压力容器设备的制造过程离不开板材下料、设备开孔、铲焊根部、焊接坡口等。这里的很多工作都是通过切割完成的。对于低碳钢制成的设备,只需进行氧-乙炔切割。
这些任务是可以完成的,但对于不锈钢,由于其铬含量高,抗氧化性强,如果采用氧-乙炔切割。被加热的钢材表面会形成一层难熔的氧化膜(Cr2O3的熔点高达1900-2000℃),阻止钢材在氧气中燃烧,使切割无法连续进行。目前,不锈钢的切割方法大致有以下几种:
一,机械切割
一般这类设备多用于剪板,使用剪板机具有速度快、操作方便、刀口平直等优点。容器设备的圆筒下料和扩径下料一般可采用一次剪切下料(均指直线下料),无需二次加工。由于不锈钢板的高韧性和高硬化敏感性,其剪切力约为同厚度碳钢板的1/3。不锈钢板的直边切割和外圆弧切割可在剪板机上进行。切割外圆弧时,可以切割成多边形,然后进行棱角处理。这种切割的缺点是下料余量大,棱角需要重新加工。
二、碳弧气刨切割
1.碳弧气刨的原理是利用碳电弧的高温(6000~7000℃)将刨削的金属加热到熔化蒸发的状态,同时通入压缩空气将熔化的金属吹走,从而达到气刨或切割的目的。碳弧气刨的结构由DC焊机、压缩空气管、气刨手柄、碳棒等组成。
2.DC焊接机
不锈钢碳弧气刨的*性应与焊接不锈钢的*性相同,采用反接方式,即碳棒接正,刨出的金属接负。
3.碳棒
对碳棒的要求是耐高温、导电性好、不易折断等。碳棒有圆棒和扁棒两种,根据直径和宽度可分为几种规格。碳越纯,电阻越小,可以在大电流下刮。碳棒的表面都涂有一层紫铜,以提高导电性和增加强度。不锈钢碳弧气刨的质量直接影响其耐蚀性。操作不当,切割时会出现“粘渣”和“粘碳”现象。焊接时,碳会与母材中的铬结合生成碳化物(Gr23C6),导致不锈钢母材中出现贫铬区,形成晶间腐蚀,使材料的耐蚀性大大降低。出现“粘渣”现象的主要原因是电流太小,气压不够,或者气刨枪侧吹。“粘碳”现象主要是刨削速度过快或刨削过程中短路(粘碳在刨削槽内留下明显的黑点)造成的。因此,为了保证不锈钢的焊接质量,需要有严格的不锈钢碳弧气刨工艺,掌握反接、碳棒倾斜度、电流、气压、碳棒直径等。在操作中要避免“粘渣”和“粘碳”以及由此产生的不锈钢晶间腐蚀。刨削不锈钢板所需的电流小于刨削相同厚度的碳钢所需的电流。刨削时使用的电流强度一般大于焊接相同厚度板材时使用的电流强度,因为变大电流可以保证刨削金属的强烈熔化。
第三,等离子切割
等离子切割是用等离子弧火焰进行切割。由于等离子弧的温度高达15000-30000℃,可以时间内熔化甚至气化金属材料,因此可以切割耐高温、导热性好、易氧化的金属,如不锈钢、铜、铝、铝合金等。
什么是血浆?室温下的气体不导电。它由中性分子和原子组成,但在一定的高温下,它能把中性原子变成带负电的电子和带正电的离子。这个过程称为气体电离,完全电离的气体称为“等离子体”。所谓等离子弧是压缩电弧的一种形式。它是气体在电弧中电离后,通过“热收缩效应”和“磁收缩效应”获得的等离子体热源。由于其温度高、能量密度大、火焰速度可控,这种热源用于切割耐高温材料。