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第16章 模块一车身钣金基础(16)

气割工艺参数主要包括气割氧压力、切割速度、预热火焰能率、割嘴与割件的倾斜角度、割嘴离割件表面的距离等。

(1)气割氧压力

选择氧气压力的依据一般是随割件厚度的增大而加大,或随割嘴代号的增大而加大。当割件钢板厚度小于4mm时,其氧气压力一般不大于0.2MPa。

在割件厚度、割嘴代号、氧气纯度均已确定的条件下,气割氧压力的大小对气割质量有直接的影响。如氧气压力不够,氧气供应不足,会引起金属燃烧不完全,降低切割速度,不能将熔渣全部从割缝处吹除,使割缝的背面留下很难清除的挂渣,甚至还会出现割不透的现象。如果氧气压力太高,则过剩的氧气对割件有冷却作用,使割口表面粗糙,割缝加大,切割速度减慢,氧气消耗量也增大。

(2)切割速度

切割速度主要取决于切割件的厚度。割件越厚,割速越慢。切割厚、大断面的工件,还要增加横向摆动;但割速太慢,会使割缝边缘不齐,甚至产生局部熔化现象,割后清渣困难。割件越薄,割速会越快,但也不能过快,否则,会产生很大的后拖量或割不透现象。切割速度的正确与否,主要根据割缝的后拖量来判断。所谓的“后拖量”是指气割面上的切割氧流轨迹的始、终点在水平方向上的距离。

气割时产生后拖量的主要原因如下:

(1)切口上层金属在燃烧时产生的气体冲淡了切割氧气流,使下层金属燃烧缓慢。

(2)下层金属无预热火焰的直接作用,因而使火焰不能充分地对下层金属加热,使割件下层不能剧烈燃烧。

(3)割件下层金属离割嘴距离较远,氧流射线直径增大,吹除氧化物的动能降低。

(4)割速太快,来不及将下层金属氧化而造成后拖量。

气割的后拖量是不可避免的,尤其是在气割厚钢板时更为显著。因此,为保证气割质量,采用的切割速度应该以割缝产生的后拖量较小为原则,气割厚度4mm以下的钢板,切割速度一般为450—500mm/min。

(3)预热火焰能率

预热火焰的作用是把金属割件加热至能在氧气流中燃烧的温度,并始终保持这一温度,同时使钢材表面的氧化皮剥离和熔化,便于切割氧射流与铁化合。

气割时,预热火焰应采用中性焰或轻微氧化焰。碳化焰不能采用,因为碳化焰中有游离碳存在,会使割缝边缘增碳。在切割过程中,要注意随时调整预热火焰,防止火焰性质发生变化。

预热火焰能率的大小与割件厚度有关。割件越厚,火焰能率应越大。但是在气割厚板时火焰能率的大小要适宜,如果此时火焰能率选择过大,会使割缝上缘产生连续的珠状钢粒,甚至熔化成圆角,同时还造成割缝背面粘附的熔渣增多,从而影响气割质量。火焰能率选择过小,割件得不到足够的热量,会使割速减慢而中断气割工作。

(4)割嘴与割件的倾斜角割嘴与割件的倾斜角。

倾角的大小要随割件厚度而定,气割6mm以下钢板一般采用后倾25—45。

(5)割嘴离割件表面的距离

选择割嘴离割件的距离时,要根据预热火焰的长度和割件厚度确定。在通常情况下火焰焰心距割件表面为3—5mm。当割件厚度小于6mm时,割嘴离割件表面的距离一般为10—15mm。射吸式割炬以射吸式焊炬为基础,它的结构可分为两部分:一部分为预热部分,其构造与射吸式焊炬相同,具有射吸作用,可以使用低压乙炔;另一部分为切割部分,由切割氧调节阀、切割氧气管以及割嘴等组成。

割嘴的构造与焊嘴不同,如图9—12所示。焊嘴上喷孔是小圆孔,所以气焊火焰呈圆锥形;而射吸式割炬的割嘴混合气体的喷射孔有环形和梅花形两种。环形割嘴的混合气体孔道呈环形,整个割嘴由内嘴和外嘴两部分组合而成,又称组合式割嘴。梅花形割嘴的混合气体孔道,呈小圆孔均匀地分布在高压氧孔道周围,整个割嘴为一体,又称整体式割嘴。

