度、倾角；5、火焰调整；6、预热火焰能率；7、割嘴与工件间的倾斜角、割嘴离工件表面的距离等。其中切割氧流起着主导作用。切割氧流既要使金属燃烧，又要把燃烧生成的氧化物从切口中吹掉。因此，切割氧的纯度、流量、流速和氧流形状对火焰切割质量和切割速度有重要的影响。

一、可燃气体种类

火焰切割中，常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等，一般来说，燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割；燃烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚板切割，尤其是厚度在200mm 以上的钢板，如采用煤气或天然气进行切割，将会得到理想的切割质量，只是切割速度会稍微降低一些。

二、割炬型号

被割件越厚，割炬型号、割嘴号码、氧气压力均应增大，氧气压力与割件厚度、割炬型号、割嘴号码的关系是切割速度会稍微降低一些。（在实际生产当中，切割速度差不多的情况下应优先选用小点的割嘴，优点有：切割面质量比较高、热变形小、节约燃气和氧气。

三、切割氧纯度、压力、流量、氧流形状

切割氧纯度

氧气的纯度对氧气消耗量、切口质量和气割速度也有很大影响。氧气纯度降低，氧气中的杂质如氮等在气割过程中会吸收热量，并在切口表面形成气体薄膜，阻碍金属燃烧，会使金属氧化过程缓慢、切割速度大为降低、割缝也随之变宽、切割面粗糙、切口下缘沾渣，而且氧气消耗量的增加。因此,气割用的氧气的纯度应尽可能地提高，一般要求在99.5％以上。若氧气的纯度降至95％以下，气割过程将很难进行。要获得无粘渣的气割切口，氧气纯度需达到99.6%。（这就是为什么液氧要比空气分离的氧气好用的原因。）

切割氧压力

当割件较薄时，切割氧压力可适当降低。但切割氧的压力不能过低，也不过高。若切割氧压力过高，则切割缝过宽，切割速度降低，不仅浪费氧气，同还会使切口表面粗糙，而且还将对割件产生强烈的冷却作用。若氧气压力过低，会使气割过程中的氧化反应减慢，切割的氧化物熔渣吹不掉，在割缝背面形成难以清除的熔渣粘结物，甚至不能将工件割穿。

随着切割氧压力的提高，氧流量相应增加，因此能够切割板厚度随之增大。但压力增加到一

定值，可切割的厚度也达到最大值，再增大压力，可切割的厚度反而减小。切割氧压力对切割速

度的影响大致相同。

在实际切割工作中，最佳切割氧压力可用试放“风线”的办法来确定。对所采用的割嘴，当风线最清晰、且长度最长时，这时的切割压力即为合适值，可获得最佳的切割效果。

切割氧流量

切割钢板时氧气流量对切割速度的影响，随着氧流量的增加，切割速度逐渐增大，切割速度提高，但超过某个界限值反而降低。因此，对某一钢板厚度存在一个最佳氧流量值，此时不但切割质量最高，而

且切割质量最好。

四、切割速度、倾角

切割速度

切割速度与工件厚度、割嘴形式有关，一般随工件厚度增大而减慢。切割速度必须与切口内金属的氧化速度想适应。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量。如果想人为地调高切割速度来提高生产效率和用减慢切割速度来最佳地改善切割断面质量，那是办不到的，只能使切割断面质量变差。切割速度太慢会降低生产率，使切口上缘熔化塌边，下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等；太快则后拖量过大，使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷，严重的甚至割不透，造成切割中断。机器切割速度比手工切割速度高

通过观察熔渣从切口喷出的特点，可调整到合适的切割速度。在正常的火焰切割过程中，切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度，其对应的偏移叫后拖量（见图）。切割速度可根据熔渣火花在切口中落下的方向来掌握，速度过低时，没有后拖量，工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的运行速度，火花束就会向相反的方向偏移，当火花束与切割氧流平行或稍偏向前方排出时时，就认为该切割速度正常。速度过高时，火花束明显后偏。直线切割时，可采用火花稍偏向后方排出的较快的速度

切割倾角

割嘴与割件间的切割倾角直接影响气割速度和后拖量。切割倾角的大小主要根据工件厚度来确定。一般气割4mm以下厚的钢板时，割嘴应后倾25°～45°；气割4～20mm厚的钢板时，割嘴应后倾20°～30°；气割20～30mm厚的钢板时，割嘴应垂直于工件；气割工件厚度大于30mm时，起割时为5°～10°的前倾角，割透后割嘴垂直于工件，结束时为5°～10°的后倾角。手工曲线切割时，割

嘴垂直于工件。割嘴的切割倾角与切割厚度的关系如图1-1。

割嘴与工件间的倾角对气割速度和后拖量产生直接影响，如果倾角选择不当，不但不能提高气割速度，反而会增加氧气的消耗量，甚至造成气割困难，如图2-2。

五、火焰的调整

通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割火焰：中性焰（即正常焰），氧化焰，还原焰，见图3-3

正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性碳，有三个明显的区域，焰芯有鲜明的轮廓（接近于圆柱形）。焰芯的成分是乙炔和氧气，其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳由赤热的碳质点组成。焰芯的温度达1000℃。还原区处于焰芯之外，与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全燃烧的产物——氧化碳和氢组成，还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区，位于还原区之外，它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成，其温度在1200~2500℃之间变化。

氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的，其焰芯呈圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清楚，亮度是暗淡的；同样，还原区和外焰也缩短了，火焰呈紫蓝色，燃烧时伴有响声，响声大小与氧气的压力有关，氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割，将会使切割质量明显地恶化。

还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的，其焰芯没有明显的轮廓，其焰芯的末端有绿色的边缘，按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔；还原区异常的明亮，几乎和焰芯混为一体；外焰呈黄色。当乙炔过剩太多时，开始冒黑烟，这是因为在火焰中乙炔燃烧缺乏必须的氧气造成的。