碳弧气刨作业指导书.doc

碳弧气刨作业指导书

适用范围

本作业指导书规定了碳弧气刨工艺及操作应遵守的规那么。适用于我厂低碳钢和低合金钢的碳弧气刨操作，用于清根、开坡口、去除焊接接头缺陷等。

碳弧气刨的原理、特点

1.1原理

碳弧气刨是利用在碳棒与工件之间产生的电弧热将金属熔化，同时用压缩空气将这些熔化金属吹掉，从而在金属上刨削出沟槽的一种热加工工艺。其工作原理如以下图所示。

碳弧气刨系统由电源、气刨枪、碳棒、电缆气管和压缩空气源等组成。如以下图所示。

1.2特点

与用风铲或砂轮相比，效率高，噪音小，并可减轻劳动程度。

与等离子弧气刨相比，设备简单，压缩空气易获得且本钱低。

由于碳弧气刨是利用高温而不是利用氧化作用刨削金属的，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熔化金属吹去，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。

在去除焊缝或铸件缺陷时，被刨削面光洁铮亮，在电弧下可清楚地观察到缺陷的形状和深度，故有利于去除缺陷。

碳弧气刨也具有明显的缺点，如产生烟雾、噪音较大、粉尘污染、弧光辐射、对操作者的技术要求高。

一般要求

2.1碳弧气刨的电极材料

应选用碳弧气刨专用的碳棒，且符合有关要求。

碳棒断面一般为圆形。

当用于自动碳弧气刨时，应选用可连接〔螺纹或锥体连接〕的碳棒。当第一根碳棒被消耗时，另一根可以迅速而方便地接上，保证操作连续而不中断。

碳棒在保管时应保持枯燥。使用前如发现碳棒受潮，应经烘干后使用，烘干温度为120℃左右，保温2小时。

2.2碳弧气刨枪

应选用侧向送风的碳弧气刨枪，以保证金属熔渣的去除。

2.3电源

碳弧气刨必须采用直流电源，手工碳弧气刨应采用陡降外特性的直流电源。自动碳弧气刨，根据控制模式，可采用陡降外特性或平特性的直流电源。

碳弧气刨一般所需电流较大，连续工作时间长，故应选用功率较大(500A以上)的直流焊机。假设选用硅整流焊机作电源时，要注意防止超载，以确保金属熔渣的去除。

碳弧气刨电源极性的选用根据材质而定，一般碳钢、合金钢选用直流反接。这样电弧稳定，熔化金属的流动性较好，凝固温度较低，因此反接时刨削过程稳定，电弧发出连续的刷刷声，刨槽宽窄一致，光滑明亮。假设极性接错，电弧不稳且发出断续的嘟嘟声。

2.4压缩空气

压缩空气必须清洁枯燥，必要时应采取过滤装置。

碳弧气刨用压缩空气应有足够的压力和流量。压缩空气的压力会直接影响刨削速度和刨槽外表质量。压力高，可提高刨削速度和刨槽外表的光滑程度；压力低，那么造成刨槽外表粘渣。一般常用的压力为0.4～0.6MPa，流量应控制在0.85～1.7m3/min之间。

2.5碳弧气刨操作工

从事碳弧气刨的人员应经过培训合格。

碳弧气刨作业人员应熟悉所使用的设备，并能够正确操作。

操作前的准备

3.1清理工作场地，在10m范围内应无易燃、易爆物品。

3.2碳弧气刨前应作如下检查：

电源线及接地〔焊件〕线连接应牢固。自动碳弧气刨时，信号〔电弧电压〕线应可靠地接在焊件上。

气路连接应可靠、畅通、无泄漏现象。仪表完好。

采用自动碳弧气刨时，小车导轨与焊件气刨线应平行。

当气刨环缝时，液轮架运转应可靠，且不跑偏。

碳弧气刨的电源极性、碳棒直径、气刨电流、行走速度、压缩空气的压力及碳棒的伸出长度等应符合工艺要求。

3.3对于需要预热的材料，在气刨前应按相应的焊接工艺要求进行预热。

操作要求

4.1自动碳弧气刨按操作说明书进行，当一切准备就绪，在按下启动按钮后，除连接碳棒需手动外，一切均自动进行，直至气刨结束时按下停止按钮。

4.2手工碳弧气刨按以下要求进行操作。

将碳棒夹持在碳弧气刨枪上，碳棒伸出长度一般为80～100mm，当烧至30～40mm时，应将碳棒重新夹持到伸出长度。从导电嘴到碳棒端点的长度为碳棒外伸长度。手工碳弧气刨时，外伸长大，压缩空气的喷嘴离电弧就远，造成风力缺乏，不能将熔渣顺利吹掉，而且碳棒也容易折断。

应先送风后引弧，防止引弧时产生夹碳现象。

为了保证刨槽光滑和电弧的稳定，碳弧气刨操作中弧长应始终保持在2～3mm。

碳棒与工件间的夹角，主要会影响刨槽深度和刨削速度。夹角增大，那么刨削深度增加，刨削速度减小。碳棒与焊件夹角一般为25°～40°。

引弧后的气刨速度应稍慢一点，待金属材料被充分加热后再调至正常气刨速度。刨削速度对刨槽尺寸、外表质量和刨削过程的稳定性有一定的影响。刨削速度须与电流大小和刨槽深度〔或碳棒与工件间的夹角〕相匹配。刨削速度太快，易造成碳棒与金属短路、电弧熄灭，形成夹碳、夹铜缺陷。一般刨削速度为0.5～1.2m/min左右为宜。

气刨结束后应先熄弧后断气，以使碳棒冷却。

4.3一般低碳钢碳弧气刨后，在刨槽外表产生的硬化层厚度约为0.5mm～1.0