鋼板零割般不需切割前預(yù)熱 高合金鋼切割前

　　不銹鋼的振動氣割不銹鋼在氣割時生成難熔的Cr2O3,所以不能用普通的火焰切割方法進(jìn)行切割.不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)的制造中,如果厚度適宜,應(yīng)盡量采用切割質(zhì)量好、效率高的等離子弧切割工藝.但是等離子弧切割的厚度有限.隨著厚度的增加,電源的功率增加,切割質(zhì)量變差,電極噴嘴耗損嚴(yán)重.當(dāng)厚度超過100mm時,用等離子弧切割方法已難以切割.對于雖有等離子弧切割條件,但遇到需要切割厚度150～200mm以上的不銹鋼冒口或大厚度鋼板時,或沒有等離子弧切割條件時,可采用振動切割和金屬粉末切割法（氧-熔劑切割法）.也可以采用氧-熔劑切割的工藝方法.振動切割法是采用普通割炬而使割嘴不斷擺動來實現(xiàn)切割的方法.這種方法雖然切口不夠光滑,但突出的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)簡單、操作技術(shù)容易掌握,而且被切割工件的厚度可以很大,甚至可達(dá)300mm以上.不銹鋼振動切割的示意如圖19所示.不銹鋼振動切割的工藝要點(diǎn)如下：采用普通的G01-300型割炬,預(yù)熱火焰較一般碳鋼切割火焰要大且集中.氧氣壓力要大15％～20％,采用中性火焰.切割開始時,先用火焰加熱工件邊緣,待其達(dá)到紅熱熔融狀態(tài)時,打開切割氧氣閥門,少許抬高割炬,熔渣即從切口處流出.此時割炬應(yīng)立即做一定幅度的前后、上下擺動,便可進(jìn)行連續(xù)切割.割嘴擺動的頻率為每分鐘80次左右,振幅為10～15mm.利用火焰的高溫（3200℃）來破壞切口處的氧化膜,使鐵繼續(xù)燃燒,并借助于火焰中的氧流前后、上下振動的沖擊研磨作用,沖掉熔渣,達(dá)到連續(xù)切割的目的.（2）復(fù)合鋼板的氣割不銹復(fù)合鋼板的氣割不同于一般碳鋼的氣割.由于不銹鋼復(fù)合層的存在,給切割帶來一定的困難,但它比單一的不銹鋼板容易切割.用一般切割碳鋼的規(guī)范來切割不銹復(fù)合鋼板,經(jīng)常發(fā)生切不透的現(xiàn)象.保證不銹復(fù)合鋼板切割質(zhì)量的關(guān)鍵是使用較低的切割氧氣壓力和較高的預(yù)熱火焰氧氣壓力.因此,應(yīng)采用等壓式割炬.切割不銹復(fù)合鋼板時,基層（碳鋼面）必須朝上,切割角度應(yīng)向前傾,以增加切割氧流所經(jīng)過的碳鋼的厚度,這對切割過程非常有利.操作中應(yīng)注意將切割氧閥門開得較小一些,而預(yù)熱火焰調(diào)得較大一些.切割16mm＋4mm復(fù)合鋼板時,采用半自動自動切割機(jī)分別送氧的氣割工藝參數(shù)為：切割氧壓力0.2～0.25MPa,預(yù)熱氣壓力0.7～0.8MPa.改用手工切割后所采用的切割工藝參數(shù)為：切割速度360～380mm/min,氧氣壓力0.7～0.8MPa,割嘴直徑為2～2.5mm（G01-300型割炬,2號嘴頭）,嘴頭與工件距離5～6mm.（3）鑄鐵的振動氣割鑄鐵材料的振動氣割原理和工藝基本上與不銹鋼振動切割相同.切割時,以中性火焰將鑄鐵切口處預(yù)熱至熔融狀態(tài)后,再打開切割氧氣閥門,進(jìn)行上下振動切割.每分鐘上下擺動60次左右.鑄鐵厚度在100mm以上時,振幅為8～15mm.當(dāng)切割一段后,振動次數(shù)可逐漸減少,甚至可以不用振動,而像切割碳鋼板那樣進(jìn)行操作,直至切割完畢.切割鑄鐵時,也有采用沿切割方向前后擺動或左右橫向擺動的方法進(jìn)行振動切割的,如采用橫向擺動.根據(jù)工件厚度的不同,擺動幅度可在8～10mm范圍內(nèi)變動.（4）合金鋼的氣割合金鋼因含有較多的合金元素,如C、Mn、Mo、Cr、Ni、鋼板零割Si、W等,這些元素對鋼材的氣割性能有很大的影響.一些元素還使鋼材產(chǎn)生淬硬傾向,而氣割過程的熱循環(huán)特點(diǎn)是快速加熱并迅速冷卻,切割邊緣會出現(xiàn)淬硬組織,特別是在工件厚度大、鋼板零割環(huán)境溫度低的場合.因此,一些合金鋼為了恢復(fù)其切割前的性能,切割后還需進(jìn)行熱處理.切割中、鋼板零割高碳鋼和各種低合金鋼時,鋼的碳當(dāng)量對氣割性能的影響見表13,一些大厚度低合金鋼的割前預(yù)熱和割后熱處理措施見表14.表13 鋼的碳當(dāng)量對氣割性能的影響 碳當(dāng)量/％ 氣割性能 鋼號舉例

