切割原理

切割原理
一、基本原理和应用范围
气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属燃烧并放出热量而实现切割的方法。

低碳钢的气割过程有三个阶段：（1）预热气割开始时，利用氧乙炔焰或氧丙烷焰将工件切割处预热到能发生剧烈氧化的温度。

（2）燃烧喷出高速切割氧流，使已预热的金属燃烧，生成氧化物。

（3）熔化与吹除金属燃烧生成的氧化物以及与反应表面毗邻的一部分金属被燃烧热熔化后，再被气流吹掉，完成切割过程。

燃烧热和预热火焰同时将邻近的金属预热到所需温度。

整个气割过程中，被熔化的金属约占熔渣的总量的30%或更多。

可以气割的金属应符合下述条件：
1）金属氧化物的熔点应低于金属熔点。

下列表是一些常用的金属及其氧化物的熔点。

金属名称熔点℃熔点℃
金属金属氧化物
纯铁1538 1370－1565
低碳钢1500 1370－1565
高碳钢1300－1400 1370－1565
铸铁约1200 1370－1565
紫铜1083 1236
黄铜850－900 1236
锡青铜850－900 1236
铝658 2050
锌419 1800
铬1550 1990
镍1452 1990
2）金属与氧气燃烧能放出大量的热，而且金属本身的导热性要低。

符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。

其它常用的金属如铸铁、不锈钢、铝和铜等，必须采用特殊的氧燃气切割方法或熔化方法切割。

二、气割设备
1．手工割炬
同焊炬一样，割炬也有射吸式和等压式两种。

乙炔是靠预热火焰的氧气射入射吸管而被吸入射吸管内。

这种割炬适用于低压或中压乙炔。

割嘴结构有环形（组合式）和梅花形（整体式）两种，待压式割炬只适用于中压乙炔。

目前用得多的也是射吸式割炬。

2．半自动气割机
半自动气割机在我国应用广泛。

常用GC1－30型半自动气割机。

可进行直线和直径大于200mm的圆周、斜面、V形坡口等形状的气割。

3．自动气割机
现在国外已广泛使用数控气割机。

我国已能自行设计和制造光电跟踪气割机和数控气割机，并已在生产中使用。

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。

等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区！
等离子切割发展到现在，可采用的工作气体（工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属）对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。

常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。

等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业！。