碳弧气刨的原理

本文是对碳弧气刨在不同钢材中的应用特点及对焊接质量影响进行介绍的。碳弧气刨是现代工业中常用的一种钢材加工方法，碳弧气刨的原理是通过使用碳棒或石墨棒作为电极，在工件表面产生电弧的同时将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉从而实现在金属表面加工沟槽的一种表面加工方法叫做碳弧气刨。在焊接生产中，碳弧气刨主要用于刨槽、消除焊缝缺陷、切割大量金属以及背面清根等方面，是一个非常重要的加工工艺。

碳弧气刨有以下特点：

1、手动碳弧气刨非常灵活，可以全位置操作。良好的可达性，非常容易。

2、去除焊缝缺陷时，在电弧下可以清除地观察到缺陷的形状和深度。

3、噪音低，效率高。采用自动碳弧气刨时，精度更高，减轻了劳动强度。

碳弧气刨缺陷：碳弧有烟尘污染和电弧辐射，操作不当也容易造成通道积碳。

低碳钢碳弧气刨作用是：

使用碳弧气刨对低碳钢进行坡口或清根处理后，气刨表面会形成一层硬化层。这层硬化层厚度范围大约为0.54-0.72mm，并随着工艺参数的变化而变化，但它的深度不超过1mm。硬化层是由于表层金属在高温下受到急速冷却所导致的，而并非渗碳形成的结果。因此，碳弧气刨后对低碳钢的焊接质量没有影响。

据抽样分析表明，当基体金属中碳的质量分数在0.20-0.24%之间时，硬化层中碳的质量分数只有0.19-0.22%。因此，通常情况下不会发生渗碳，并且进行碳弧气刨后的低碳钢的焊接也不会影响焊接质量。

低合金钢碳弧气刨的作用是：

对与低合金钢的焊接结构，碳弧气刨或坡口是经常使用的加工方式。该类钢材中含有大量的合金元素，刨槽表面容易产生硬化现象和裂纹，在加工过程中需要采取相应的措施以克服这些问题。

在使用碳弧气刨或坡口加工低合金钢时，这些问题可能会降低整体的质量和可靠性。因此需要在加工过程中采取相应的措施：

对于Q345、Q390等普通低合金钢，可以采用与低碳钢相同的工艺。

对于12CrMoV、12CrMo、15Cr等珠光体耐热钢，需在加工前先预热至200℃左右，然后进行碳弧气刨操作。

对于Q420、18MnMoNb、20MnMo等钢，可在与焊接相同或稍高的预热温度下进行碳弧气刨操作。

对于低温钢如09Mn2V，其厚度小于20mm时也可以采用碳弧气刨进行处理。

对于一些强度等级高、冷裂纹非常敏感的低合金钢厚板，不建议使用碳弧气刨。

不锈钢碳弧气刨作用是：

碳弧气刨能刨不锈钢吗？答案是可以的，使用碳弧气刨进行不锈钢加工时，会产生金属飞溅物，也称为熔渣，很快的被被压缩空气吹走，但是在熔渣边缘气刨槽上也有相当高的碳含量，因此要在气刨后仔细清理气刨边缘，就不会影响到焊接质量。与电弧焊相比，碳弧气刨对不锈钢切割面的热影响更小。碳弧气刨加工不锈钢时对材料的渗碳和热效应也非常小，因此对耐晶间腐蚀性能几乎没有影响。

综上所述，在不同的钢材中应用碳弧气刨需要根据具体情况进行操作，并采取相应的措施，以保证焊接质量。具体操作技术规程及工艺要求请以实际情况和具体项目设计而定！