气体火焰切割工艺及参数气体火焰切割工艺及参数影响气割过程的主要参数影响气割过程的主要参数 影响气体火焰切割过程（包括切割速度和质量）的主要工艺因素有： ①切割氧的纯度； ②切割氧的流量、压力及氧流形状； ③切割氧流的流速、动量和攻角； ④预热火焰的功率； ⑤被切割金属的成分、性能、表面状态及初始温度； ⑥其他工艺因素 其中切割氧流起着主导作用切割氧流既要使金属燃烧，又要把燃烧生成 的氧化物从切口中吹掉因此，切割氧的纯度、流量、流速和氧流形状对气割 质量和切割速度有重要的影响⑴切割氧的纯度氧气的纯度是影响气割过程和质量的重要因素氧气纯度差，不但切割 速度大为降低、切割面粗糙、切口下缘沾渣，而且氧气消耗量的增加氧气纯 度从 99.5%降到 98%，即下降 1.5%，切割速度下降 25%，而耗氧量增加 50%一 般认为，氧气纯度低于 95%，就不能气割，要获得无粘渣的气割切口，氧气纯 度需达到 99.6% ⑵切割氧流量 切割厚度 12mm 钢板时氧气流量对切割速度的影响如图 1 所示由图可见， 随着氧流量的增加，切割速度逐渐增大，切割速度提高，但超过某个界限值反 而降低因此，对某一钢板厚度存在一个最佳氧流量值，此时不但切割质量最 高，而且切割质量最好。
⑶切割氧压力随着切割氧压力的提高，氧流量相应增加，因此能够切割板厚度随之增大但压力增加到一定值，可切割的 厚度也达到最大值，再增大压力，可切割的厚度反而减小切割氧压力对切割 速度的影响大致相同如图 2 所示由图 2 可见，用普通割嘴气割时，在压力较低的情况下，随着压力增加， 切割速度也提高，但当压力超过 0.3MP 以后，切割速度反而下降；再继续加大 压力，不但切割速度降低，而且切口加宽，切口断面粗糙用扩散形割嘴气割 时，如果切割氧压力符合割嘴的设计压力，则压力增大时，由于切割氧流的流 速和动量增大，所以切割速度比用普通割嘴时也有所增加气割工艺参数气割工艺参数 气割的工艺参数包括预热火焰功率、氧气压力、切割速度、割嘴到工件的 距离以及切割倾角等 ⑴预热火焰的选择 预热火焰是影响气割质量的重要工艺参数气割时一般选用中性焰或轻微 的氧化焰同时火焰的强度要适中应根据工件厚度、割嘴种类和质量要求选 用预热火焰 ① 预热火焰的功率要随着板厚的增大而加大，割件越厚，预热火焰功率 越大氧-乙 炔预热火焰的功率与板厚的关系见表 1表表 1 1 氧氧- -乙炔预热火焰的功率与板厚的关系乙炔预热火焰的功率与板厚的关系②在切割较厚钢板时，应采用轻度碳化焰，以免切口上缘熔塌，同时也可 使外焰长一些。
③使用扩散行割嘴和氧帘割嘴切割厚度 200mm 以下钢板时，火焰功率选大 一些，以加速切口的前缘加热到燃点，从而获得较高的切割速度板厚/mm3—2525—5050—100100—200200—300 火焰功率/L.min-14—8.39.2—12.512.5—16.716.7—2020—21.7④切割碳含量较高或合金元素教多的钢材时，因为他们燃点较高，预热火 焰的功率要大一些⑤用单割嘴切割坡口时，因熔渣被吹向切口外侧，为补充能量，要加大火 焰功率气体火焰切割的预热时间应根据割件厚度而定，表 2 列出火焰切割选定预 热时间的经验数据表表 2 2 气体火焰切割选定预热时间的经验数据气体火焰切割选定预热时间的经验数据金属厚度/mm预热时间/s金属厚度/mm预热时间/s206—715025—28509—1020030—3510015—17——⑵切割氧压力的选定切割氧压力取决于割嘴类型和嘴号，可根据工件厚度选择氧气压力切割 氧气压力过大，易使切口变宽、粗糙；压力过小，使切割过程缓慢，易造成沾 渣切割氧气压力的推荐值见表 3表表 3 3 切割氧气压力的推荐值切割氧气压力的推荐值工件厚度/mm3—1212—3030—5050-100100-150150-200200-300切割氧压力/MP0.4-0.50.5-0.60.5-0.70.6-0.80.8-1.21.0-1.41.0-1.4 在实际切割工作中，最佳切割氧压力可用试放“风线”的办法来确定。
