1、碳弧氣刨及工藝簡介使用焊接技術(shù)制造金屬結(jié)構(gòu)時，必須先將金屬切割成符合要求的形狀，有時還需要刨削各種坡口，清焊根及清除焊接缺陷。雖然對金屬進行切割和刨削的方法多種多樣，然而應(yīng)用電弧熱切割和刨削金屬具有顯著的諸多優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用。實際上，電弧切割與電弧氣刨的工作原理、電源、工具、材料及氣源完全一樣，不同之處僅僅在于具體操作略有不同?？梢哉J為電弧氣刨是電弧切割的一種特殊形式，而碳弧氣刨則是電弧氣刨家族中的一員。一、碳弧氣刨的原理、特點及應(yīng)用1、原理碳弧氣刨是利用在碳棒與工件之間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化，同時用壓縮空氣將這些熔化金屬吹掉，從而在金屬上刨削出溝槽的一種熱加工工藝。其工作原理如圖1所示。

2、r00ar00a氣刨方向圖1碳弧氣刨工作原理示意圖1碳棒2氣刨槍夾頭3壓縮空氣4王件予一電弧厶碳棒外伸長a一碳棒與工件夾角2、特點1）與用風鏟或砂輪相比，效率高，噪音小，并可減輕勞動程度。2）與等離子弧氣刨相比，設(shè)備簡單，壓縮空氣易獲得且成本低。3）由于碳弧氣刨是利用高溫而不是利用氧化作用刨削金屬的，因而不但適用于黑色金屬,而且還適用于不銹鋼、鋁、銅等有色金屬及其合金。4）由于碳弧氣刨是利用壓縮空氣把熔化金屬吹去，因而可進行全位置操作；手工碳弧氣刨的靈活性和可操作性較好，因而在狹窄工位或可達性差的部位，碳弧氣刨仍可使用。5）在清除焊縫或鑄件缺陷時，被刨削面光潔錚亮，在電弧下清楚地觀察到缺陷的形

3、狀和深度，故有利于清除缺陷。6）碳弧氣刨也具有明顯的缺點，如產(chǎn)生煙霧、噪音較大、粉塵污染、弧光輻射、對操作者的技術(shù)要求高。3、應(yīng)用1）清焊根2）開坡口，特別是中、厚板對接坡口，管對接U接坡口。3）清除焊縫中的缺陷。4）清除鑄件的毛邊、飛刺、澆鑄口及缺陷。二、設(shè)備及材料電纜氣管和壓縮空氣源等組成。如圖2所示。1、電源電纜氣管和壓縮空氣源等組成。如圖2所示。1、電源圖2：碳弧氣刨設(shè)備組成碳弧氣刨一向采用具有陡降外特性且動特性較好的手工直流電弧焊機作為電源。由于碳弧氣刨一般使用的電流較大，且連續(xù)工作時間較長，因此，應(yīng)選用功率較大的焊機。例如，采用06的碳棒，其額定工作電流為325A宜選用額定工作電流

4、400A以上的直流電源。巾7mm的碳棒時，碳弧氣刨電流為350A故選用額定電流為500A的手工直流電弧焊機作為電源。使用工頻交流焊接電源進行碳弧氣刨時，由于電流過零時間較長會引起電弧不穩(wěn)定，故在實際生產(chǎn)中一般并不使用。近年來研制成功的交流方波焊接電源，尤其是逆變式交流方波焊接電源的過零時間極短，且動態(tài)特性和控制性能優(yōu)良，可應(yīng)用于碳弧氣刨。2、氣刨槍碳弧氣刨槍的電極夾頭應(yīng)導電性良好、夾持牢固，外殼絕緣及絕熱性能良好，更換碳棒方便，壓縮空氣噴射集中而準確，重量輕和使用方便。碳弧氣刨槍就是在焊條電弧焊鉗的基礎(chǔ)上，增加了壓縮空氣的進氣管和噴嘴而制成。碳弧氣刨槍有側(cè)面送氣和圓周送氣兩種類型。側(cè)面送氣氣刨

5、槍：側(cè)面送氣氣刨槍結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3側(cè)面送氣氣刨槍結(jié)構(gòu)示意圖1_電纜氣管2氣刨槍體噴嘴4_噴氣孔側(cè)面送氣氣刨槍嘴結(jié)構(gòu)如圖4所示。側(cè)面送氣氣刨槍的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，壓縮空氣緊貼碳棒噴出，碳棒長度調(diào)節(jié)方便。缺點:只能向左或右單一方向進行氣刨。圓周送氣氣刨槍：圓周送氣氣刨槍只是槍嘴的結(jié)構(gòu)與側(cè)面送氣氣刨槍有所不同。圓周送氣氣刨槍嘴結(jié)構(gòu)如圖5所示。3、碳棒焊接生產(chǎn)中常用圓形碳棒和矩形（扁）碳棒兩種。圓形碳棒主要用于焊縫清根、背面開槽及清除焊接缺陷等，矩形碳棒用于刨除焊件上殘留的零時焊道和焊疤、清除焊縫余高和焊瘤，有時也用作碳弧切割。對碳棒的要求是導電良好、耐高溫、不易折斷和價格低廉等。一般采用鍍銅實心碳

