气割的基本原理和过程

气割的基本原理和过程
气割的基本原理和过程
气割的原理是用燃气与氧混合燃烧产生的热量（即预热火焰的热量）预热金属表面，使预
热处金属达到燃烧温度，并使其呈活化状态，然后送进高纯度、高速度的切割氧流，使金属（主要是铁）在氧中剧烈燃烧，生成氧化熔渣同时放出大量热量，借助这些燃烧热和熔渣不断加热切口处金属燃烧并使热量迅速传递，直到工件底部，同时借助高速氧流的动量把燃烧生成的氧化熔渣吹除，被切工件与割炬相对移动形成割缝，达到切割金属的目的。

从宏观在高纯度氧流中燃烧的化学过程和借切割氧流动量排除熔渣的物理过程相结合的一种加工过程。

气割过程大致可分为互有关联的四个阶段。

1）起割点处的金属表面用预热火焰加热到其燃点，使预热处金属在切割氧中开始燃烧。

这
个阶段预热火焰起重要作用，氧一燃气的火焰温度决定加热予U燃点的时间。

2）燃烧反应向金属下层传播。

预热处金属达到燃烧温度后给出切割氧，氧化燃烧迅速开始并迅速向金属下层传播，传播速度非常快。

这个过程中预热火焰的温度已降到次要，而金属在氧中燃烧产生的化学反应热已起重要作用。

3）高速氧流排除燃烧反应生成的熔渣。

这个过程是个物理过程，是和第二个过程同时进行的过程。

4）利用熔渣和预热火焰的热量将切口前缘的金属上层加热到燃点，使之继续与氧产生燃烧反应，以维持整个切割过程。

上述过程不断重复，金属切割就连续地进行。

总之整个切割过程主要是金属在氧中剧烈燃烧产生大量热量并维持整个切割过程的连续。

气割的化学反应式：
Fe+0.5O2 =FeO+269.2KJ/mol
2Fe+1.5O2 =Fe O3 +831.1kJ/mol
3Fe+2O2 = Fe O4 +1117.5kJ/mol
这三种反应几乎同时进行，在切割反应区将形成三种铁的氧化物，并放出大量的热量，反应速度非常快。

3.2金属气割所需要的条件
不是所有金属都可以进行气割，金属气割要满足以下一些条件：
1）金属的熔点应该高于它的燃点。

低碳钢的燃点1050 C,对于w（C）0.25 %的钢为
1250 C,熔点接近1500 C,可以满足上述条件。

2）金属氧化物的熔点应该低于金属本身的熔点。

高铭钢、镣铭钢等金属其本身熔点低于氧化物熔点，不能用一般的火焰切割方法切割。

3) 当金属在氧流中燃烧时，所放出的热量应该足以维持切割过程继续进行而不中断。

4) 金属的导热性不应过高，否则，预热火焰的热量和在切割过程中产生的热量将被金属由切割处剧烈地散失，使切割过程中断。

5) 生成的氧化物应富有流动性，否则切割时形成的氧化物不能很好地被氧射流吹掉，防碍切割过程。

表中列出了几种金属及其氧化物的熔点。

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，利用氧乙焕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。