对 所采用的割嘴，当风线最清晰、且长度最长时，这时的切割压力即为合适值， 可获得最佳的切割效果 ⑶切割速度 切割速度与工件厚度、割嘴形式有关，一般随工件厚度增大而减慢切割 速度必须与切口内金属的氧化速度想适应切割速度太慢会使切口上缘熔化， 太快则后拖量过大，甚至割不透，造成切割中断在切割操作时，切割速度可 根据熔渣火花在切口中落下的方向来掌握，当火花呈垂直或稍偏向前方排出时， 即为正常速度在直线切割时，可采用火花稍偏向后方排出的较快的速度 氧化速度快，排渣能力强，则可以提高切割速度切割速度过慢会降低生 产率，且会造成切口局部熔化，影响割口表面质量机器切割速度比手工切割 速度平均可提高 20%，表 4 列出机械化切割时切割速度的推荐数据⑷割嘴到工件表面的距离割嘴到工件表面的距离是根据工件厚度及预热火焰长度来确定割嘴高度 过低会使切口上线发生熔塌，飞溅时易堵塞割嘴，甚至引起回火割嘴高度过 大，热损失增加，且预热火焰对切口前缘的加热作用减弱，预热不充分，切割 氧流动能下降，使排渣困难，影响切割质量同时进入切口的氧纯度也降低， 导致后拖量和切口宽度增大，在切割薄板场合还会使切割速度降低表表 4 4 机械切割时切割速度的推荐数据机械切割时切割速度的推荐数据钢板厚度/mm切割形式 51020305080100150200250300半制品直线切割——710~730580~630520~560440~480380~420360~390————————具有机加工余量零件的切割300350330470400350330290260250240表面切割质量要求710~570~470~410~350~310~290~260~230~220~210~低的切割760620500450380330310280250240230精确的直线切割590~640480~520390~420350~380300-320260~280240~260210~230200~210180~200170~190精确的成形切割400~500320~400260~330230~290200~250170~220160~200150~180140~160130~150120~140预热火焰焰心一般应离开工件表面 2-4mm。
割嘴到工件的距离可按 5 选取表表 5 5 割嘴到工件表面的距离割嘴到工件表面的距离环缝式多喷嘴式板厚/mm割嘴到工件的距离/mm板厚/mm割嘴到工件的距离/mm3-102-33-103-610-253-410-255-1025-503-525-507-1250-1004-650-10010-15100-2005-8100-20010-18200-3007-10200-30015-20大于 3008-12大于 30020-30 （5）切割倾角 割嘴与割件间的切割倾角直接影响气割速度和后拖量切割倾角的大小主 要根据工件厚度而定，工件厚度在 30mm 以下时，后倾角为 20°~30°；工件厚 度大于 30mm 时，起割是为 5°~10°的前倾角，割透后割嘴垂直于工件，结束 时为 5°~10°的后倾角手工曲线切割时，割嘴垂直于工件 割嘴的切割倾角与切割厚度的关系如图 3 所示气体火焰切割的工艺要点气体火焰切割的工艺要点 （1）气割前的准备工作被切割金属的表面，应仔细地清除铁锈、尘垢或油污被切割件应垫平， 以便于散放热量和排除熔渣决不能放在水泥地上切割，因为水泥地面遇高温 后会崩裂切割前的具体要求如下。
