壓力容器設備的製造過程離不開板材下料、設備開孔、鏟焊根部、焊接坡口等。這裏的很多工作都是通過切割完成的。對於低碳鋼製成的設備,隻需進行氧-乙炔切割。
這些任務是可以完成的,但對於不鏽鋼,由於其鉻含量高,抗氧化性強,如果采用氧-乙炔切割。被加熱的鋼材表麵會形成一層難熔的氧化膜(Cr2O3的熔點高達1900-2000℃),阻止鋼材在氧氣中燃燒,使切割無法連續進行。目前,不鏽鋼的切割方法大致有以下幾種:
一,機械切割
一般這類設備多用於剪板,使用剪板機具有速度快、操作方便、刀口平直等優點。容器設備的圓筒下料和擴徑下料一般可采用一次剪切下料(均指直線下料),無需二次加工。由於不鏽鋼板的高韌性和高硬化敏感性,其剪切力約為同厚度碳鋼板的1/3。不鏽鋼板的直邊切割和外圓弧切割可在剪板機上進行。切割外圓弧時,可以切割成多邊形,然後進行棱角處理。這種切割的缺點是下料餘量大,棱角需要重新加工。
二、碳弧氣刨切割
1.碳弧氣刨的原理是利用碳電弧的高溫(6000~7000℃)將刨削的金屬加熱到熔化蒸發的狀態,同時通入壓縮空氣將熔化的金屬吹走,從而達到氣刨或切割的目的。碳弧氣刨的結構由DC焊機、壓縮空氣管、氣刨手柄、碳棒等組成。
2.DC焊接機
不鏽鋼碳弧氣刨的*性應與焊接不鏽鋼的*性相同,采用反接方式,即碳棒接正,刨出的金屬接負。
3.碳棒
對碳棒的要求是耐高溫、導電性好、不易折斷等。碳棒有圓棒和扁棒兩種,根據直徑和寬度可分為幾種規格。碳越純,電阻越小,可以在大電流下刮。碳棒的表麵都塗有一層紫銅,以提高導電性和增加強度。不鏽鋼碳弧氣刨的質量直接影響其耐蝕性。操作不當,切割時會出現“粘渣”和“粘碳”現象。焊接時,碳會與母材中的鉻結合生成碳化物(Gr23C6),導致不鏽鋼母材中出現貧鉻區,形成晶間腐蝕,使材料的耐蝕性大大降低。出現“粘渣”現象的主要原因是電流太小,氣壓不夠,或者氣刨槍側吹。“粘碳”現象主要是刨削速度過快或刨削過程中短路(粘碳在刨削槽內留下明顯的黑點)造成的。因此,為了保證不鏽鋼的焊接質量,需要有嚴格的不鏽鋼碳弧氣刨工藝,掌握反接、碳棒傾斜度、電流、氣壓、碳棒直徑等。在操作中要避免“粘渣”和“粘碳”以及由此產生的不鏽鋼晶間腐蝕。刨削不鏽鋼板所需的電流小於刨削相同厚度的碳鋼所需的電流。刨削時使用的電流強度一般大於焊接相同厚度板材時使用的電流強度,因為變大電流可以保證刨削金屬的強烈熔化。
第三,等離子切割
等離子切割是用等離子弧火焰進行切割。由於等離子弧的溫度高達15000-30000℃,可以時間內熔化甚至氣化金屬材料,因此可以切割耐高溫、導熱性好、易氧化的金屬,如不鏽鋼、銅、鋁、鋁合金等。
什麽是血漿?室溫下的氣體不導電。它由中性分子和原子組成,但在一定的高溫下,它能把中性原子變成帶負電的電子和帶正電的離子。這個過程稱為氣體電離,完全電離的氣體稱為“等離子體”。所謂等離子弧是壓縮電弧的一種形式。它是氣體在電弧中電離後,通過“熱收縮效應”和“磁收縮效應”獲得的等離子體熱源。由於其溫度高、能量密度大、火焰速度可控,這種熱源用於切割耐高溫材料。