碳弧气刨

工业锅炉通用工艺守则

Q/TLJ04.0106-11

碳弧气刨

1范围

本守则规定了手工和自动碳弧气刨工艺要求及操作应遵守的规则。

本守则适用于碳钢及低合金清焊根、开U型坡口、清除焊接接头缺陷等。

2引用文件

GB15579 弧焊设备安全要求第一部分：焊接电源

JB/T7108 碳弧气刨机

JB/T8154 碳弧气刨碳棒

3技术要求

3.1碳弧气刨的电极材料

3.1.1碳弧气刨专用的碳棒应符合GB/T8154有关的要求。碳棒应具有导电性能良好、电弧稳定、耐高温、成本低廉、损耗少等特点。

3.1.2碳棒在保管时应保持干燥，使用前如发现碳棒受潮，应经烘干后使用，烘干温度为180℃左右，保温时间10h。

3.1.3其他特殊端面形状的碳棒应参照相关标准，制定出相应的质量规范。

3.2碳弧气刨枪

3.2.1碳弧气刨机应符合JB/T7108的相关要求。

3.2.2碳弧气刨枪应轻便、灵活，具有良好的导电性能，外壳绝缘良好。

3.2.3碳弧气刨枪应具有稳定的夹持力，能保证牢固地夹持碳棒。更换碳棒方便。

3.2.4选用的碳弧气刨枪应保证压缩空气喷射集中稳定，金属熔渣容易清除。建议选用侧向送风的碳弧气刨枪或周向送风的碳弧气刨枪。

3.3电源

3.3.1碳弧气刨采用的电源应符合GB/15579的有关要求。

3.3.2对于手工碳弧气刨采用的直流电源应具有陡降外特性和较好的动特性；对于自动碳弧气刨采用的直流电源，根据控制模式，应具有陡降外特性或平特性。3.3.3碳弧气刨采用的新型交流电源应具有优良的控制性能和过零态特性，及其他应该满足的使用性能。

3.3.4碳弧气刨时使用的直流焊机一般应具备较大的功率，若选用硅整流焊机电源时，应防止超载，确保设备安全。

3.4压缩空气

3.4.1碳弧气刨用的压缩空气应清洁和干燥，必要时应采用过滤装置。

3.4.2碳弧气刨用的压缩空气应有足够的压力和流量，常用的压力为0.4MPa～0.6MPa，流量为0.85m3/min～1.7 m3/min。

3.5操作人员

3.5.1从事碳弧气刨操作的人员应经过培训合格。

3.5.2碳弧气刨操作人员应熟悉所使用设备的性能、操作工艺要求，并能正确操作。

3.6碳弧气刨前的准备

3.6.1清理工作场地，在方圆10m范围内应无易燃、易爆物品。

3.6.2碳弧气刨前应作如下检查：

a)电源线及接地线连接应牢固。自动碳弧气刨时，信号（电弧电压）线应

可靠地接在焊件上；

b)气路连接应可靠、畅通，无泄漏现象。仪表应完好，并在检定有效期内。

过滤器内的水份及油等应及时排除；

c)采用自动碳弧气刨时，应保证电缆与风管不影响小车的行走。当气刨环

缝时，滚轮架运转应可靠，且不窜动、跑偏；

d)碳弧气刨的电源极性、碳棒端面形状、起泡电流、行走速度、压缩空气

的压力与流量及碳棒的伸出长度等应符合工艺要求。

3.6.3但采用特殊材料时，在碳弧气刨前应制定出相应的碳弧气刨工艺，必要时，应进行试验，确定有关参数后再进行正式操作。

3.7工艺参数

3.7.1手工碳弧气刨的工艺参数主要有：

a)碳棒的端面形状。一般根据工件的厚度和刨槽的宽度进行选用；

b)电源的极性。碳弧气刨电源极性的选择根据工件材质而定，参见表1；

2；I=（30-50）d

式中：I—电流，A；

d—碳棒直径，mm。

表2

d)刨削速度。为防止产生“夹碳”缺陷，刨削速度一般以（0.5～1.2）m/min

为宜；

e)空气压力和流量。空气压力一般为（0.4～0.6）MPa，流量约为（0.85～

1.7）m3/min。当采用大电流刨削时，应提高压力和流量；

f)碳棒的外伸长度。手工碳弧气刨碳棒的外伸长度一般以（80～100）mm为

宜；

g)碳棒与工件的倾角。碳棒与工作的倾角α的大小会影响刨槽的深度和刨削

的速度，一般情况下，碳棒与工件的倾角α宜为25°～45°；

h)电弧长度。碳弧气刨时的电弧长度一般会影响电弧的稳定和刨槽的质量，

一般以（1～2）mm为宜。

3.7.2自动碳弧气刨时应选用可连接（螺纹或椎体连接）的碳棒。当第一根碳棒被消耗时，另一根可以迅速而方便地接上，保证操作连续不中断。工艺参数，除3.7.1中电流等外，还有行走速度、电弧电压等。自动碳弧气刨“U”形槽时的工艺参数参见表3。

表3

3.8碳弧气刨操作

3.8.1自动碳弧气刨可按下列要求进行操作：

a)按3.6的要求做好各项准备工作；

b)根据工艺验证和试验确定的工艺参数，检查各工艺参数的设置是否正确无

误；

c)按使用说明书进行正确操作，直至气刨结束；

d)气刨结束后，应彻底清除刨槽及其两侧的氧化皮、粘渣、飞溅等附着物。

3.8.2手工碳弧气刨可按下列要求进行操作：

a)将碳棒夹持在碳弧气刨枪上，碳棒伸出长度一般为（80～100）mm，当烧

损至（30～40）mm时，应将碳棒重新夹持到伸出长度；

b)应先送风后引弧，防止引弧时产生夹碳现象；

c)电弧长度应保持在（1～2）mm；

d)碳棒与焊件夹角一般为25℃～45℃；

e)引弧后的气刨速度应稍微慢一点，待金属材料被充分加热后，再调至正常

气刨速度：

f)气刨结束时应先熄灭弧后断气，以使碳棒冷却。

3.8.3气刨结束时，应彻底清除刨槽及两侧的氧化皮、粘渣、飞溅等附着物。3.9质量与检测

气刨槽应无夹碳、粘渣、铜斑及裂纹等缺陷，否则应及时清除。

刨槽尺寸及位置偏差应符合表4要求

3.10安全事项

3.10.1操作前，操作者应穿好必要的劳保用品。

3.10.2碳弧气刨时不应用氧气或其他气体代替压缩空气。

3.10.3不应把碳弧气刨枪浸在水中冷却。

3.10.4工作场地应通风良好，尤其是在容器或舱室内操作时，应加强通风，排除烟尘。