碳弧气刨基础知识培训.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,碳弧气刨基础知识培训,初级电焊工技能培训,中煤第三建设有限公司,三十工程处机修厂,技术科,马 庄,碳弧气刨基础知识,使用焊接技术制造金属结构时必须先将金属切割成符合要求的形状，有时还需要刨削各种坡口，清除焊根及清除焊接缺陷，虽然对金属进行切割和刨削的方法多种多样。然而应用电弧热切割和刨削金属具有显著地诸多优势，因而被广泛应用，实际上，电弧切割与电弧气刨的工作原理、电源、工具、材料及起源完全一样，不同之处仅仅在于具体操作略有不同。可以认为电弧气刨是电弧切割的一种特殊形式。而碳弧气刨则是电弧气刨家族中的一员。,第九章 碳弧气刨知识,第一节 碳弧气刨的简单工艺：,1-1 碳弧气刨的原理及特点,1-2 碳弧气刨工艺,第二节 碳弧气刨的设备、工具和材料：,2-1 碳弧气刨的设备,2-2 碳弧气刨的工具和材料,第三节 低碳钢、低合金钢、不锈钢的碳弧气刨：,3-1 低碳钢的碳弧气刨,3-2 低合金钢的碳弧气刨,3-3 不锈钢的碳弧气刨,碳弧气刨原理及特点,碳弧气刨工作原理,利用碳棒或石墨与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法,碳弧气刨原理及特点,碳弧气刨特点,与用风铲或砂轮相比，效率高、噪音小、并可减轻劳动强度，,与等离子气刨相比，设备简单、压缩空气容易获得，且成本低,由于碳弧气刨是利用氧化作用刨切金属的，因而不但适用于黑色金属，而且还适用于不锈钢、铝、铜等有色金属及其合金,由于碳弧气刨是利用压缩空气把融化金属吹走，因而可进行全位置操作，手工碳弧气刨的灵活性和可操作性较好，因而在狭窄工位或可达性差的部位，碳弧气刨仍可使用,碳弧气刨原理及特点,碳弧气刨的应用,清焊根,返修焊件时清除缺陷,开焊接坡口，特别是中、厚板对接坡口，管对接U形坡口。,清理铸件毛边、飞刺、浇冒口及铸件中的缺陷,切割不锈钢中、薄板,碳弧气刨的缺点：,烟雾污染,粉尘污染,弧光辐射,噪音较大,操作不当易引起槽道增碳,对操作者的技术要求高,碳弧气刨工艺参数,极性：一般都用直流电源,极性：采用直流电源时，焊件与电源输出端正、负极的接法,焊件接电源正极，焊条接电源负极的接法叫正接，也称正极性,焊件接电源负极，焊条接电源正极的接法叫反接，也称反极性,一般采用直流反接，这样电弧稳定，熔化金属的流动性较好，凝固温度较低，电弧发出连续的刷刷声，刨槽宽窄一致，光滑明亮。若极性接错，电弧不稳且发出断续的嘟嘟声。,碳弧气刨工艺参数,碳棒的直径与电流I=(30-50)d,钢板厚度与碳棒直径之间的关系,：,常见碳棒规格与选用电流：,碳弧气刨工艺参数,对于一定直径的碳棒，如果电流较小，则电弧不稳，且易产生夹碳缺陷；适当增加气刨电流。刨槽加宽，刨深也增加，而且可以提高气刨的线速度和获得光滑的刨槽，在实际 应用中，一般选用较大的电流。但过大的电流，碳棒易发红，镀铜皮脱落，碳棒烧损很快，甚至碳棒融化，造成严重渗碳。因此气刨电流收碳棒直径约束,此外碳棒的直径还与刨槽宽度有关，刨槽越宽，碳棒直径应越大，通常碳棒直径应比刨槽宽度小2mm左右。