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1、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碳棒的工作原理 碳弧气刨碳棒的工作原理 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
2、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：1. 烟雾污染2. 粉尘污染3. 弧光辐射4. 噪音较大5. 操作不当易引起槽道增碳6. 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
3、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，也称反极性金属材料金属材料钢钢铸铁铸铁铜及其合金铜及其合金铝及其合金铝及其合金不锈钢不锈钢极性反接正接正接正接或反接反接 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：碳弧气刨工艺参数钢板厚度钢板厚度碳棒直径碳棒直径钢板厚度钢板厚度碳棒直径碳棒直径3一般不刨81
4、2684641015810685615以上10 常见碳棒规格与选用电流：碳弧气刨工艺参数断面形断面形规格（规格（mm）适用电流（适用电流（A） 断面形状断面形状规格（规格（mm）适用电流（适用电流（A）圆形3X3554X355 5X355 6X355 7X355 8X355150180150200 150250 180300 200350 250400扁形3X12X3555X10X355 5X12X355 5X15X355 5X18X355 3X20X355200300 300400 350450 400500 500600 550600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
5、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
6、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。 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。电流（电流（A）压缩空气压力（压缩空气压力（MPa）1401901902702703403404704705500.350.40.40.50.50.550.50.550.50.6 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-
7、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
8、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、储气罐 工具： 气刨矩 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:主要用于焊缝的清根、背面开槽及清除焊接缺陷等； 矩形碳棒:用于刨除构件上残留的临时焊道和焊疤、清除焊缝的余高以及碳弧切割； 连接形碳棒:适合用于自动或手动型焊枪，连续进给，可以减少使用时残余的碳棒损失，刨槽精度
9、高、平滑均匀、稳定性好，效率高。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180C左右，保温10小时。碳棒图片 “顺亮”牌镀铜石磨碳棒质地硬，不易受外界环境的的变换而变换，不易变形，有良好的化学稳定性，抗酸能力强，不与强碱反应，抗碱能力较差，在高温下能腐蚀分解棒体。 “顺亮”牌镀铜石磨碳棒是碳棒品牌中抗折性强度高，随着元件温度的升高而变硬度越大。元件的电阻值，通过电阻率真反映，是按部颁标准规定在25微
10、欧.米测定的。 元件的表面负荷电流密度与黑碳棒的原料配方和压制密度有密切关系，可以根据需要任意调整。 成为当今应用最广泛的非金属材料。切割钢铁时，不需要像氧一乙炔焰切割那样使用易燃、易爆气体，成本低，操作使用安全。可以用电弧切割的方法加工多种不能用气割加工的金属，如铸铁、不锈钢、铜、铝等，效率高，且均能得到较为理想的效果。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
11、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。