不锈钢板富氧燃料切割工艺的介绍(上)

富氧燃料是使用最广泛的切割工艺之一，其优点是设备成本低；基本设备适用于切割、气刨和其他工作，比如焊接和加热；方便携带，适合现场工作；手动和机械化操作；温和低合金钢；宽范围的厚度（通常从1毫米到1000毫米）。

因此，该方法可用于从全自动系统中的手动粗切和废料切割到精密轮廓切割的各种应用，这并不奇怪。这里描述的过程应用包括选择燃料气体和喷嘴设计以最大化性能。还包括确保切割表面质量的最佳做法。

基本上，使用氧气和燃料气体（乙炔、丙烷、MAPP丙烯或甲烷）的混合物来预热金属至远低于其熔点的“着火”温度。然后将纯氧射流引入通过该点燃烧的预热区域，并通过高速氧气流除去所得的熔融金属和炉渣。切割速度主要由氧气射流确定，但是由于外部燃料气体/氧气火焰决定了预热速率，所以燃料气体的选择对开始切割操作所花费的时间具有显着的影响。如果设计的切割从穿孔开始，这是特别重要的。

燃气的选择主要取决于成本，性能，易用性以及是手动还是机械化操作。但是，在做出选择时，应该注意的是，在典型的应用中，成本组成部分大致有50％的管理费用、30％处理人工、18％的裁员、1-2％的气体。

因此，应该考虑选择燃气类型和喷嘴设计，以加速切割操作的开始。通过减少穿孔时间和/或提高切割速度可以减少劳动力成本。典型的火焰温度和燃料气体与氧气的比例如下图所示。通常，产生较高火焰温度并需要较低氧气与燃料气体比例的燃料气体将加速切割操作。

火焰温度和燃气与氧气的比例

乙炔产生所有燃料气体的最高火焰温度并产生高度聚焦的火焰。由于穿孔时间约为丙烷的三分之一，因此当穿孔时间占整个切割时间的很大一部分时，例如短切割和多次穿孔切割操作时，应使用穿孔时间。

高温（氧气中的最高火焰温度为3160°C），高度聚焦的火焰使得氧乙炔成型工艺非常适合切割薄片，使其变形最小，并且适用于斜角切割。但成本高，发热量低，不适合大型板材的一般加热。

丙烷成本低，具有大量供应的优点。火焰温度低于乙炔（氧气的最高火焰温度是2828°C，而乙炔的火焰温度是3160°C），使穿孔速度变慢。但是，它可以承受更大的喷嘴到工件的距离，从而降低了熔融金属溅回到喷嘴上的风险并导致“回火”。

对于类似的喷嘴设计，氧丙烷和氧乙炔的切割速度相似。丙烷所要求的优点是光滑的切割边缘，较少的熔渣附着力和较低的板边缘硬化，因为较低的火焰温度。热影响区比氧乙炔宽得多。

MAPP气体是各种碳氢化合物的混合物，主要是甲基乙炔和丙二烯，产生相对较热的火焰（2976℃）。然而，与乙炔相比，内锥的较低热值会使穿孔时间略微减慢。