題庫(kù)對(duì)答案 ※ 考后感言

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　第二章 安裝工程施工技術(shù)

　　切割

　　切割是將各種板材、型材、管材焊接成品加工過(guò)程中的首要步驟，也是保證焊接質(zhì)量的重要工序。一般可以把切割方法分為機(jī)械切割、火焰切割、電弧切割和冷切割四大類(lèi)。

　　(一)機(jī)械切割

　　機(jī)械切割方法是利用機(jī)械方法將工件切斷。常用的切割機(jī)械主要有剪板機(jī)、弓鋸床、螺紋鋼筋切斷機(jī)、砂輪切割機(jī)等。

　　(二)火焰切割

　　火焰切割是利用可燃?xì)怏w在氧氣中劇烈燃燒及被切割金屬燃燒所產(chǎn)生的熱量而實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割的方法。其工作原理是：用氧氣與可燃?xì)怏w混合后燃燒形成的高溫火焰，將被割金屬表面加熱到燃點(diǎn)，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(shí)將氧化燃燒形成的熔渣從割口間隙中吹除，形成切口，將被割金屬分離。可燃?xì)怏w與氧氣的混合及切割氧的噴射是利用割炬來(lái)完成的。

　　氧-燃?xì)饣鹧媲懈畎此褂玫娜細(xì)夥N類(lèi)，可分為氧-乙炔火焰切割(俗稱(chēng)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(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)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(mǎn)足的條件

　　火焰切割過(guò)程包括預(yù)熱 燃燒 吹渣三個(gè)階段，但并不是所有金屬都能滿(mǎn)足這個(gè)過(guò)程的要求，只有符合下列條件的金屬才能進(jìn)行氧氣切割：

　　(1)金屬在氧氣中的燃燒點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn);

　　(2)金屬燃燒生成氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬熔點(diǎn)，且流動(dòng)性要好;

　　(3)金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)，且金屬本身的導(dǎo)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。其它常用的金屬材料如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等由于不滿(mǎn)足此三條件，所以不能應(yīng)用氧氣切割，這些材料目前常用的切割方法是等離子弧切割。

　　2. 氧-乙炔火焰切割

　　3. 氧-丙烷火焰切割

　　氧-丙烷火焰切割與氧-炔焰切割相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)丙烷的點(diǎn)火溫度為580℃，大大高于乙炔氣的點(diǎn)火溫度(305℃)，且丙烷在空氣中或在氧氣中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-炔焰切割。

　　(2)丙烷氣是石油煉制過(guò)程的副產(chǎn)品，制取容易，成本低廉，且易于液化和灌裝，對(duì)環(huán)境污染小。

　　(3)氧-丙烷火焰溫度適中，選用合理的切割參數(shù)切割時(shí)，切割面上緣無(wú)明顯的燒塌現(xiàn)象，下緣不掛渣。切割面的粗糙度優(yōu)于氧-炔焰切割。

　　氧-丙烷切割的缺點(diǎn)是火焰溫度比較低，切割預(yù)熱時(shí)間略長(zhǎng)于氧-炔焰切割。氧氣的消耗量亦高于氧-炔焰切割，但總的切割成本遠(yuǎn)低于氧-炔焰切割。

　　4. 氧-氫火焰切割

　　氧-氫火焰切割是利用水電解產(chǎn)生的氫-氧混合氣做燃料來(lái)替代乙炔、丙烷等切割氣體的一種火焰切割方法。

　　利用電解水氫-氧發(fā)生裝置，用直流電將水電解成氫氣和氧氣，輸出的氫氧混合氣比例恰好完全燃燒，火焰溫度可達(dá)3000℃，火焰集中，割口表面光潔度高，無(wú)燒塌和圓角現(xiàn)象，不結(jié)渣。也可以用于火焰加熱。氧-氫火焰切割具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)成本較低。

　　(2)安全性好。

　　(3)環(huán)保。

　　5. 氧熔劑切割

　　(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金屬和非金屬材料切割的工藝方法。等離子弧切割的機(jī)理與氧-燃?xì)馇懈钣兄举|(zhì)上的差別。它是利用高速、高溫和高能的等離子氣流來(lái)加熱和熔化被切割材料，并借助內(nèi)部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開(kāi)，直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。

