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钢板切割

时间:2019-05-14 22:24来源:未知 作者:admin 点击:
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  指利用天然气火焰(氧-天然气)将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的燃点,再释放出高压氧气流,使金属进一步剧烈氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程。

  是针对被切割材质而言的,一般是指工业燃气和氧气混合燃烧并达到切割要求的温度,对钢质材料进行熔化、吹渣和分割的过程。指利用天然气火焰(氧-天然气)将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的燃点,再释放出高压氧气流,使金属进一步剧烈氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程。普通天然气带氧燃烧的火焰温度达不到乙炔带氧燃烧的火焰温度,必须添加增温助燃添加剂才能实现天然气切割所要求达到的切割温度。

  1.范 围:本标准适用于原材料切割下料的加工过程。适用于以火焰切割等离子切割作为切割方式的切割下料过程。

  2.1.1用于切割下料的钢板应经质量部门检查验收合格,其各项指标满足国家规范的相应规定。

  2.1.2钢板在下料前应检查钢板的牌号、厚度和表面质量,如钢材的表面出现蚀点深度超过国标钢板负偏差的部位不准用于产品。小面积的点蚀在不减薄设计厚度的情况下,可以采用焊补打磨直至合格。

  2.1.3在下料时必须核对钢板的牌号、规格和表面质量情况,在确认无疑后才可下料。

  2.2.1切割下料设备主要包括数控火焰切割机数控等离子切割机直条切割机半自动切割机等。

  2.2.2在气割前,先检查整个气割系统的设备和工具全部运转正常,并确保安全的条件下才能运行,而且在气割过程中应注意保持。

  3.1在进行自动切割时,吊钢板至气割平台上,应调整钢板单边两端头与导轨的距离差在5mm范围内。在进行半自动切割时,应将导轨放在被切割钢板的平面上,然后将切割机轻放在导轨上。使有割炬的一侧面向操纵者,根据钢板的厚度选用割嘴,调整切割直度和切割速度。

  3.2根据自动切割及半自动切割方式的不同,调整各把割枪的距离,确定后拖量,并考虑割缝补偿;在切割过程中,割枪倾角的大小和方向主要以钢板厚度而定,割嘴倾角与割件厚度的关系及切割余量如下表所示:

  在进行厚板气割时,割嘴与工件表面保持垂直,待整个断面割穿后移动割嘴,转入正常气割,气割将要到达终点时应略放慢速度,使切口下部完全割断。

  3.3根据板厚调整切割参数,切割参数包括割嘴型号、氧气压力、切割速度和预热火焰的能量等,工艺参数的选择主要根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度,对未割过的钢板,应试割同类钢板,确定切割参数,同时检查割咀气通畅性。

  3.4气割前去除钢材表面的污垢,油脂,并在下面留出一定的空间,以利于熔渣的吹出。气割时,割炬的移动应保持匀速,割件表面距离焰心尖端以2~5mm为宜,距离太近会使切口边沿熔化,太远热量不足,易使切割中断。

  3.5在进行厚板切割时,预热火焰要大,气割气流长度超出工件厚度的1/3。割嘴与工件表面约成10°~20°倾角,使零件边缘均匀受热。

  3.6.2窄长条形板的切割,长度两端留出50mm不割,待割完长边后在割断,或者采用多割炬的对称切割的方法。

  3.6.3直条切割时应注意各个切割割嘴的火焰强弱应一致,否则易产生旁弯。

  4.1切割过程中,应随时注意观察影响切割质量的因素,保证切割的连续性。

  4.2工艺参数对气割的质量影响很大,常见的气割断面缺陷与工艺参数的关系如下所示:

  5.1气割完毕后,应对钢材切割面进行检查,其切割面应无裂纹、夹渣和大于1mm的缺棱,检查方式为外观检查。

  5.3切割后零件的外观质量应作为常规项目进行检查,如切割后零件的外形尺寸、断面光洁度、槽沟、断口垂直度坡口角度钝边高度、局部缺口、毛刺和残留氧化物;气割后零件的允许偏差如下表所示:

