在大多數(shù)的管道切割工具進(jìn)行金屬管道的切削后,我們可以用肉眼觀察到管道切割面伴隨著毛刺的生成。管道表面毛刺的存在不僅降低了管道表面的加工精度和表面質(zhì)量,還會影響到管道后期的焊接性能,有時(shí)甚至?xí)斐蓨A渣和焊接氣孔引發(fā)事故。而高精度管道切割施工則也會出現(xiàn)這種情況,著重在于管道切割設(shè)備后期的維護(hù)保養(yǎng)以及切割流程的改變。
去毛刺是管道切割及管道焊接施工過程中的一個(gè)非生產(chǎn)性過程,它不僅增加了管道維護(hù)成本,延長了管道建設(shè)和生產(chǎn)周期 ,而且毛刺去除的方法不當(dāng)還會導(dǎo)致整個(gè)管線報(bào)廢和重新切割焊接,造成經(jīng)濟(jì)損失。
1.去除管道毛刺方法
下面先簡要介紹一下管道去毛刺的幾種方法,用來研究去毛刺的過程和耗費(fèi)的時(shí)間:
1.1熱能去毛刺
熱力去毛刺(TED)是用氫氧氣體或氧與天然氣形成時(shí)混合氣爆燃后產(chǎn)生的高溫將毛刺燒熔,并由其強(qiáng)大的氣流將熔化的毛刺吹走。
另外還有一種爆燃的熱能方法去毛刺,這種方法是將氧氣和氫氣或天燃?xì)夂脱鯕馔ㄈ胍粋€(gè)密閉的容器內(nèi),經(jīng)火花塞點(diǎn)火,使混合氣在瞬時(shí)內(nèi)爆燃放出大量的熱能而去除毛刺。但管道表面的毛刺經(jīng)過燃爆燃燒后,其氧化粉末會附著工件表面上,必須加以清洗或酸洗來清除聚集在管道表面的氧化粉末顆粒。
1.2手砂輪
使用手動砂輪機(jī)對殘留在經(jīng)過管道切割作業(yè)管道表面的毛刺進(jìn)行手動清理。在清理過程中,由于手持工具的不穩(wěn)定性與操作人員有很大關(guān)系,打磨后和未經(jīng)打磨的管道表面形成凹凸不平,使管道表面開始變得不光滑不均勻。
1.3電解去毛刺
所謂電解去毛刺實(shí)質(zhì)上是一種化學(xué)去毛刺方法,它可去除管道經(jīng)機(jī)械加工,磨削加工及沖壓加工后的毛刺,并使管道的金屬尖邊上進(jìn)行倒圓或倒棱。
使用電解作用去除切割后管道金屬邊上的毛刺是一種電解加工方法,英文簡稱 ECD 。將工具陰極(一般用黃銅)固定放置在管道切割后有毛刺的部位附近,兩者相距一定的間隙(一般為 0.3~1mm)。工具陰極的導(dǎo)電部分對準(zhǔn)毛刺棱邊,其他表面用絕緣層覆蓋起來,使電解作用集中在管道毛刺部分。
加工時(shí)工具陰極接直流電源負(fù)極,工件接直流電源正極。壓力為 0.1~0.3兆帕的低壓電解液( 一般用硝酸鈉或氯酸鈉水溶液 ) 流過管道邊緣與陰極之間。當(dāng)接通直流電源后,毛刺便產(chǎn)生陽極溶解而被去除,被電解液帶走。
而這種電解液有一定腐蝕性,管道邊緣在去毛刺后,應(yīng)當(dāng)經(jīng)過清洗和防銹處理。電解去毛刺適用于去除管道切割后隱蔽部位交叉孔或的毛刺,去除毛刺的生產(chǎn)效率高,去毛刺時(shí)間一般只需幾秒至幾十秒。這種去除毛刺方法的缺點(diǎn)是零件毛刺的附近也受到電解作用,表面會失去原有光澤,甚至影響尺寸精度。
另外還有靜電方法、磨粒(類似于水切割、有污染)、磁力研磨技術(shù)進(jìn)行毛刺去除作業(yè),相應(yīng)地一些用于精度較高的大型儀表、中央空調(diào)等管道作業(yè)。
2.通過了解去除毛刺的方法后,就會想到既然去毛刺這么費(fèi)力,不如想辦法從源頭控制,選用管道切割精度較高的XJQG-1型防爆切管機(jī)等管道切割工具,并經(jīng)過切削及進(jìn)退刀以及刀片加工等方面來了解如何減少毛刺的產(chǎn)生。
管道切割作業(yè)時(shí),切管機(jī)銑刀按照對管道的切削運(yùn)動,刀具切削刃在管道破壁過程中產(chǎn)生的毛刺主要有主刃兩側(cè)方向毛刺、側(cè)邊切出切削方向毛刺等幾種形式。
2.1一般而言,底邊切出切削方向毛刺與其它毛刺相比具有尺寸大、去除困難的特點(diǎn)。管道切割表面經(jīng)切割后毛刺的形成是一個(gè)非常復(fù)雜的材料變形過程。工件材料特性、幾何形狀、表面處理、刀具幾何形狀、刀具切削軌跡、刀具磨損、切削參數(shù)及冷卻液的使用等多種因素都直接影響毛刺的形成。因此要改變切管機(jī)銑刀片切削破壁角度,以12、17、22等多角度配合,并相應(yīng)增大刀片尾部排屑槽,使之排屑不存留。
經(jīng)過多次的管道切割實(shí)險(xiǎn),改進(jìn)銑刀的切削的進(jìn)入和退出的角度對毛刺的形成有相當(dāng)大的抑制作用。
2.2精度要求較高的管道切割作業(yè)改變切割退出順序
在管道切割過程中,毛刺尺寸在很大程度上取決于銑刀刀尖的退出方式。假如管道切割的A點(diǎn)為切割出點(diǎn),C點(diǎn)為銑刀主切削刃上的點(diǎn),B點(diǎn)為管道壁刀尖頂點(diǎn)。假設(shè)刀尖是鋒利的,即不考慮刀尖圓弧半徑。如果B-C邊先退出管道切割,A-B邊后退出管壁,則切屑鉸接在已加工表面上,隨著銑削的進(jìn)行,切屑被推出管道壁,形成尺寸較大的底邊切出切削方向毛刺。如果A-B邊先退出管壁,B-C 邊后退出管壁,切屑鉸接在過渡表面上,被切出工件,形成尺寸較小的底邊切出切削方向毛刺。
因此,在管道切割作業(yè)中,要求較高的且形成較小毛刺的方法,就是在切管機(jī)下刀破壁后將夾板兩側(cè)的緊固螺絲旋緊,固定好角度進(jìn)行切割。然后在退刀時(shí),先將夾板兩側(cè)的螺絲擰松,抬高機(jī)位后加大切削轉(zhuǎn)速后停止切割,將不會產(chǎn)生毛刺。
30度鋼管管道切割/坡口一體刀
總之,管道切割作業(yè)中毛刺的形成不僅與銑刀片的鋒利程度有關(guān),還與進(jìn)給量、銑削深度、管道材質(zhì)、尺寸及切削條件等因素有關(guān)。因此管道切割作業(yè)中形成毛刺是可以通過多種因素綜合起來對降低其形成的條件。