,刨槽的宽度主要由碳棒直径和电流大小及操作技术来决定。碳棒直径大，使用电流大刨槽变宽。,碳弧气刨工艺参数,刨削速度:,0.5-1.2m/min,刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定的影响，速度太快会造成碳棒与金属相碰，使碳粘于刨槽顶部，形成所谓“夹碳”的缺陷。随着刨削速度的增大，刨削深度将减少。引弧时刨削速度稍慢。,碳弧气刨工艺参数,压缩空气压力：0.4-0.6MPa,压缩空气的压力由使用的电流决定。,压缩空气的压力高，刨削有力，因此压力高是有利的，碳弧刨削常用的压缩空气压力为0.50.6,MPa,，流量为0.851.7立方米/秒。,对压缩空气的要求：应适当控制水分和油（在压缩空气的管路中加过滤装置予以控制），因其过多时会使刨槽表面质量变坏。,碳弧气刨工艺参数,电弧长度：1-2mm,碳弧气刨时，弧长过长，电弧不稳定，易熄弧或槽道不整齐。弧短有利于提高生产效率。但过短易引起：“夹碳”缺陷。,碳棒倾角：25-45,碳棒与刨件沿刨槽方向的夹角称为碳棒倾角。倾角大小主要会影响刨槽深度和刨削速度，倾角增大，则刨削深度增加，刨削速度减小。,碳棒伸出长度80-100mm,碳棒从钳口到电弧端的长度为伸出长度。伸出的长度越长，钳口离电弧就越远，压缩空去吹到熔池的风力就不足，不能将融化金属顺利吹除；另一方面伸出长度越长，碳棒的电阻越大，烧损也就快。但伸出长度太短，会引起操作不方便。,一般碳棒伸出长度为80100mm，当碳棒烧损到3040mm时，就需调整伸出长度。,碳弧气刨操作技术,准备工作,检查极性、选择电流、调节碳棒伸出长度、检查压缩空气压力、调节风口对准刨槽,引弧,先送风后引弧，引燃电弧瞬间电弧不宜拉得过长,刨削,开始慢一点，,碳棒不应横向摆动和往复移动，只能沿刨削方向作直线运动,手要稳，对准准线，碳棒应端正，倾角保持不变，调整伸出长度时不应停止送风，以利于碳棒冷却,结束时，应先断弧，过几秒后关闭送气阀门。,碳弧气刨后的坡口，在焊前必须彻底清除氧化皮，铁渣、碳灰和铜斑等杂物，并仔细检查焊缝根部是否完全刨透或缺陷是否完全清除。,碳弧气刨的方向，一般自右向左，或自上而下。,碳弧气刨设备、工具,设备：,电源、压缩空气源（我处储气罐）,碳弧气刨设备、工具,工具：,气刨枪：侧面送风式、圆周送风式,碳弧气刨设备、工具,工具：,碳棒（通常都是实心镀铜碳棒）：圆形、扁形,焊接生产中常用圆形和矩形（扁）碳棒两种。圆形碳棒主要用于焊缝清根、背面开槽及清除焊接缺陷等，矩形碳棒用于刨除焊件上残留的临时焊疤、清除焊缝余高和焊瘤，有时也用作碳弧切割。对碳棒的要求是导电良好、耐高温、不易折断和价格低廉等。一般采用镀铜实心碳棒，镀铜层厚度为0.30.4mm,碳棒的型号和规格及额定工作电流见JB/TB154-1999,碳棒在保管时应保持干燥。使用前如发现碳棒受潮，应烘干后才能使用，烘干温度180,C左右，保温10小时。