由於氧氣切割是金屬氧化過程,不是熔化過程。因此,切割過程要求被割金屬具備下述條件:
1、金屬的燃點必須低於熔點 這是氣割過程能正常進行的最基本條件。假如金屬的熔點低於其燃點,則在預熱時金屬將首先熔化,溫度不再升高,以致在切割氧作用下不會發生燃燒過程。純鐵、低碳鋼以及合金元素較少的低碳合金鋼,可以滿足這個條件,因而有很好的切割性能。而隨著含碳量的增加,鋼的熔點下降,燃點進步,如含碳量為0.70%的高碳鋼,其熔點與燃點基本相等,因此含碳量大於即是0.70%的鋼,用氣割就比較困難。鋁、銅、鑄鐵等材料的燃點高於熔點,故都不能用普通氧氣切割方法進行切割。
2、金屬氧化物的熔點低於金屬的熔點且活動性好 只有這樣,液態易活動的氧化物渣才能被吹掉,使切割過程繼續。否則,高熔點的氧化物將以固態覆蓋於切口,阻礙後面材料的氧化,使切割過程難以進行。如高鉻鋼、鉻鎳不鏽鋼、鋁及鋁合金等材料的氧化物熔點均高於材料本身的熔點,因而不能用氧氣切割的方法進行切割。
常用金屬及其它氧化物的熔點
金屬名稱 | 熔點 0C | |
金屬 | 氧化物 | |
純鐵 | 1538 | 1300—1500 |
低碳鋼 | 1500 | 1300—1500 |
高碳鋼 | 1300—1400 | 1300—1500 |
灰口鑄鐵 | 1130—1250 | 1500—2050 |
銅 | 1083—1084 | 1230—1336 |
鋁 | 658—660 | 2050 |
鉻 | 1550 | 1990 |
鎳 | 1450—1452 | 1990 |
鋅 | 419 | 1800 |
錳 | 1250 | 1560—1785 |
3、金屬燃燒時應是放熱反應 只有燃燒時放出足夠的熱量,才能對下層金屬起預熱作用,放出的熱量越多,預熱作用越大,就越有利於氣割過程的順利進行。切割低碳鋼時,金屬燃燒放出的熱量約占預熱熱量的70%,而預熱火焰供給的熱量僅占30%左右。
4、金屬的導熱性要低 假如被割金屬的導熱性很高,則預熱火焰及金屬燃燒所供給的熱量會很快向金屬內部流失,使切口處溫度急劇下降而達不到燃點,切割過程難以開始或中途停止。如鋁、銅等有色金屬,因導熱性太高,故不能用普通的氣割方法進行切割。 根據上述條件,氧氣切割主要用於切割低碳鋼和低合金鋼。切割淬火傾向性大的高碳鋼和強度級別高的低合金鋼時,為了防止切口形成淬硬層或產生裂紋,應適當加大預熱火焰能率,放慢切割速度,必要時可進行適當預熱。鑄鐵不鏽鋼等材料,必須採取特殊的工藝措施才能用氧氣切割。至於銅和鋁等有色金屬具有較高的導熱性,故不能用一般的切割方法。
5、金屬中阻礙氣割過程和進步鋼的可淬性的雜質要少 阻礙氣割過程的雜質如碳、鉻以及矽等元素要少,同時進步鋼的可淬性的雜質如鎢、鉬等元素要少,這樣才能保證氣割正常進行。當碳含量大於1—1.2%時割件就不能正常切割。