氧-丙烷火焰与氧-乙炔火焰切割的对比试验

氧-丙烷火焰与氧-乙炔火焰切割的对比试验

姚彩艳

南京华宝工程检测有限公司江苏南京

摘要：传统的氧乙炔火焰切割器在使用过程中会出现碰到需要切割构件表面，产生氧乙炔火焰切割器灭火现象。新型的氧乙炔火焰切割移动机具主要是由滚动轴承、螺丝、圆钢立支撑、圆钢横支撑、割枪套管、紧固螺丝、圆弧隔热挡板七部分组成。圆钢立支撑的下部活动连接滚动轴承，上部与圆钢横支撑固定连接，圆钢横支撑的另一端固定连接割枪套管。新型移动机具使用省力，操作简单，通过滚动轴承来支撑切割器，降低劳动强度，提高工作效率。

关键词：滚动轴承；割枪套管；圆弧隔热挡板

前言

数控火焰切割机的控制系统是数控系统，主要切割部分使用的是氧气加丙烷等气体，然后对金属材料实施切割处理。工作原理是使气体达到金属材料的燃点，将其进行熔化后进行切割分离，然后在通入高压氧气，将残渣吹掉，切口产生[1]。由于这种加工方式能够切割的钢板比较后、成本非常低，所以被广泛使用在各种机车车辆行业。但是，由于火焰的温度非常高，切割钢板会产生较大变形量，因此，必须要研究出如何避免变形的出现，才能够从根本上提高质量。

为了切割过程的安全、节约能源，推广用氧-丙烷火焰切割替代氧-乙炔火焰切割，而做对比试验。

1氧-丙烷火焰与氧-乙炔火焰的特性

1.1安全性

乙炔是一种极不稳定的碳氢化合物，在大于200℃时会发生聚合反应，使温度、压力不断升高导致爆炸，甚至盛装容器过大时，由于乙炔的燃点低，燃烧速度快，爆炸极限范围大，而极易发生回火爆炸。丙烷是稳定的碳氢化合物，其燃点高，燃烧速度慢，爆炸危险度低。

1.2火焰加工质量

氧-乙炔火焰温度3000-4000℃，在对普通碳素钢和低合金钢进行切割时，易产生切口上缘熔化，挂渣不易消除，后拖量增加等现象。在切割易淬火钢时，容易硬化和导致切口裂纹。氧-丙烷火焰温度2350-2940℃，相对乙炔而言，不易出现上述不良现象。

1.3切割速度，燃烧消耗量

根据已知资料，在手工切割、自动切割等切割方法过程中，氧-丙烷切割速度、生产效率与氧-乙炔切割速度、生产效率基本一致。

2氧-丙烷火焰与氧-乙炔火焰的工艺试验对比

2.1切割小车试验

试验采用无锡产CG30型自动气割小车，钢板厚度为12mm,40mm。试验结果记录如下表：

2.2结果分析

试验表明，丙烷与乙炔切割钢板时，切割速度、生产效率相差无几，只是丙烷预热时间稍长，当改用氧化焰时，预热时间就基本相同。

在钢板表面锈蚀严重时，氧-丙烷切割速度比氧-乙炔切割速度稍慢。

钢板切割质量，丙烷比乙炔切割质量要好，而且越是厚钢板，切割质量越好。

3切割对钢材性能的影响

在正常切割速度下，切割20钢板和16Mn钢板后进行硬度测试，测试结果如下表：

结果表明，氧-丙烷切割与氧-乙炔切割对钢材表面淬硬性的影响基本一致。热影响区宽度也一样。

4通过对比，得出以下结论：

1使用氧-丙烷代替氧-乙炔是一种安全可靠、经济实惠的切割工艺。

2除预热时间稍长些，氧-丙烷切割工艺与氧-乙炔切割工艺完全相同，且无回火之状。

3氧-丙烷切割后切口表面质量平整无挂渣，好于氧-乙炔切割后的表面质量。

4对钢材表面硬化的影响，两者一致。

5推广氧-丙烷切割，投资少，切割成本只有氧-乙炔的一半，经济效益明显。

5具体实施方式

新型氧乙炔火焰切割器移动机具主要由滚动轴承1、螺丝2、圆钢立支撑3、圆钢横支撑4、割枪套管5、紧固螺丝6、圆弧隔热挡板7七部分组成。圆钢立支撑3的下部活动连接滚动轴承1，上部与圆钢横支撑4固定连接，在滚动轴承1月割枪套管5之间的圆钢横支撑4的正下方设有圆弧隔热挡板7。圆钢横支撑4的另一端固定连接割枪套管5。割枪套管5的侧壁上设有螺纹孔，通过紧固螺丝6将氧乙炔火焰切割器的割嘴与割枪套管5连接。使用时，把氧乙炔火焰切割器的割嘴插入割枪套管5内，使圆钢横支撑4的方向与氧乙炔火焰切割器割把的方向平行，使滚动轴承1与割枪表面垂直6-10毫米，紧固螺丝6用扳手拧上，点火操作氧乙炔火焰切割器即可。

6结语

数控火焰切割过程中，选择变形量较小的加工方式，如留割、搭桥等等，选择最佳的加工方向以及加工顺序，制定变形量最小的加工程序，防止零件出现较大变形量，提高零件加工水平，以达到提质降本的效果。

参考文献

[1]施汉生，姜兴辰.氢氧火焰切割节能技术的研究与应用[J].冶金设备.2012（02）.

[2]钱金川.分离式氢氧机在连铸坯火焰切割中的应用[J].金属加工（热加工）.2011（02）.

[3]陈建平，马琳.传统火焰切割技术在机加工领域的推广应用[J].金属加工（热加工）.2012（02）.