第二章 安裝工程施工技術(shù)
第一節(jié) 切割與焊接
一、切割
常用的切割方法有機械切割、火焰切割、電弧切割和激光切割等。
(一)機械切割
常用的切割機械主要有剪板機、弓鋸床、鋼筋切斷機、砂輪切割機、電動割管套絲機等。
(1)剪板機是借助于運動的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸斷裂分離。
(2)弓鋸床是鋸切金屬圓料、方料、管料和型材的機床。
(3)鋼筋切斷機。
(4)砂輪切割機切割金屬管、扁鋼、工字鋼、槽鋼、圓鋼等型材。
(5)電動割管套絲機是設(shè)有正反轉(zhuǎn)裝置，用于加工管道外螺紋的電動工具。主要用于 DN150 以下鋼管管螺紋的加工。
(二)火焰切割
火焰切割是利用可燃氣體在氧氣中劇烈燃燒及被切割金屬燃燒所產(chǎn)生的熱量而實現(xiàn)連續(xù)切割的方法。
火焰切割按所使用的燃氣種類，可分為氧-乙炔火焰切割(俗稱氣割)、氧-丙烷火焰切割、氧-天然氣火焰切割和氧-氫火焰切割。實際生產(chǎn)中使用最廣的是氧-乙炔火焰切割和氧-丙烷火焰切割。
1.氣割金屬需滿足條件
(1)金屬在氧氣中的燃燒點應(yīng)低于其熔點;
(2)金屬燃燒生成氧化物的熔點應(yīng)低于金屬的熔點，且流動性要好;
(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，由于不滿足這三個條件，所以不能應(yīng)用氣割。這些材料常用的切割方法是等離子弧切割。
2.氧-乙炔火焰切割
氧-乙炔火焰切割是一種傳統(tǒng)的切割方法，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，通常切割厚度的范圍為 3～150mm。但如果鋼材中含有鉻，鎳，鉬等抗氧化的合金元素含量過高時，如不銹鋼、工具鋼等就必須采用氧熔劑切割或等離子弧切割。
3.氧-丙烷火焰切割
氧-丙烷火焰切割與氧-乙炔火焰切割相比具有的優(yōu)點：
(1)丙烷的點火溫度為 580℃，大大高于乙炔氣的點火溫度(305℃)，且丙烷在氧氣或空氣中的爆炸范圍比乙炔窄得多，故氧-丙烷火焰切割的安全性大大高于氧-乙炔火焰切割。
(2)丙烷氣是石油煉制過程的副產(chǎn)品，制取容易，成本低廉，且易于液化和灌裝，對環(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，切割面上緣無明顯的燒塌現(xiàn)象，下緣不掛渣。切割面的粗糙度優(yōu)于氧-乙炔火焰切割。
氧-丙烷火焰切割的缺點是火焰溫度比較低，切割預(yù)熱時間略長，氧氣的消耗量亦高于氧-乙炔火焰切割，但總的切割成本遠低于氧-乙炔火焰切割。
4.氧-氫火焰切割
火焰溫度可達 3000℃，火焰集中，割口表面光潔度高，無燒塌和圓角現(xiàn)象，不結(jié)渣。氧-氫火焰切割具有以下優(yōu)點：
(1)成本較低。
(2)安全性好。
(3)環(huán)保。
5.氧熔劑切割
煙塵少，切斷面無雜質(zhì)，可用來切割不銹鋼。
(三)電弧切割
1.等離子弧切割
等離子弧切割過程不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來切割材料，因而比氧-燃氣切割的適用范圍大得多，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。
等離子切割機配合不同的工作氣體可以切割各種氣割難以切割的金屬，尤其是對于有色金屬(不銹鋼、碳鋼、鋁、銅、鈦、鎳)，切割效果更佳;其主要優(yōu)點在于切割厚度不大的金屬的時候，等離子切割速度快，尤其在切割普通碳素鋼薄板時，速度可達氧切割法 5～6 倍、切割面光潔、熱變形小、幾乎沒有熱影響區(qū)。
2.碳弧氣割
利用該方法可在金屬上加工溝槽。電弧切割的適用范圍及特點為：
(1)在清除焊縫缺陷和清理焊根時，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。
(2)可用來加工坡口，特別適用于開 U 形坡口。
(3)使用方便，操作靈活。
(4)可以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，但對有耐腐蝕要求的不銹鋼一般不采用此種方法切割。
(5)設(shè)備、工具簡單，操作使用安全。
(6)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)激光切割
激光切割與其他熱切割方法相比較，主要特點有切口寬度小(如 0.1mm 左右)、切割精度高、速度快、質(zhì)量好，并可切割多種材料(金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等)。
激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制，只能切割中、小厚度的板材和管材，而且隨著工件厚度的增加，切割速度明顯下降。此外，激光切割設(shè)備費用高，一次性投資大。
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