Hàn cắt kim loại

PHƯƠNG PHÁP HÀN CẮT KIM LOẠI BẰNG KHÍ

Hiện nay có rất nhiều phương pháp cắt kim loại. Bên cạnh cắt plasma, phương pháp **cắt kim loại bằng khí (sử dụng O₂, C₂H₂)** là công nghệ phổ biến nhờ chi phí thấp và hiệu quả cao.

Thực chất của quá trình cắt kim loại bằng khí là đốt cháy kim loại cắt bằng dòng oxy, tạo thành các oxit, làm nóng chảy các oxit đó và thổi chúng ra khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt.

🔥 Quá trình cắt kim loại bằng khí

1. Dòng oxy cắt | 2. Dòng hỗn hợp khí cháy | 3. Ngọn lửa nung nóng | 4. Rãnh cắt | 5. Phôi cắt

Khi bắt đầu cắt, kim loại ở mép cắt được nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt của ngọn lửa nung, sau đó thổi dòng ôxy qua khiến kim loại bị ôxy hóa mãnh liệt tạo thành ôxýt. Sản phẩm cháy bị nung chảy và bị dòng ôxy thổi khỏi mép cắt. Phản ứng cháy tỏa nhiệt mạnh tiếp tục nung nóng lớp kim loại tiếp theo tạo thành rãnh cắt liên tục.

📋 1. Điều kiện để cắt kim loại bằng khí

Nhiệt độ cháy < Nhiệt độ nóng chảy: Nhiệt độ cháy của kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của nó (ví dụ: thép carbon thấp cháy ở ~1.350ºC, nóng chảy ở ~1.500ºC).
Nhiệt độ nóng chảy oxit < Nhiệt độ nóng chảy kim loại: Oxit sinh ra phải nóng chảy trước kim loại. Thép hợp kim crom, niken hay nhôm sinh ra oxit có điểm nóng chảy rất cao (~2.000ºC) nên phải dùng thuốc cắt chuyên dụng.
Nhiệt tỏa ra khi cháy đủ lớn: Đảm bảo quá trình cắt diễn ra liên tục không bị gián đoạn.
Oxit nóng chảy có độ chảy loãng tốt: Dễ bị dòng oxy thổi tách khỏi mép cắt (gang không cắt được bằng khí thường do oxit silic sinh ra có độ sệt cao).
Độ dẫn nhiệt không quá cao: Tránh tản nhiệt nhanh làm mép cắt bị nguội lạnh.

🛠 2. Cấu tạo mỏ cắt khí

Ống dẫn khí acetylen (C₂H₂)
Ống dẫn khí oxy (O₂)
Van điều chỉnh dòng acetylen
Van điều chỉnh dòng oxy nung
Van điều chỉnh dòng oxy cắt
Ống dẫn hỗn hợp khí cháy
Ống dẫn dòng oxy cắt

Khí Acetylen đi qua van (3), khí Oxy phân làm 2 nhánh: 1 nhánh hòa trộn tạo ngọn lửa nung nóng qua van (4), 1 nhánh đi qua van (5) tạo dòng Oxy cắt cực mạnh.

⚡ 3. Đặc điểm & Phạm vi ứng dụng

Ưu điểm:

Thiết bị đơn giản, dễ vận hành, chi phí đầu tư thấp.
Cắt được kim loại có chiều dày rất lớn.
Năng suất làm việc khá cao.

Nhược điểm:

Chỉ cắt được các kim loại thỏa mãn điều kiện cắt bằng khí.
Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn dễ làm chi tiết bị cong vênh, biến dạng.

Phạm vi ứng dụng:

Sử dụng rộng rãi trong công nghiệp đóng tàu, chế tạo toa xe, xây dựng công trình cơ khí.
Chuyên dùng cắt thép tấm, phôi tròn và các dạng phôi kim loại khác.