6、棒,鍍銅層厚度為0.30.4mm。碳棒的型號和規(guī)格及額定工作電流見下表。碳棒的型號和規(guī)格（摘自JB/T8154T999）,表1型號規(guī)格尺寸亦直徑轄面KMR5Q5-B514趴趴叭趴9IDs214305355B541205620矩形4x325xIO3055x12Sx!53x!853553x256x20碳棒的額定工作電流（摘自JB/T8154-1999）表2三、碳弧氣刨工藝（1）電源極性碳弧氣刨一般采用直流反接（工件接負極）。這樣電弧穩(wěn)定，熔化金屬的流動性較好，凝固溫度較低，因此反接時刨削過程穩(wěn)定，電弧發(fā)出連續(xù)的刷刷聲，刨槽寬窄一致，光滑明亮。若極性接錯，電弧不穩(wěn)且發(fā)出斷續(xù)的嘟嘟聲。（2）碳棒直徑一

7、般按工件厚碳棒直徑的選擇，表3（單位：mm）度來確定。但也要考慮到槽寬的需要。通常碳棒直徑宜比所要求刨槽寬度小24mm，見表3碳棒直徑的選擇（3）電流與碳棒直徑對于一定直徑的碳棒，如果電流較小，則電弧不穩(wěn)，且易產(chǎn)生夾碳缺陷；適當增大氣刨電流，刨寬增加，刨深也增加，而且可以提高切刨削速度和獲得光滑的刨槽，在實際應(yīng)用中，一般選用較大的電流。但過大的電流，碳棒易發(fā)紅，鍍銅皮脫落，碳棒燒損很快，甚至碳棒熔化，造成嚴重滲碳。因此氣刨電流受碳棒直徑制約。一般可參照下面的經(jīng)驗公式選擇電流：1=（3050）D式中I電流（A）D碳棒直徑（mm）也可根據(jù)下表來確定:斷形狀規(guī)搟/mm適用電流/A3X35515018

8、04X3551502005X355150250圓形6X3551803007X3552008X355250!9X355.35045010X35535Q5003X12X3552003004XSX355!1802704X12X355200-400扁形j5X1OX355300斗005X12X3553504505X15X3554005005X38X3554505505X20X355500600（4）刨削速度刨削速度對刨槽尺寸，表面質(zhì)量和刨削過程的穩(wěn)定性有一定的影響。刨削速度須與電流大小和刨槽深度（或碳棒與工件間的夾角）相匹配。刨削速度太快，易造成碳棒與金屬短路、電弧熄滅，形成夾碳缺陷。一般刨削速度為0.

9、51.2m/min左右為宜。（5）壓縮空氣壓力壓縮空氣的壓力會直接影響刨削速度和刨槽表面質(zhì)量。壓力高，可提高刨削速度和刨槽表面的光滑程度；壓力低，則造成刨槽表面粘渣。一般要求壓縮空氣的壓力為0.40.6Mpa。壓縮空氣所含水分和油分可通過在壓縮空氣的管路中加過濾裝置予以取制。碳棒的外伸長碳棒從導電嘴到碳棒端點的長度為外伸長。手工碳弧氣刨時，外伸長大，壓縮空氣的噴嘴離電弧就遠，造成風力不足，不能將熔渣順利吹掉，而且碳棒也容易折斷。一般外伸長為80100mm為宜，隨著碳棒燒損，碳棒的外伸長不斷減少，當外伸長減少至2030mm時，應(yīng)將外伸長重新調(diào)至80100mm。碳棒與工件間的夾角，碳棒與工件角的夾角a(如圖1所示)大小，主要會影響刨槽深度和刨削速度。角增大，則刨削深度增加，刨削速度減小。一般手工碳弧刨米用夾角45。左右為宜。圖乩礦棒與工電弧長度碳弧氣刨時，弧長過長，電弧不穩(wěn)定，易熄弧或槽道不整齊。一般弧長12mm為宜?；《桃恍┯欣谔岣呱a(chǎn)效率。但過短易引起“夾碳”缺陷。下表氣刨參數(shù)供參四、碳弧氣刨常見缺陷及防止措施見下表:ft產(chǎn)生原因防止酣消徐摘施夾%:刨期速度太快或碳棒遂給過速正確掌握瞬削選度注惡聯(lián)黠錨立刪和E上觥削.在夾碳處的前8皈方向鎖除缺陷或用曇形砂輪把夾碳購去S壓編空氣壓力爨碳棒角厳過小調(diào)輕縮密