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 ④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）的形状，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 预热火焰的功率应根据板材厚度不同加以调整，火焰性质应采用中性焰 （2）手工气割的操作要点 气割操作中，首先点燃割炬，随即调整火焰火焰的大小根据钢板的厚度 进行调整，然后预热工件和进行切割。
1）火焰调整 根据燃气与氧的混合比不同，切割火焰分为碳化焰、中性焰和氧化焰，如 图 4 所示在使用乙炔的场合，氧与乙炔的体积比（O2/C2H2）为 1.1~1.15 时，形成的 火焰为中性焰，由焰芯、内焰和外焰组成焰芯为 C2H2与 O2的混合气内焰为 C2H2与 O2发生一次燃烧的反应区，其反应式为 C2H2+O2→2CO+H2在内焰中距离焰芯 2~3mm 处，温度最高，约 3100°C外焰是一次燃烧生成的 CO 和 H2、空气中氧化合成而燃烧的区域，其反应式为 2CO+H2+1.5O2→2CO2+H2O 火焰温度约 2500°C外焰越长，保护切割氧流的效果越好 O2/C2H2 比值小于 1.1 时形成碳化焰，也有焰芯、内焰和外焰，内焰中存在 未燃烧的碳，火焰长而软，温度也较低O2/C2H2 比值小于 1.15 时形成氧化焰， 只有焰芯和外焰两部分火焰短而挺直并伴随有“嘶、嘶……”声，最高温度 可达约 3300°C因火焰中存在过剩氧，具有氧化性 气割时一般应调整火焰到中性焰，同时火焰的强度要适中一般不采用碳 化焰，因为碳化焰会使切割边缘增碳调整好火焰后，应当放出切割氧，检查 火焰性质是否有变化。
切割火焰过强时会出现以下问题： ① 切口上边缘熔塌，并粘有颗粒状熔滴； ② 切割面不平整，粗糙度变差； ③ 切口下缘粘渣 切割火焰过弱时会发生以下问题： ① 切割速度减慢，且易发生切割中断现象； ② 易发生回火； ③ 后拖量增大 应根据工件厚度、割嘴种类和质量要求确定预热和切割火焰，其要点如下：① 预热和切割火焰的功率（乙炔流量、氧气流量）要随着钢板厚度增大而 加大； ② 切割较厚钢板时，火焰宜用轻度碳化焰，以免切口上缘熔塌，同时也可 使外焰长一些； ③ 使用扩散形割嘴和氧帘割嘴切割厚度 20mm 以下钢板时，火焰功率应大 一些，以加速切口前缘加热到燃点，从而获得较高的切割速度； ④ 切割碳含量较高或合金元素含量较高的钢材时，因它们的燃点较高，预 热火焰的功率要大一些； ⑤ 用单割嘴切割坡口时，因熔渣被吹向切口外侧，为补充热量，要加大火 焰的功率； ⑥ 使用石油气或天然气作为燃气，因其火焰温度低，预热时间较长；在切 割小尺寸零 件等需频繁预热起割的场合，为提高切割效率，可把火焰调节成氧化焰，开始 切割后再恢复到中性焰 2）操作技术 气割操作因个人的习惯不同，可以有所不同一般是右手把住割炬把手， 以右手的拇指和食指把住预热氧的阀门，以便于调整预热火焰和当回火时及时 切断预热氧气。
左手的拇指和食指把住开关切割氧的阀门，同时还要起掌握方 向的作用其余三个手指平稳地托住混合室上身不要弯得太低，呼吸要有节 奏；眼睛应注视和割嘴，并着重注视割口前面的割线这种气割方法为“抱切 法”，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 切口位置出现微红的时候，将火焰局部移出边缘线以外，同时。