碳弧气刨参数调整技巧

1.电源极性

图9-9 电源极性示意图

碳素钢和普通低合金钢碳弧气刨时，一般采用直流反接，即工件接负极，碳棒接正极。如图9-9所示。这样可以使电弧稳定。试验表明，普通低合金钢采用反极性碳弧气刨，其熔化金属的碳含量高达1.44%（质量分数），这是由于碳的正离子被吸引到工件表面，被阴离子还原成碳原子，熔入熔化的金属中。而正极性时碳含量为0.38%（质量分数）。碳含量较高的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，电弧发出唰唰声，刨槽宽窄一致，光滑明亮。若极性接错，电弧不稳且发出断续的嘟嘟声。部分金属材料碳弧气刨时电源极性的选择要求见表9-2。

表9-2 部分金属材料碳弧气刨时电源极性的选择要求

2.碳棒直径

碳棒直径通常根据钢板的厚度选用，但也要考虑刨槽宽度的需要，一般直径应比所需的槽宽小2～4mm。碳棒直径选用与板厚的关系见表9-3。

表9-3 碳棒直径选用与板厚的关系

3.电流与碳棒直径

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电流：

I=（30～50）D

式中 I——电流（A）；

D——碳棒直径（mm）。

对于一定直径的碳棒，如果电流较小，则电弧不稳，且易产生夹碳缺陷；适当增大电流，可提高刨削速度，使刨槽表面光滑、宽度增大。在实际应用中，一般选用较大的电流，但电流过大时，碳棒头部过热而发红，镀铜层易脱落，碳棒烧损很快，甚至碳棒熔化滴入槽道内，使槽道严重渗碳。正常电流下，碳棒发红长度约为25mm。碳棒直径的选择主要根据所需的刨槽宽度而定，碳棒直径越大，则刨槽越宽。一般碳棒直径应比所要求的刨槽宽度小4mm。(www.xing528.com)

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（或碳棒与工件间的夹角）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。一般刨削速度以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。碳弧气刨常用的压缩空气压力为0.5～0.6MPa，流量为0.85～1.7m³/min。压缩空气所含水分和油分可通过在压缩空气的管路中加过滤装置予以限制。

6.碳棒的伸出长度

碳棒从导电嘴到碳棒端点的长度称为伸出长度。手工碳弧气刨时，伸出长度较长，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。一般伸出长度以80～100mm为宜。随着碳棒的烧损，碳棒的伸出长度不断减少，当伸出长度减少至20～30mm时，应将伸出长度重新调至80～100mm。

7.电弧长度

电弧过长，引起操作不稳定，甚至熄弧；电弧太短，又容易引起“夹碳”缺陷。操作时要求弧长变化量小，并保持短弧。一般电弧长度约为1～2mm。此时的生产效率高，并可提高碳棒的利用率。

8.刨槽宽度

刨槽宽度主要由碳棒的直径和电流大小及操作技术来决定。碳棒直径大，使用电流大，刨槽变宽。

9.碳棒与工件间的倾角

碳棒与工件间的倾角α（图9-1）大小，主要会影响刨槽深度和刨削速度。夹角增大，则刨槽深度增加，刨削速度减小。一般手工碳弧气刨的倾角以45°～60°为宜。碳棒倾角与刨槽深度的关系见表9-4。

表9-4 碳棒倾角与刨槽深度的关系