《火焰切割机-火焰切割机》课件.ppt

火焰切割機Torch cutting machine 內容 火焰切割過程與原理 火焰切割條件 TCM各部件的組成 TCM維護要點 與機械剪切的優缺點比較 結論 火焰切割機的位置 火焰切割機的位置 火焰切割機外觀(參考) 火焰切割機外觀(參考) TCM的組成 TCM包含切割小車、切割定尺裝置、邊部檢測器與切割輥道所組成。 切割小車由切割槍、切割槍橫移裝置、同步機構、返回機構、水電燃氣供應管路系統所組成。不銹鋼切割機含有噴鐵粉裝置。 切割小車為門式結構，橫跨在鑄胚輥道兩側的軌道上。切割小車有四個車輪支撐，前面兩個是驅動輪，後面兩個是從動輪。 切割小車與切割槍都有通水冷卻。 TCM的組成 週邊設備 週邊設備 火焰切割過程 火焰切割的工作有四種：切頭、正常切割、切尾與取樣切割。 ※ 第一塊與最後一塊鑄胚會掉落至收集箱，可以回收當冷材；試樣也同樣是掉落在收集箱。 鑄胚的切割長度經由最佳模型＊設定好，鑄胚在切割機下方的輥道移動，長度量測裝置會對切割機發出訊號，使切割小車在達到預設的切割長度前一小段距離(500mm參考值)時，小車準備下降，待切割機夾緊鑄胚與鑄胚同步時，同時邊部檢測器對切割槍發出訊號，使切割槍以低速往鑄胚方向移動至鑄胚邊緣。 ＊Slab Cut Length Optimization 先打開切割槍的預熱燃氣並點火預燃(點火槍)，接著打開預熱氧氣進行鑄胚預熱，達到預熱時間後，打開切割氧與粒化水，以低速(參考值：正常切速的30％)切割，隨後提高切割速度至正常切速，正常切速取決於鑄胚厚度與溫度，切割時輥床輥輪會根據訊號移動位置以閃避切割火焰，切割完後夾頭鬆開鑄胚，切割小車返回原位置待命，完成一個切割循環作業。 火焰切割取樣 鑄胚內部品質判定要靠取樣切割，進行硫印(含S量、偏析程度)與酸浸試驗。 ＊硫印法可參考GB/T4236-1984《鋼的硫印檢驗方法》、ISO4986︰ 1979《鋼-硫印低倍檢驗方法》。 ＊酸浸法GB/T226-1991《鋼的低倍組織及缺陷酸浸檢驗法》 、 ISO4969︰1980《鋼-強礦物酸腐蝕下的宏觀檢驗》 。 取樣位置：連續澆鑄時，在第一爐、澆鑄中期任選一爐與最後一爐，各取一次試樣；單爐時，澆鑄中期任選取樣一次。 火焰切割取樣 偏析取樣：隨機取樣的方式在實際鋼材取樣中並無使用，試樣的選取要具備典型性與代表性，因此在取樣方式上，會規定不同鋼種具有代表性的取樣位置，也稱為定點取樣。 使用火焰切割方式取樣，切割位置要距失效區足夠距離(遠離鑄胚切割面參考值40mm)，防止組織產生變化、試樣汙染與變形，且試樣要留有切削加工的餘量。 ※ 取樣長度為80或200mm，另有取樣用的切割槍兩支。 火焰切割原理 一般使用氧氣與燃氣混合燃燒產生的火焰來進行切割低、中碳鋼。但在切割高合金鋼時，還需向火焰中噴鐵粉、鋁粉或鎂粉，利用金屬燃燒氧化反應產生的高溫來幫助切割。 燃氣：乙炔、丙烷、天然氣、液化石油氣與焦爐煤氣等，以成本與熱值來選擇。切割過程中，85％熱量由金屬燃燒時所提供，燃氣熱值的考量是較其次的。 天然氣有比空氣輕、便宜等優點，但火燄溫度低，相對要求預熱時間長。 鐵粉載流氣體：N2或經乾燥的壓縮空氣。 燃氣壓力與消耗量，預熱時間，切割速度，所能切割的最小尺寸，這些參數都可以隨切割方式或鑄胚斷面尺寸不同而進行調整。 火焰切割原理 不銹鋼表面有一層很薄的氧化膜(Cr2O3)，此氧化層熔點在1990℃左右，而一般奧氏體融點約1550℃左右，該氧化層阻礙下層金屬的燃燒，故無法正常切割。噴上易燃的金屬粉末，藉粉末燃燒時的氧化反應(2000℃左右)來熔化該氧化層。 噴鐵粉火焰切割方法同低碳鋼的氧-乙炔切割，只是設備上多了噴鐵粉的裝置，一開始先以火焰預熱鋼胚，同時鐵粉伴隨切割氧同時輸出，噴射到鋼胚上的切割位置，鐵粉受到火焰的預熱，加熱至燃點，鐵粉在火焰中進行著氧化反應，放出大量熱能，使氧化膜融化，熱量往鋼胚下層傳遞，使鑄胚產生金屬燃燒反應放出大量熱能，而高壓切割氧會把熔融的金屬氧化物吹開形成切縫，切割槍沿厚度方向切開，切割過程中不斷的噴鐵粉，完成切割。 火焰切割原理 鑄鐵的切割： 鑄鐵因含碳量高(C＞2％以上)，熔點較一般碳鋼還低，約1130 ℃～1250℃，另外在鑄鐵中含有Si，在切割時會產生高熔點的SiO2，使得鑄胚熔渣的熔點在1500℃～2050℃，且粘度增加，所以一般氧-燃氣切割不適用於鑄鐵的切割。 → 使用鐵粉火焰切割原理(同不銹鋼切割)，只是燃燒過程中的Fe氧化物會與Si氧化物反應，降低了熔渣的熔點與粘度，增加了流