,常用材料碳弧气刨工艺性,低碳钢（优良）,表面会有一层硬化层,0.54-0.72mm（最多不超过1mm,），非渗碳，而是急冷后的淬组织，不影响刨后的焊接质量,低合金钢（良好）,刨槽表面易形成淬硬组织而产生裂纹，刨削时应采取一定的工艺措施（预热）,一些强度等级高不宜采用碳弧气刨工艺,不锈钢（良好）,刨槽边缘的熔渣含碳量高，但刨后认真清理，不会影响焊接质量,刨后不锈钢表面有轻微渗碳层,0.02-0.05mm（最多不超过0.11mm）,刨后热影响区仅1mm，比手工电弧焊小,备注：不锈钢的成分是合金，含量最多的是铁，不锈钢中主要合金元素是Cr（铬）只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。因此不锈钢一般Cr均在13%以上，不锈钢中还有Ni、Ti、Mn等元素，大多数不锈钢的含碳量均较低，有些不休钢的含碳量低于0.03%。,碳弧气刨常见的缺陷和预防措施,夹碳：刨削速度太快或碳棒送进过猛，使碳棒头部碰到铁水或未融化的金属上，电弧就会因短路而熄灭。由于温度很高当碳棒再往前送或向上提起时，头部脱落并粘在未融化的金属上，发生夹碳缺陷。,发生夹碳后，在夹碳处的电弧就不能再引燃，阻碍了碳弧气刨的正常进行。夹碳处焊后易产生裂纹或气孔，因此夹碳缺陷必须彻底清除。,清除方法是在夹碳缺陷前端引弧将夹碳处连根一起刨掉。,Q420、Q460（低合金高强度结构钢）及调质钢在碳弧气刨后，不论有无“夹碳”或“粘渣”均应用砂轮打磨刨槽表面，去除淬硬层后方可进行焊接。,碳弧气刨常见的缺陷和预防措施,粘渣：主要由于压缩空气压力过小引起，刨削速度与电流配合不当，刨削速度太慢或倾角过小等因素亦会造成粘渣。,产生粘渣应用扁铲或手提砂轮清除。,刨槽不正或深浅不匀主要是由于操作不当引起的。,碳弧气刨常见的缺陷和预防措施,铜斑：由于碳棒表面铜层质量欠佳，操作时铜层剥落熔化后粘附在刨槽内。焊前必须彻底清除，以免影响焊接质量。,烧穿：对于薄板（小于5或6mm)容易烧穿，应选用较小直径的碳棒，配合较低的电流，采用较高的气刨速度和合适的倾角，可以防止烧穿。,*,典型的,碳弧气刨,工艺过程,（拓展）,焊接准备,明白任务,结构的形状和尺寸,碳弧气刨部位的材质和厚度,碳弧气刨的细节，刨槽宽度、深度等。,过程规划,定碳弧气刨的方法,定碳弧气刨的电源,定碳弧气刨的材料,预定碳弧气刨的工艺参数,碳弧气刨过程控制事项,生产准备,准备生产资料，关注安全生产及劳动保护,焊接过程控制,如碳弧气刨：引弧，运条，收弧。关注“控制“,焊后处理,脱氢，防腐等,检验,需求管理简介,*,焊接过程控制,（拓展）,以焊条电弧焊为例，焊接过程包括：,引弧,运条,收弧,什么叫控制？就是一个闭环反馈系统。,如何控制？,1,、建立标准（什么是合格）,2,、现场采集数据（如何采集，如何传递）,3,、比对，出结果（数据与标准）,4,、结果合格，继续,5,、结果不合格呢？采取措施控制,6,、再采集数据比对，直到工作结束,1）,遵守常规的焊工安全操作规程,；,碳弧气刨的劳动保护、防护用具与电焊工相同。,2）露天作业时，尽可能,顺着风操作,，防止吹出的熔渣烧伤周围其他作业人员，并作好,现场安全防火,工作；,3）在容器内操作，必须有,通风排烟,措施,。在容器，筒身狭小工作环境内操作时，必须加强排风和排烟尘措施。,4）气刨电流较大时，连续使用要防止焊机过载发热；,5）碳弧气刨的粉尘、烟雾对人体有较大的危害，操作时最好戴特制的防毒口罩。,碳弧气刨安全技术,