電弧氣刨

一、 原理

碳弧氣刨是利用碳極和金屬之間產(chǎn)生的高溫電流，把金屬局部加熱到熔化狀態(tài)，同時利用壓縮空氣的高速氣流把這些熔化金屬吹掉，從而實(shí)現(xiàn)對金屬母材進(jìn)行刨削和切割的一種加工工藝方法。

二、 應(yīng)用范圍

1. 焊縫挑焊根工作中。

2. 利用碳弧氣刨開坡口，尤其是U型坡口。

3. 返修焊件時，可使用碳弧氣刨消除焊接缺陷(挖出)。

4. 清除鑄件表面的毛邊、飛刺、冒口和鑄件中的缺陷。

5. 切割不銹鋼中、薄板

6. 在板材工件上打孔。

7. 刨削焊縫表面的余高。

三、 碳弧氣刨的工藝參數(shù)(主要)

1. 碳棒規(guī)格及適用電流(表1)

電流對刨槽的尺寸影響很大，電流增加時，刨槽的寬度增加，深度增加更多，采取大電流可以提高刨削速度，并獲得較光滑的刨槽。但電流過大時，碳棒頭易發(fā)紅，鍍銅層易脫落。正常電流下，碳棒發(fā)紅長度為25mm，電流小則容易產(chǎn)生夾碳現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)中可參考表1選用電流。

表1 碳棒規(guī)格及適用電流

斷面形狀

規(guī)格(mm)

適用電流(A)

斷面形狀

規(guī)格(mm)

適用電流(A)

圓形

φ3×355

φ4×355

φ5×355

φ6×355

φ7×355

φ8×355

φ10×355

φ12×355

150-180

150-200

150-250

180-300

200-350

250-400

400-550

450-600

扁形

3×12×355

5×10×355

5×12×355

5×15×355

5×18×355

5×20×355

5×25×355

6×20×355

200-300

300-400

350-450

400-500

450-550

500-600

550-600

550-600

2. 刨削速度

刨削速度對刨槽尺寸、表面質(zhì)量都有一定影響。速度太快會造成碳棒與金屬相碰，會使碳粘于刨槽頂端，形成"夾碳"的缺陷。相反，速度過慢又易出現(xiàn)"粘渣"問題。通常刨削速度為0.5-1.2m/min較合適。

3. 電弧長度

氣刨時，電弧長會引起電弧不穩(wěn)定，甚至造成息弧。操作一般宜用短弧，以提高生產(chǎn)效率和碳棒利用率。一般電弧長度以1-2mm為宜。

4. 碳棒伸出長度

碳棒從鉗口到電弧端的長度為伸出長度(如圖1所示)伸出長度越長，鉗口離電弧越遠(yuǎn)，壓縮空氣吹到熔池的吹力就不足，不能將熔化的金屬順利吹掉;另一方面伸出長度越長，碳棒的電阻越大，燒損也越快。操作時，碳棒合適的伸出長度為80-100 mm，當(dāng)燒損到20-30 mm后就要進(jìn)行調(diào)整。

5. 碳棒傾角

碳棒與工件沿刨槽方向的夾角稱為碳棒傾角，刨槽的深度與傾角有關(guān)。傾角增大，刨槽深度增加;反之，傾角減小，則刨槽深減小。碳棒的傾角一般為25°-- 45°

四、 基本操作

1. 準(zhǔn)備工件 刨削前應(yīng)先檢查電源的極性是否正確(一般刨槍接正極、工件接負(fù)極)。檢查電纜及氣管是否接好。并根據(jù)工件厚度、槽的寬度選擇碳棒直徑和調(diào)節(jié)好電流。調(diào)節(jié)碳棒伸出長度為80-100mm。檢查壓縮空氣管路和調(diào)節(jié)壓力，調(diào)正風(fēng)口并使其對準(zhǔn)刨槽。

2. 引弧 引弧時，應(yīng)先緩慢打開氣閥，隨后引燃電弧，否則易產(chǎn)生"夾碳"和碳棒燒紅。電弧引燃瞬間，不宜拉的過長，以免熄滅。

3. 刨削

① 因?yàn)殚_始刨削時鋼板溫度低，不能很快熔化，當(dāng)電弧引燃后，此時刨削速度應(yīng)慢一點(diǎn);否則易產(chǎn)生夾碳。當(dāng)鋼板熔化且被壓縮空氣吹去時，可適當(dāng)加快刨削速度。

② 刨削過程中，碳棒不應(yīng)橫向擺動和前后往復(fù)移動，只能沿刨削方向作直線運(yùn)動。

③ 碳棒傾角按槽深要求而定，傾角可為25°-- 45。

④ 刨削時，手的動作要穩(wěn)，對好準(zhǔn)線，碳棒中心線應(yīng)與刨槽中心線重合。否則，易造成刨槽形狀不對稱。

⑤ 在垂直位置氣刨時，應(yīng)由上向下移動，以便焊渣流出。

⑥ 要保持均勻的刨削速度。刨削時，均勻清脆的"嘶、嘶"聲表示電弧穩(wěn)定，能得到光滑均勻的刨槽。每段刨槽銜接時，應(yīng)在弧坑上引弧，防止碰觸刨槽或產(chǎn)生嚴(yán)重凹痕。

⑦ 刨削結(jié)束時，應(yīng)先切斷電弧，過幾秒后再關(guān)閉氣閥，使碳棒冷卻。

⑧ 刨槽后應(yīng)清除刨槽及其邊緣的鐵渣、毛刺和氧化皮，用鋼絲刷清除刨槽內(nèi)碳灰和"銅斑"。并按刨槽要求檢查焊縫根部是否完全刨透，缺陷是否完全清除。

4. 焊縫返修時刨削缺陷

焊縫經(jīng)探傷后，發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，可用碳弧氣刨進(jìn)行刨除。根據(jù)檢驗(yàn)人員在焊逢上做出的缺陷位置的標(biāo)記來進(jìn)行刨削，刨削過程中要注意一層一層地刨，每層不要太厚。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后，要輕輕地再往下刨一二層，直到將缺陷徹底刨掉為止。