  5.4无论是利用多头直条及数控切割进行主材下料或利用半自动切割进行小件加工、坡口加工,切割断面上深度超过1mm的局部缺口、深度大于0.2mm的割纹以及断面残留的毛刺和熔渣,均应给予焊补和打磨光顺。

  5.5主材切割完毕后,应进行标识,内容包括:工程名称、构件编号、构件规格、构件材质及所属钢板的炉批号。

  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。

  激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢,在激光束中加氧气可切割20mm厚的碳钢,但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到20mm,但切割部件的尺寸误差较大。激光切割设备的价格相当贵,约150万元以上。

  电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。如今,线切割机床已占电火花机床的大半。

  剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片,采用合理的刀片间隙,对各种厚度的金属板材施加剪切力,使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机属于锻压机械中的一种,主要作用就是金属加工行业。

  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部分或局部熔化(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。

  超高压水切割又称水刀水射流,它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量(380MPa)水流,再通过一个极细的红宝石喷嘴(Φ0.1-0.35mm),以每秒近千米的速度喷射切割,这种切割方式称为超高压水切割。

  对于气体来说,氧气是可燃气体燃烧时所必须的,以便为达到钢材的点燃温度提供所需的能量;另外,氧气是钢材被预热达到燃点后进行燃烧所必须的。切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度,一般要求在99.5%以上,一些先进国家的工业标准要求氧气纯度在99.7%以上。氧气纯度每降低0.5%,钢板的切割速度就要降低10%左右。如果氧气纯度降低0.8%-1%,不仅切割速度下降15%-20%,同时,割缝也随之变宽,切口下端挂渣多并且清理困难,切割断面质量亦明显劣变,气体消耗量也随着增加。显然,这就降低了生产效率和切割质量,生产成本也就明显地增加了。

  除了氧气之外,还可采用液氧切割,虽然一次性投资大,但从长远看,其综合经济指标比想象的要好得多。气体压力的稳定性对工件的切割质量也是至关重要的。波动的氧气压力将使切割断面质量明显劣变。气压压力是根据所使用的割嘴类型、切割的钢板厚度而调整的。切割时如果采用了超出规定数值的氧气压力,并不能提高切割速度,反而使切割断面质量下降,挂渣难清,增加了切割后的加工时间和费用。

  火焰切割中,常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等,国外有些厂家还使用MAPP,即:甲烷+乙烷+丙烷。

  一般来说,燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割;燃烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚板切割,尤其是厚度在200mm以上的钢板,如采用天然气进行切割,将会得到理想的切割质量,只是切割速度会稍微降低一些。相比较而言,乙炔比天然气要贵得多,对于以前的切割气来说,乙炔是生产切割中的主流切割气,但随着最近两年天然气的变革和开发,天然气从综合角度来说分析,比乙炔更能得到市场和国家的认可,最重要一点就是它节能环保。对于它切割速度稍慢问题,有了市场上天然气增效剂的问世一系列的问题也随之化解。

  钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相对应的。在实际生产中,应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量。如果想人为地调高切割速度来提高生产效率和用减慢切割速度来最佳地改善切割断面质量,那是办不到的,只能使切割断面质量变差。过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷,严重的有可能造成切割中断;过慢的切割速度会使切口上边缘熔化塌边、下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等等。

  在正常的火焰切割过程中,切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度,其对应的偏移叫后拖量。速度过低时,没有后拖量,工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的运行速度,火花束就会向相反的方向偏移,当火花束与切割氧流平行时,就认为该切割速度正常。速度过高时,火花束明显会后偏。这些都是工人师傅从长期的实践中不断总结出来的。

  在钢板火焰切割过程中,割嘴到被切工作表面的高度是决定切口质量和切割速度的主要因素之一。不同厚度的钢板,使用不同参数的割嘴,应调整相应的高度。为保证获得高质量的切口,割嘴到被割工件表面的高度,在整个切割过程中必须保持基本一致。

  掌握了以上关于影响钢板火焰切割质量的三大要素,对于生产效率一定会有明显的提升。

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