机械切割、火焰切割、电弧切割和激光切割

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机械切割、火焰切割、电弧切割和激光切割

常用的切割方法有机械切割、火焰切割、电弧切割和激光切割等。

　　(一)机械切割

　　常用的切割机械主要有剪板机、弓锯床、钢筋切断机、砂轮切割机、电动割管套丝机等

　　(1)剪板机是借助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。(18)

　　(2)弓锯床是锯切金属圆料、方料、管料和型材的机床。

　　(3)钢筋切断机。

　　(4)砂轮切割机切割金属管、扁钢、工字钢、槽钢、圆钢等型材。

　　(5)电动割管套丝机是设有正反转装置，用于加工管道外螺纹的电动工具。

　　(二)火焰切割

　　火焰切割是利用可燃气体在氧气中剧烈燃烧及被切割金属燃烧所产生的热量而实现连续切割的方法。

　　火焰切割按所使用的燃气种类，可分为氧-乙炔火焰切割(俗称气割)、氧-丙烷火焰切割、氧-天然气火焰切割和氧-氢火焰切割。实际生产中使用最广的是氧-乙炔火焰切割和氧-丙烷火焰切割。

　　1.气割金属需满足条件

　　只有符合下列条件的金属才能进行气割。

　　(1)金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点;(铸铁)

　　(2)金属燃烧生成氧化物的熔点应低于金属的熔点，且流动性要好;(不锈钢)

　　(3)金属在切割氧流中的燃烧是放热反应，且金属本身的导热性要低。(铝和铜)

　　符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢、低合金钢以及钛。其它常用的金属材料如铸铁、不锈钢、铝和铜等由于不满足此三条件，所以不能应用氧气切割，这些材料目前常用的切割方法是等离子弧切割。

　　2.氧-乙炔火焰切割

　　氧-乙炔火焰切割是一种传统的切割方法，应用相当广泛。

　　如果钢材中含有铬，镍，钼等抗氧化的合金元素含量过高时，如不锈钢、工具钢等就必须采用氧熔剂切割或等离子弧切割。

　　3.氧-丙烷火焰切割

　　氧-丙烷火焰切割与氧-乙炔火焰切割相比具有的优点：

　　(1)丙烷的点火温度为580℃，大大高于乙炔气的点火温度(305℃)，且丙烷在氧气或空气中的爆炸范围比乙炔窄得多，故氧-丙烷火焰切割的安全性大大高于氧-乙炔火焰切割。

　　(2)丙烷气是石油炼制过程的副产品，制取容易，成本低廉，且易于液化和灌装，对环境污染小。

　　(3)氧-丙烷火焰温度适中，选用合理的切割参数切割时，切割面上缘无明显的烧塌现象，下缘不挂渣。切割面的粗糙度优于氧-乙炔火焰切割。

　　氧-丙烷火焰切割的缺点：火焰温度比较低，切割预热时间略长;氧气的消耗量亦高于氧-乙炔火焰切割;但总的切割成本远低于氧-乙炔火焰切割。

　　4.氧-氢火焰切割

　　火焰温度可达3000℃，火焰集中，割口表面光洁度高，无烧塌和圆角现象，不结渣。氧-氢火焰切割优点：(1)成本较低;(2)安全性好;(3)环保。

　　5.氧熔剂切割

　　烟尘少，切断面无杂质，可用来切割不锈钢。

　　(三)电弧切割

　　1.等离子弧切割(08)

　　等离子弧切割过程不是依靠氧化反应，而是靠熔化来切割材料，因而比氧-燃气切割的适用范围大得多，能够切割绝大部分金属和非金属材料，如不锈钢、高合金钢、铸铁、铝、铜、钨、钼和陶瓷、水泥、耐火材料等。可以切割各种气割难以切割的金属，尤其是对于有色金属(不锈钢、碳钢、铝、铜、钛、镍)，切割效果更佳。

　　主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法5～6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。

　　2.碳弧气割

　　利用该方法也可在金属上加工沟槽。电弧切割的适用范围及特点为：

　　(1)在清除焊缝缺陷和清理焊根时，能在电弧下清楚地观察到缺陷的形状和深度，生产效率高。

　　(2)可用来加工焊缝坡口，特别适用于开U形坡口。

　　(3)使用方便，操作灵活。

　　(4)加工多种不能用气割加工的金属，如铸铁、高合金钢、铜和铝及其合金等，对有耐腐蚀要求的不锈钢一般不采用此种方法切割。

　　(5)设备、工具简单，操作使用安全。

　　(6)碳弧气割可能产生的缺陷有夹碳、粘渣、铜斑、割槽尺寸和形状不规则等。

　　(四)激光切割

　　激光切割与其他热切割方法相比较，主要特点：

　　切口宽度小(0.1mm左右)、切割精度高、速度快、质量好、可切割多种材料(金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等)。

　　缺点：激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制，只能切割中、小厚度的板材和管材，而且随着工件厚度的增加，切割速度明显下降。激光切割设备费用高，一次性投资大。

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