考點：切割

切割方法分為機械切割、火焰切割、電弧切割和冷切割四大類。

（一）機械切割

（二）火焰切割

火焰切割是利用可燃氣體在氧氣中劇烈燃燒及被切割金屬燃燒所產生的熱量而實現連 續切割的方法。其工作原理是用氧氣與可燃氣體混合后燃燒形成的高溫火焰，將被割金屬表面加熱到燃點，然后噴出高速切割氧流，使金屬劇烈氧化燃燒并放出大量熱量，高壓切割氧流同時將氧化燃燒形成的熔渣從割口間隙中吹除，形成割口，隨著割炬向前移動使工 件形成切口。

氧-燃氣火焰切割按所使用的燃氣種類，可分為氧-乙炔火焰切割（俗稱氣割）、氧-丙烷火焰切割、氧-天然氣火焰切割和氧-氫火焰切割。實際生產中應用最廣的是氧-乙炔火焰切割和氧-丙烷火焰切割。

1．氣割金屬需滿足的條件

（1）金屬在氧氣中的燃燒點應低于其熔點；

（2）金屬燃燒生成氧化物的熔點應低于金屬熔點，且流動性要好； 

（3）金屬在切割氧流中的燃燒應是放熱反應，且金屬本身的導熱性要低。

符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦。

鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等不滿足氣割條件，不能應用火焰切割，目前常用的是等離子弧切割。

2．氧-乙炔火焰切割

氧-乙炔火焰的最高溫度可達3300℃，對金屬表面的加熱速度較快。采用不同規格的 割炬和割嘴，可以切割不同厚度的低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼。如果鋼材中含有 鉻、鎳、鋁等抗氧化的合金元素含量過高時，如不銹鋼、工具鋼等就必須采用氧熔劑切割 或等離子弧切割。

氧-乙炔火焰切割由于安全性差，對環境污染嚴重和乙炔氣制取成本高等原因，正逐步被氧丙燒火焰切割所取代。

3．氧-丙烷火焰切割 

氧-丙烷火焰切割與氧-乙炔相比具有以下優點：

（1）丙烷的點火溫度為580℃，大大高于乙炔氣的點火溫度，且丙烷的爆炸范圍比乙炔窄得多，故氧-丙烷切割的安全性大大高于氧-乙炔火焰切割。

（2）丙烷氣制取容易，成本低廉，且易于液化和灌裝，對環境污染小。

（3）氧-丙烷火焰溫度適中，選用合理的切割參數切割時，切割面的粗糙度優于氧-乙炔火焰切割。

氧-丙烷切割的缺點是火焰溫度比較低，切割預熱時間略長于氧-乙炔火焰切割。氧氣的消耗量高于氧-炔焰切割。

氧-丙烷總的切割成本遠低于氧-乙炔火焰切割。

4．氧-氫火焰切割

氧-氫火焰切割火焰集中，割口表面光潔度高，無燒塌和圓角現象，不結渣。氧-氫火焰切割具有以下優點：

（1）成本較低。無需搬運和更換氣瓶，減輕了工人勞動強度，提高了工時利用率。

（2）安全性好。

（3）環保。

5．氧熔劑切割

氧熔劑切割是在切割氧流中加入純鐵粉或其它熔劑，利用它們的燃燒熱和廢渣作用實現氣割的方法。

此種切割方法煙塵少，切斷面無雜質，可用來切割不銹鋼等。

（三）電弧切割

電弧切割按生成電弧的不同可分為等離子弧切割和碳弧氣割。

1．等離子弧切割 

等離子弧切割是一種常用的切割金屬和非金屬材料的工藝方法。等離子弧切割的機理 與氧燃氣切割有著本質上的差別。它是利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割材料，并借助內部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開，直至等離子氣 流束穿透背面而形成割口。 

等離子弧弧區內的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，電孤溫度可高達 15000~20000C ，遠遠超過所有金屬以及非金屬的熔點。因此等離子弧 切割過程不是依靠氧化反應，而是靠熔化來切割材料，比氧一燃氣切割的適用范圍大得多， 能夠切割絕大部分金屬和非金屬材料，如不銹鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁、銅、鴿、鋁、和陶瓷、水泥、耐火材料等。 

等離子切割機配合不同的工作氣體可以切割各種氣割難以切割的金屬，尤其是對于有色金屬（不銹鋼、碳鋼、鋁、銅、鐵、鎳）切割效果更佳其主要優點在于切割厚度不大 的金屬的時候，等離子切割速度快，尤其在切割普通碳素鋼薄板時，速度可達氧切割法5~6倍、切割面光潔、熱變形小、幾乎沒有熱影響區。

2．碳弧氣割 

利用碳弧氣割可對金屬進行切割，也可在金屬上加工溝槽。目前，這種方法在金屬結構制造部門得到廣泛應用。

碳弧氣割的適用范圍及特點為：

（1）在清除焊縫缺陷和清理焊根時，能在電弧下清楚地觀察到缺陷的形狀和深度，生產效率高。

（2）可用來加工焊縫坡口，特別適用于開U型坡口。

（3）使用方便，操作靈活。

（4）可以加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、高合金鋼、鋼和鋁及其合金等， 但對有耐腐蝕要求的不銹鋼一般不采用此種方法切割。

（5） 設備、工具簡單，操作使用安全。

（6） 碳弧氣割可能產生的缺陷有夾碳、粘渣、銅斑、割槽尺寸和形狀不規則等。 

此種切割方法煙塵少，切斷面無雜質，可用來切割不銹鋼等。

等離子弧弧區內的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，電孤溫度可高達 15000~20000C ，遠遠超過所有金屬以及非金屬的熔點。因此等離子弧 切割過程不是依靠氧化反應，而是靠熔化來切割材料，比氧一燃氣切割的適用范圍大得多， 能夠切割絕大部分金屬和非金屬材料，如不銹鋼、高合金鋼

經典習題

【單項選擇題】利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割材料，并借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法是(    )。

A.等離子弧切割

B.碳弧氣割

C.激光切割

D.水射流切割