其他见学习任务8的相关知识。

任务实胞

一、等离子弧切割

1.准备工作

(1)安全防护

穿戴好工作服、安全鞋、工作帽、手套、面罩。

⑵安全规程

(1)等离子弧切割工作电压较高,电源空载电压也高,操作时一定要将电源可靠接地,割枪手把可靠绝缘。

(2)等离子弧的紫外线辐射比一般电弧强,注意眼睛和皮肤的防护。

(3)等离子弧切割时,会产生大量的金属蒸气及有害气体,须保持场所的通风。

2.操作步骤

(1)设备检查

【注意事项】首先切断主机电源。

旋下喷嘴,检查喷嘴和电极的损耗情况。喷嘴孔径变形过大(图9—7、图9—13)或电极烧损变短(图9—14,准确的数据参考设备说明书)都必须重新更换,更换时应保证型号的统一性,按图9—6的顺序将新配件装好,用力拧紧后把喷嘴及电极依次准确地安装到位。

图9—13喷嘴孔径变大电极烧损变短喷嘴表面如果附着了飞溅物,将会影响喷嘴的冷却效果,应及时并且经常清除割炬头部的灰尘及飞溅物,保持良好散热效果。

检查切割机的电源接人是否正常,检查切割机的接地线是否接好(很重要),检查搭铁是否可靠夹紧工件。

检查压缩空气是否接人,气压是否在规定范围(0.3—0.5MPa)。

(2)场地和车身附件清理

清理切割场地周围的可燃物,清理车身板件背面的车身附件,防止切割可能引起的火灾。切割场地应配备灭火器。

(3)检气

打开压缩空气阀门,然后把切割机的电源开关拨至“开”位置,随即电源指示灯亮,再把检气开关拨至“检气”位置,这时有压缩空气从割炬喷出,此刻将切割机后面板的减压阀压力调至所需压力,再把检气开关拨至中间“停止”位置。

【注意事项】使用的压缩空气必须干燥清洁。因水汽、油污易导电,电极上产生螺旋形黑条纹,说明水汽、油污过多,使电极、喷嘴内腔拉弧短路,极易损坏割炬,又不能正常工作。

(4)确定切割起点

对厚度<5mm的板件,可从任何位置开始切割。

对厚度>5mm的板件,应从板件的边缘开始切割。如果一定要从板件的中间切割,可在切割的起始点用手电钻钻个小通孔(3—彡5),以小孔为起点进行切割。如强行从盲孔或无孔的位置开始切割将造成“翻桨”烧毁割炬。

(5)试弧

对于LGK—63、LGK—100/60在准备切割时,手持割炬接近工件约1mm距离,按动割炬开关,这时有等离子弧从喷嘴孔内喷出,说明电极喷嘴等件安装正确。如果没有等离子弧从喷嘴孔内喷出,或只有微弱的等离子弧从喷嘴孔内喷出,说明电极、喷嘴安装不正确,关机后重新安装。

(6)开始切割

切割开始时,喷嘴孔的外边缘对准工件的边缘(图9—15),距离工件表面约1mm,按动割炬开关即可起弧,若未引燃电弧,松开割炬开关,并再次按动割炬开关起弧(应注意避免不必要的反复闭合割炬开关,这样做有可能引起电源故障或降低电极使用寿命)。

图9—15等离子弧切割图

起弧成功后,将喷嘴与工件表面的距离拉远,保持在6—8mm。匀速移动割炬进行正常切割,移动速度根据板材厚度不同而改变,可根据切割火焰判断切割速度是否合适(图9—16)。

【注意事项】

(1)切割过程中若出现切速明显变慢、电弧中出现绿色光焰、起弧困难、切口偏斜或切口变宽等情况时,应及时更换电极、喷嘴。否则就会在喷嘴内产生强烈的电弧,击穿电极、喷嘴,甚至烧毁割炬。

(2)在正常使用过程中,突然听见“卜”的响声,弧光发红,弧渣上窜,应立即停止使用,此时电极、喷嘴已损坏,如继续使用会损坏割炬,必须更换电极、喷嘴后方可使用。

(3)更换时电极必须完全冷却(用压缩空气吹),否则电极基座受热膨胀发腻较紧,旋松时不能用力过猛,否则易损坏电极基座。电极、喷嘴更换使用前均需查看内腔是否干净,必须清除杂质后使用。

(4)切割时,电缆线尽量保持平直,如空间不允许,也不要形成死弯;同时不要用脚踩或挤压电缆线以免造成气流受阻,气流过小,烧毁割炬。切割电缆线应避免与利器接触,以免造成破损,而影响正常的使用。

(5)割炬中的电极、喷嘴在使用过程中不能松动,电极须用专用扳手旋紧,每次使用前必须查看,见有松动随时用专用扳手旋紧,但不能使用活动扳手之类工具。

(7)完成切割

当工件将要切断时,切割速度应放慢,以防止工件变形,从而引起工件与喷嘴相碰造成短路。

松开割炬开关即完成切割。

【注意事项】禁止用割炬头作为敲击工具来敲击切口上的残渣。

(8)割炬保养每次使用后清理一次割炬,按下列步骤进行:

(1)切断主机电源。

(2)卸下喷嘴罩、喷嘴、电极。

(3)重新打开电源开关,打开试气开关,这时有气体从割炬的喷气管孔内喷出,保持约15秒,以达到清理气管内脏物的目的。在清理过程中,不能按动割炬开关,以免损坏割炬。

(4)检查喷嘴和电极的损耗情况,需要重新更换的按要求更换。

二、气割

1.准备工作

(1)安全防护

穿戴好工作服、安全鞋、工作帽、手套、面罩。

(2)工件的准备

板厚4mm的碳钢钢板,选用G01—30型割炬和1号环形割嘴。

将割件表面油污、铁锈等污物清理干净。切割时应将割件放在割件架上,或把割件垫高到与地面保持一定距离。切勿在离水泥地面很近的位置切割,以免水泥发生爆溅而伤人。

(3)工艺参数的选用与调整

包括氧气压力、割嘴倾角、割嘴到工件距离、切割速度等。

2.操作步骤

(1)点火,调节火焰

点火时手要避开火焰,以免烧伤。先逆时针方向旋开乙炔阀门,再逆时针微开氧气阀,将割嘴靠近火源点火。点火后将火焰调节为中性焰或轻微氧化焰。火焰调好后打开割炬上的切割氧开关,并增大氧气流量。观察切割氧流的形状(风线形状),风线应为笔直而清晰的圆柱体,并有适当的长度。若风线形状不规则,应关闭所有阀门,用通针修整切割氧喷嘴或割嘴的喷射孔。预热火焰和风线调好后,关闭切割氧开关,准备起割。

(2)起割

一般气割操作采用以下姿势。双脚成外八字形蹲在工件的一旁,右臂靠住右膝盖,左臂悬空在两脚中间,以便移动割炬。右手握住割炬手柄,并以右手的拇指和食指控制预热氧的阀门,便于调整预热火焰和当回火时及时切断预热氧气。左手的拇指和食指控制切割氧的阀门,同时起掌握方向的作用。其余三指平稳地托住混合气管。上身不要弯得太低,呼吸要有节奏,眼睛应注视工件和割嘴,并且应该主要注视割口前面的割线。一般是按照从右向左的方向切割。

开始切割时,先预热钢板的边缘,待边缘呈现亮红色时,将火焰局部移出边缘线以外,同时慢慢打开切割氧气阀门。当看到被预热的红点在氧气流中被吹掉时,进一步开大切割氧阀门,看到割件背面飞出鲜红的氧化金属渣时,证明割件已被割透,这时应移动割炬逐渐向前切割。

(3)进人正常切割

起割后,为了保证割缝的质量,在整个气割过程中,割炬移动速度要均匀,割嘴至割件表面的距离要保持一定。若身体需更换位置,应先关闭切割氧阀门,待身体的位置移好后,再将割嘴对准割缝待割处,适当加热,然后慢慢打开切割氧阀门,继续向前切割。

在切割过程中,有时因割嘴过热或氧化金属渣的飞溅,使割嘴堵塞,或在乙炔的喷出速度小于燃烧速度时出现鸣爆和回火现象,此时必须立即关闭预热氧和切割氧阀门,及时切断氧气,防止氧气倒流进乙炔管内。如果仍然听到割炬内有“嘶、嘶”的响声,说明火焰没熄灭,应迅速关闭乙炔阀门或者拔下乙炔管,使回火的火焰排出,一切正常后,还要重新检查割炬的射吸能力,然后才能够重新点燃割炬。

(4)停割

切割接近终点时,割嘴应向切割前进的反方向倾斜一个角度,以利于钢板的下部提前割透,使收尾的割缝较整齐。当到达终点时,应迅速关闭切割氧气的阀门并将割炬抬起,再关闭乙炔阀门,松开减压器调节螺钉,并将氧气带中的氧气放出。结束工作时,应将减压器卸下并将乙炔供气门关闭。

(5)清洁和整理整理工具设备,清洁现场。

1.自我评价

(1)通过本学习任务的学习你是否已经掌握:

(1)等离子弧切割和氧—乙炔气割设备组成及作用?

(2)空气等离子弧切割和氧—乙炔气割安全操作规程?

(3)空气等离子弧切割和氧—乙炔气割工艺参数的选择与调整?

(4)空气等离子弧切割和氧—乙炔气割作业的规范操作?

(2)在切割的施工过程中用到了哪些设备?你是否已经知道了这些设备的正确操作技能?

(3)实训过程完成情况。

(4)工作着装是否规范?

(5)能否积极主动参与工作现场的清洁和整理工作?

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