　　1.1 為了避免出現(xiàn)裂紋,需預(yù)熱至300～450℃或更高溫度,并隨后緩冷（放入爐中或用隔熱材料保溫）.含碳量大于1.2％的鋼難以氣割 25CrMnSi,30CrMnSi,35CrMnSi,50CrMnSi, 33CrSi,40CrSi,35CrAlA,20Cr3,35Cr2MoA, 25CrNiWA,40CrMnMo,45CrNiMoVA,50CrMnA, 50CrAlA,50CrMnVA,50CrNiMo,12Cr2Ni3MoA 注：碳當(dāng)量（％）計算公式為 Ceq＝C+0.16Mn+0.3 (Si+Mn)+0.4Cr+0.2V+0.04 (Ni+Cu) 表14 一些大厚度低合金鋼的割前預(yù)熱和割后熱處理措施 鋼號 切割厚度/mm 預(yù)熱溫度/℃ 割后熱處理 20SiMn 1000以上 200～250 保溫緩冷 37SiMn2MoV 600以上 250～350 立即進(jìn)爐保溫緩冷或回火 38SiMn2Mo 20Cr3WMoV 34CrMoV 34CrMoA 60SiMnMo 以上 420～450 立即進(jìn)爐630～650℃回火 60CrMnMo 5CrSiMnMoV 5CrMnMo 3Cr2W8V 注：鍛件應(yīng)在終熱處理前切割,鑄件應(yīng)在消除鑄造應(yīng)力后進(jìn)行切割. 合金元素含量較高的鋼,切割前的預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)鋼的切割碳當(dāng)量確定.有關(guān)文獻(xiàn)推薦的合金鋼切割前預(yù)熱溫度的計算公式為 Tph＝500[Ceq（1+0.0002δ）－0.45]-1/2 （2） 式中 Tph——切割前預(yù)熱溫度,℃； δ——工件厚度,mm； Ceq——切割碳當(dāng)量,％. Ceq＝C+0.155 (Cr+Mo)+0.14 (Mn+V)+0.11Si+0.045 (Ni+Cr) （3） 當(dāng)被切割的工件厚度小于100mm時,厚度影響很小,可略去不計.于是公式（2）可簡化為 Tph＝500（Ceq－0.45）－1/2 （4） 由公式（4）可知,對厚度小于100mm的鋼材,其切割碳當(dāng)量Ceq≤0.45％時,一般不需切割前預(yù)熱. 高合金鋼切割前預(yù)熱和割后熱處理條件見表15. 表15 高合金鋼切割前預(yù)熱和割后熱處理條件 鋼的組織類型 預(yù)熱條件 割后熱處理馬氏體 250～350℃ 淬火并回火,或650～950℃ 馬氏體+鐵素體 一般不預(yù)熱,厚大截面、外形復(fù)雜的 650～95℃回火或退火 零件預(yù)熱250～350℃ 鐵素體 不需預(yù)熱 加熱至750～850℃,水淬奧氏體+鐵素體 不需預(yù)熱 不需割后熱處理奧氏體 不需預(yù)熱 加熱至1050～1150℃隨后快冷, 或氣割時用水急冷邊緣 氣割厚度100mm以下的高碳鋼和合金元素含量高的鋼材時,應(yīng)適當(dāng)放慢切割速度.這樣有助于降低冷卻速度和切割工件邊緣的淬硬性,對切割后需進(jìn)行機(jī)械加工的工件尤為必要.切割這些鋼材時適宜的切割速度可根據(jù)下達(dá)確定,即 υ＝υo×0.8〔1-(Ceq－0.45)－1/2〕 （5） 式中 υ——合金鋼的氣割速度,mm/min； υo——同等厚度碳鋼（Ceq≤0.45％）的氣割速度值,mm.min； Ceq——被切割鋼材的碳當(dāng)量,％,按公式（3）計算. 合金鋼的燃點(diǎn)和熔點(diǎn)等一般比碳鋼要高一些,因此預(yù)熱火焰的功率也要適當(dāng)增大.

　　氣割作業(yè)時為什么要先開乙炔,再開氧氣,關(guān)閉時,為什么先關(guān)氧氣,再關(guān)乙炔
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