　　等離子弧弧區(qū)內(nèi)的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，可達(dá)10~10W/cm2，電弧溫度可高達(dá)24000～50000K，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所有金屬以及非金屬的熔點(diǎn)。因此，等離子弧切割過(guò)程不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來(lái)切割材料，因而比氧-燃?xì)馇懈畹倪m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、鎢、鉬、和陶瓷、水泥、耐火材料等。最大切割厚度可達(dá)300mm。

　　2.碳弧氣割

　　碳弧氣割是利用碳極電弧的高溫，把金屬局部加熱到熔化狀態(tài)，同時(shí)用壓縮空氣的氣流把熔化金屬吹掉，從而達(dá)到對(duì)金屬進(jìn)行切割的一種加工方法。利用該方法也可在金屬上加工溝槽。目前，這種切割金屬的的方法在金屬結(jié)構(gòu)制造部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。

　　電弧切割的適用范圍及特點(diǎn)為：

　　(1)在清除焊縫缺陷和清理焊根時(shí)，能在電弧下清楚地觀察到缺陷的形狀和深度，生產(chǎn)效率高，同時(shí)可對(duì)缺陷進(jìn)行修復(fù)。

　　(2)可用來(lái)加工焊縫坡口，特別適用于開(kāi)U型坡口。

　　(3)使用方便，操作靈活。

　　(4)可進(jìn)行全位置操作。可以清理鑄件的毛邊、飛刺、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷。

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

　　(6)設(shè)備、工具簡(jiǎn)單，操作使用安全。

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

　　(四)冷切割

　　1.激光切割

　　激光切割是利用高能量密度的激光束熔化或氣化被割材料，并使激光束移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的無(wú)接觸切割方法。其切割特點(diǎn)有：切口寬度小、切割精度高和切割速度快，并可切割多種材料(金屬與非金屬)等優(yōu)點(diǎn)，但切割大厚板時(shí)有困難。隨著大功率激光源的改進(jìn)，將會(huì)使其成為今后切割技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　2.水射流切割

　　水射流切割是利用高壓換能泵產(chǎn)生出200～400MPa高壓水的水束動(dòng)能，來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的切割。其特點(diǎn)為：切割時(shí)幾乎不產(chǎn)生熱量，因而不會(huì)造成加工對(duì)象材料性質(zhì)的變化，特別適用熱敏的貴金屬加工;切縫窄且表面光滑;切割用水及磨料來(lái)源充足;無(wú)塵埃、無(wú)公害;在易燃易爆場(chǎng)合使用安全等。

　　(五)幾種常用的切割設(shè)備

　　例題1. 激光切割是一種無(wú)接觸的切割方法，其切割的主要特點(diǎn)有()。

　　A.切割質(zhì)量好

　　B.可切割金屬與非金屬材料

　　C.切割時(shí)生產(chǎn)效率不高

　　D.適用于各種厚度材料的切割

　　答案： AB

　　解析：本題考點(diǎn)是切割，具體為激光切割的特點(diǎn)。

　　激光切割是利用激光束把材料穿透，并使激光束移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的無(wú)接觸切割方法。其切割特點(diǎn)有：切割質(zhì)量好，切割效率高，可切割多種材料(金屬與非金屬)，但切割大厚板時(shí)有困難。隨著大功率激光源的改進(jìn)，將會(huì)使其成為今后切割技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　例題2. 常用于清理鑄件的毛邊、飛刺、澆冒口及鑄件中缺陷的切割方法為( )。

　　A. 氧――乙炔切割

　　B. 氧熔劑切割

　　C. 等離子弧切割

　　D. 碳弧氣割

　　答案：D

　　解析：(1)在清除焊縫缺陷和清理焊根時(shí)，能在電弧下清楚地觀察到缺陷的形狀和深度，生產(chǎn)效率高，同時(shí)可對(duì)缺陷進(jìn)行修復(fù)。

　　(2)可用來(lái)加工焊縫坡口，特別適用于開(kāi)U型坡口。

　　(3)使用方便，操作靈活。

　　(4)可進(jìn)行全位置操作。可以清理鑄件的毛邊、飛刺、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷。

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

　　(6)設(shè)備、工具簡(jiǎn)單，操作使用安全。

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