1.工作原理
碳弧气刨是利用在碳棒与工件之间产生的电弧热将金属熔化，同时用压缩空气将这些熔化金属吹掉，从而在金属上刨削出沟槽的一种热加工方法，如图8-8所示。
图8-8 碳弧气刨工作图
2.应用范围
(1)双面焊接时，背面清焊根。
(2)开坡口，特别是中、厚板对接坡口，管对接U形坡口。
(3)清除焊缝中的缺陷。
(4)清除铸件的毛边、飞刺、浇铸口及铸造缺陷。
3.碳弧气刨设备及材料
(1)碳弧气刨电源。气刨一般采用具有陡降外特性且动特性较好的直流电弧焊机作为电源。由于碳弧气刨一般使用的电流较大，且连续工作时间较长，因此，应选用功率较大的焊机，如图8-9所示。
(2)空气压缩机口。空气压缩机是工业现代化的基础产品。空气压缩机提供气源动力，是气动系统的核心设备，它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置，如图8-10所示。
图8-9 碳弧气刨电源
图8-10 空气压缩机
(3)碳弧气刨枪。碳弧气刨枪的电极夹头应导电性良好、夹持牢固，外壳绝缘及绝热性能良好，更换碳棒方便，压缩空气喷射集中而准确，重量轻、使用方便。碳弧气刨枪是在焊条电弧焊钳的基础上，增加了压缩空气的进气管和喷嘴而制成。碳弧气刨枪有侧面送气和圆周送气两种类型。
①侧面送气气刨枪。侧面送气气刨枪的结构如图8-11所示，侧面送气气刨枪嘴结构如图8-12所示。
图8-11 侧面送气气刨枪的结构
图8-12 侧面送气气刨枪嘴结构
侧面送气气刨枪的优点：结构简单，压缩空气紧贴碳棒喷出，碳棒长度调节方便。缺点：只能向左或右单一方向进行气刨。(www.xing528.com)
②圆周送气气刨枪。圆周送气气刨枪只是枪嘴的结构与侧面送气气刨枪有所不同，圆周送气气刨枪嘴结构如图8-13所示。圆周送气气刨枪的优点：喷嘴外部与工件绝缘，压缩空气由碳棒四周喷出。碳棒冷却均匀，适合在各个方向操作。缺点：结构比较复杂。
(4)碳棒。碳棒是由碳、石墨加上适当的粘合剂，通过挤压成形，焙烤后镀一层铜而制成的。碳棒主要有圆碳棒、扁碳棒和半圆碳棒三种，其中圆碳棒最常用，如图8-14所示。对碳棒的要求是耐高温，导电性良好，不易断裂，使用时散发烟雾及粉尘少。
图8-13 圆周送气气刨枪嘴结构
图8-14 碳弧气刨的碳棒
4.碳弧气刨工艺
(1)电源极性。在碳弧气刨中，极性的选用一般根据被加工的金属而定，碳钢宜采用直流反接(工件接负极)。这样电弧稳定，熔化金属的流动性较好，凝固温度较低，因此反接时刨削过程稳定，电弧发出连续的唰唰声，刨槽宽窄一致，光滑明亮。铸铁、铜及铜合金碳弧气刨时，宜采用直流正极。
(2)碳棒直径。碳棒直径一般根据被加工金属的厚度来选择，也可根据刨槽的宽度来选择。根据所需要的刨槽宽度来选定，一般碳棒直径应比所要求的刨槽宽度小2～4mm。
(3)刨削电流。刨削电流与碳棒直径成正比关系，一般可参照下面的经验公式选择刨削电流
式中，I——电流，A；
D——碳棒直径，mm。
(4)刨削速度。刨削速度对刨槽尺寸、表面质量和刨削过程的稳定性有一定的影响，刨削速度须与电流大小和刨槽深度相匹配。刨削速度太快，易造成碳棒与金属短路、电弧熄灭，形成夹碳缺陷。一般刨削速度为0.5～1.2m/min为宜。
(5)压缩空气压力。压缩空气的压力会直接影响刨削速度和刨槽表面质量。压力高，可提高刨削速度和刨槽表面的光滑程度；压力低，则造成刨槽表面粘渣。一般要求压缩空气的压力为0.4～0.6MPa。
(6)碳棒的外伸长。碳棒从导电嘴到碳棒端点的长度为外伸长，如图8-15所示。手工碳弧气刨时，外伸太长，压缩空气的喷嘴离电弧就远，造成风力不足，不能将熔渣顺利吹掉，而且碳棒也容易折断。一般外伸长为80～100mm为宜，当外伸长减少20～30mm时，应将外伸长重新调整。
(7)碳棒倾角。碳棒与刨件沿刨槽方向的夹角称为碳棒倾角。碳棒倾角的大小影响到刨槽的深度和刨削速度，倾角增大，槽深增加，刨削速度减小。碳棒的倾角一般为30°～50°，如图8-16所示。碳棒倾角大小与刨槽深度的关系如表8-3所示。
图8-15 碳棒的外伸长
图8-16 碳棒倾角
表8-3 碳棒倾角与刨槽深度的关系
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