[科普中国]-火焰切割

介绍

火焰切割是最老的热切割方式，其切割金属厚度从1毫米到1.2米，但是当您需要切割的绝大多数低碳钢钢板厚度在20毫米以下时，应采用其他切割方式。

火焰切割是利用氧化铁燃烧过程中产生的高温来切割碳钢，火焰割炬的设计为燃烧氧化铁提供了充分的氧气，以保证获得良好的切割效果。

火焰切割设备的成本低并且是切割厚金属板唯一经济有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之处。与等离子比较起来，火焰切割的热影响区要大许多,热变形比较大。为了切割准确有效，操作人员需要拥有高超技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形。

火焰切割方法有割炬切割和切割机切割两种。1

分类割炬切割割炬又称火焰枪。采用的燃气不同，构造也不同。常用的是氧一乙炔火焰枪。乙炔压力为0.01～0.12MPa，氧气压力为0.50～1.0MPa。两种气体分别通过各自的通路在火焰枪内混合燃烧，喷出的火焰大小和性质可调节人工手持火焰枪进行切割，通常用于大管坯和板坯轧后的切断或用于钢材矫直后去除缺陷的补充切割。1

切割机切割由工作原理类似于火焰枪的切割炬、定尺机构和切缝清理装置组成。定尺机构有机械式、脉冲式和光电式，可以实现自动定尺。切缝清理装置专门清理切缝口粘附的残渣，以防影响轧制时钢材的表面质量。清理方法有用刮刀刮掉粘渣的，也有用一组高速旋转的尖角锤头打掉粘渣和毛刺的。火焰切割机多作为连铸机后钢坯的在线切割设备，切割大断面方坯、板坯及大管坯，还用来切割厚度大于50mm的成品钢板。1

切割气体火焰切割气体常用的有乙炔、丙烷、液化气、焦炉煤气、天然气等，从污染性、耗能量、成本比等各方面综合考虑的话，天然气是目前最适合用于切割的气体。但天然气也有其局限性，就是火焰温度不高，这就造成了切割效率不如乙炔。为了弥补这一缺憾一般用天然气切割的厂家都是选择在天然气中加入增效剂，以提高火焰温度，改善切割效率。如包钢、中铁山桥集团用的是加入了神麒增益剂的增效天然气，包钢生产的中厚板因为平整度高中标了文昌卫星中心项目，而中铁山桥用增效天然气是为珠港澳大桥的建设做准备，由此，增效天然气的效果很显著。1

工具割炬是进行火焰切割的主要工具。割炬分手工割炬和机用割炬。机用割炬主要用于各种切割机。无论是手工割炬还是机用割炬，均有射吸式割炬和等压式割炬之分。射吸式割炬对燃气压力要求不高，可采用低压燃气，也可用中压燃气。射吸式割炬是应用量最大、用最平普遍的通用型手工割炬。等压式割炬的燃气、预热氧气分别由单独的管路进人割嘴内混合。由于燃气是靠自身的压力进入割炬，所以它不适用于低压燃气，而须采用中压燃气，等压式割炬具有气体调节方位、火焰燃烧稳定、不易回火等优点，其应用越来越多。1

发展趋势自中国焊接学会和中国焊接协会成立以来，两会为切割行业的发展、切割技术和推广应用做出了卓越贡献。特别是近几年，两会多次组织各种形式的国内外学术交流活动，焊接切割行业新产品、新技术现场交流会。组织制定了一系列焊割机具产品的国家新标准和产品分等标准。通过这些工作，使我们对国内外切割行业的发展支态有了一定的了解，也为行业各企业间的技术交流、信息互通提供了很好的机会，从而有力地推动了整个切割行业的技术进步和发展。

在当今的工业领域中，焊接结构件在各行各业中得到了广泛地运用。板材切割是焊接成品加工过程中的首要步骤，也是保证焊接质量的重要工序，利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的焊接质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。随着新产品、新工艺、新技术的广泛运用，智能化精密切割也将成为切割行业今后发展的趋势。1

流程1.检查工作场地是否符合安全要求，割炬、氧气瓶、乙炔瓶(或乙炔发生器及回火防止器)橡胶管、压力表等是否正常，将气割设备按操作规程连接好。

2.切割前，首先将工件垫平，工件下面留出一定的间隙，以利于氧化铁渣的吹除。切割时，为了防止操作者被飞溅的氧化铁渣烧伤，必要时可加挡板遮挡。

3.检查风线，方法是点燃火焰并将预热火焰调整适当。然后打开切割氧气阀门，观察切割氧流(即风线)形状，风线应为笔直、清晰的圆柱体并有适当的长度。这样才能使工件切口表面光滑干净，宽窄一致。如果风线不规则，应关闭所有的阀门，用通针或其他工具修整割嘴的内表面，使之光滑。

4.将氧气调节到所需的压力。对于射吸式割炬，应检查割炬是否有射吸能力。检查的方法是首先拔下乙炔进气软管并弯折起来，再打开乙炔阀门和预热氧阀门。这时，将手指放在割炬的乙炔过气管接头上，如果手指感到有抽力并能吸附在乙炔进气管接头上，说明割炬有射吸能力，可以使用；反之，说明割炬不正常，不能使用，应检查修理。2

影响因素火焰割受诸多因素的影响，但影响切割质量及切割过程的主要因素有以下几个方面：
(1)氧气纯度的影响 在气割过程中氧气纯度对切割速度、氧气耗量及切割质量的影响反比较大的。氧气纯度降低，切割速度变慢，金属在氧气中燃烧效果变差，必将影响切割质量。

(2)金屑中杂质和缺陷的影响 金属中含有杂质对火焰切割有很大影响，有的杂质甚至使金属不能实施火焰切割。

(3)燃气纯度对切割质量的影响 燃气的纯度对切割质量和切割过程的影响不大，但燃气中的杂质会产生一定影响。

(4)切割速度对切割质量的影响 火焰切割速度要合适，不能过快也不能过慢。切割速度过快将产生后拖和切不透，甚至翻浆烧坏割，中断切割；切割速度过慢，上缘烧塌，下缘挂渣严重，割缝变宽，切割面质量也很不理想。1