浅析气割的操作工艺

江苏盛行汽车科技发展有限公司 壮 强，戴前玉

1 气割的基本原理

气割是利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，使金属在氧中剧烈燃烧，生成氧化熔渣同时释放出大量热量，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，同时借助高速氧流把燃烧生成的氧化熔渣吹除，工件与割炬相对移动形成割缝，达到切割金属的目的。在整个气割过程中，被熔化的金属约占熔渣总量的30%或更多，可以气割的金属应符合下述条件。

（1）金属氧化物的熔点应低于金属熔点，表1是一些常用的金属及其氧化物的熔点。

（2）金属与氧气燃烧能放出大量的热量，而且金属本身的导热性要低。

符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢及钛等。其他常用的金属如铸铁、不锈钢、铝和铜等，必须采用特殊的气切割方法切割。

2 气割的工艺

2.1 气割参数与选择

气割参数包括切割氧压力、切割速度、预热火焰能率、割炬与工件间的倾角，以及割炬离开工件表面的距离等。

（1）切割氧压力与割件厚度、割嘴型号及氧气纯度等有关。

（2）切割速度与工件厚度和使用的割嘴形状有关。切割速度正确与否，主要根据切口的后拖量来判断。所谓后拖量，就是在气割过程中，在同一条割纹上沿切割方向两点间的最大距离。后拖量是不可避免的，只能尽量减小，如图1所示。

（3）预热火焰的性质与能率。预热火焰应采用中性焰或轻微氧化焰而不能采用碳化焰，预热火焰能率根据工件厚度决定。

（4）割炬与工件间的倾角对切割速度和后拖量有直接影响。

（5）割炬离工件表面的距离。通常火焰焰芯离开工件表面的距离应保持在3 mm～5 mm。

2.2 氧乙炔手工气割的操作过程

气割前要认真检查工作场地是否符合安全生产和气割工艺的要求，检查整个气割系统的设备和工具是否正常，检查乙炔瓶、回火防止器工作状态是否正常。使用射吸式割炬时，应拔下乙炔胶管，检查割炬是否有射吸力，若无射吸力，不得使用。将气割设备连接好，开启乙炔瓶阀和氧气瓶阀，调节减压器，将乙炔和氧气压力调至需要的压力。去除工件表面污垢、油漆、氧化皮，工件应垫平、垫高，距离地面一定高度，有利于吹除熔渣。工件下的地面应为非水泥地面，以防水泥爆溅伤人、烧毁地面，否则应在水泥地面上遮盖石棉板等。

根据工件的厚度正确选择气割工艺参数、割炬和割嘴规格，准备好后，开始点火并调整好火焰性质（风线）的形状。切割氧气流应是挺直而清晰的圆柱体，并要有适当的长度，这样才能使切口表面光滑干净、宽窄一致。如风线形状不规则，应关闭所有的阀门，用通针处理割嘴内表面，使之光洁。

（1）气割的操作姿势。在进行气割时，先点燃割炬，调整好预热火焰，然后进行气割。气割操作姿势因个人习惯而不同，初学者可按基本的（抱膝法）练习，如图2所示。

图2 抱膝法姿势

操作时，操作者双脚呈八字形蹲在工件一侧，右臂靠住右膝，左臂空在两脚之间，以便在切割时移动方便，右手握住割炬手把，并以大拇指和食指握住开关切割氧调节阀，其余三指平稳托住射吸管，掌握方向。上身不要弯得太低，呼吸要有节奏，眼睛应注视割件和割嘴，并着重注视割口前面割线。一般从右到左进行切割。在整个气割过程中，割炬运行要均匀，割炬与工件间的距离保持不变。每割一段后，操作者移动身体时要暂时关闭切割氧调节阀。

（2）点燃火焰时，应先稍微开启氧气调节阀，再开乙炔调节阀，两种气体在割炬内混合后，从割嘴喷出，此时将割嘴靠近火源即可点燃。点燃后，拿火源的手不要对准割嘴，也不要将割嘴指向他人或可燃物，以防发生事故。刚开始点火时，可能出现连续的放炮声，原因是乙炔不纯，应放出不纯的乙炔，重新点火。如果氧气开的太大，会导致点不着火的现象，将氧气阀关小即可。火焰点燃后，调节火焰性质和预热火焰能率，与气割的要求一致。

（3）开始起割时，首先用预热火焰在工件边缘预热，待工件呈亮红色时（达到燃烧温度），慢慢开启切割氧气调节阀。若看到铁水被氧气流吹掉时，再加大切割氧气流，待听到工件下面发出“噗、噗”的声音时，则说明已被割透。这时应按工件的厚度，灵活掌握气割速度，沿着割线向前切割。

（4）在气割过程中，火焰焰芯离开工件表面的距离应为3 mm～5 mm，割嘴与工件的距离在整个气割过程中都应保持均匀。在手工气割的过程中，可将割嘴沿气割方向后倾20°～30°，以提高气割速度。气割质量与气割速度有很大关系。气割速度是否正常，可以从熔渣的流动方向来判断，熔渣的流动方向基本上与割件表面垂直。当切割速度过快时，熔渣将成一定角度流出，产生较大后拖量。当切割较长的直线或曲线割缝时，一般切割300 mm～500 mm后需移动操作位置，此时应先关闭切割氧调节阀，操作者应在割炬火焰离开工件后再移动身体位置。继续气割时，割嘴一定要对准割缝的切割处，并预热到燃点，再缓慢开启切割氧。切割薄板时，可先开启切割氧，然后将割炬的火焰对准切割处继续气割。

（5）气割要结束时，割嘴应向气割方向后倾一定角度，使钢板下部提前割开，并注意余料的下落位置，这样，可使收尾的割缝平整。气割结束后，应迅速关闭切割氧调节阀，并将割炬抬高，再关闭乙炔调节阀，最后关闭预热氧调节阀。

（6）回火处理。在气割过程中若发现鸣爆及回火时，应迅速关闭乙炔调节阀和切割氧调节阀，以防氧气倒流入乙炔管内并使回火熄灭。