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目录1

前言1

第1章 综述1

1 切割方法的分类1

2 主要切割方法的切割特性5

2.1 三种主要热切割方法的能量密度5

2.2 切割时钢材的受热量和热影响区宽度5

2.3 几种切割方法的切割精度和切割能力6

3　主要 热切割法的技术经济性及选用应考虑的因素8

4　切割技术的发展和应用动向11

4.1　切割技术发展过程概要11

4.2　主要切割方法的应用状况与前景12

4.3　热切割技术的发展动向17

参考文献23

第2章　氧气切割25

1　氧气切割的基本原理和机理25

1.1　氧气切割原理和过程25

1.2　钢材氧气切割时的铁-氧反应和燃烧热28

1.3　钢材气割过程的热平衡29

1.4　钢材的理论气割速度30

1.5　钢材氧气切割的机理30

1.6　预热火焰在气割过程中的功能34

2　金属的气割性及各种元素对钢材气割性的影响39

2.1　金属可气割的必要条件39

2.2　各种元素对钢材气割性的影响40

2.3　各种钢材的气割特性40

3.1　气割用氧气及有关器具42

3　气割用气体及其器具42

3.2　气割用燃气58

3.3　乙炔发生器及回火防止器77

3.4　乙炔瓶、石油气瓶及其附件95

3.5　乙炔汇流排和乙炔管道101

3.6　气体胶管和快速接头105

4　割炬和割嘴106

4.1　割炬106

4.2　割嘴117

5.1　气割机的种类166

5　气割设备166

5.2　手扶式半自动气割机167

5.3　半自动气割机168

5.4　仿形气割机169

5.5　圆气割机177

5.6　椭圆气割机178

5.7　型钢气割机179

5.8　多向气割机181

5.9　管子气割机183

5.11　钢管桩气割机184

5.10　钢管投影孔气割机184

5.12　钢锭气割机185

5.13　光电跟踪气割机186

5.14　门式气割机191

5.15　数控切割机201

5.16　封头余量气割装置207

5.17　鞍形支管端头气割机216

5.18　连续铸坯气割机218

5.19　型钢数控自动切割装置223

6.1　影响气割过程的主要因素225

6　气割工艺与技术225

6.2　气割工艺要点239

6.3　焊接坡口的气割244

6.4　大厚度钢材的气割258

6.5　薄钢板的气割267

6.6　叠板（多层）气割工艺与技术268

6.7　圆钢的高效气割273

6.8　圆管的快速气割274

6.9　合金钢的气割275

7.1　气割面质量和尺寸精度评定标准277

7　气割质量和质量管理277

7.2　提高气割质量的途径和措施280

7.3　气割变形及防止方法286

7.4　气割面的裂纹294

7.5　气割质量管理295

8　气割对钢材热影响区材质的影响301

8.1　钢材气割时热影响区的宽度301

8.2　热影响区化学成分的变化302

8.3　热影响区显微组织和硬度305

8.4　热影响区的残余应力307

8.5　气割边的力学性能309

9　气割安全技术321

9.1　气割作业安全技术要点321

9.2　电石的储存、运输与使用安全事项322

9.3　乙炔发生器的安全管理和安全操作323

9.4　各种气瓶搬运和使用安全事项326

9.5　割炬的安全使用328

9.6　橡胶软管的安全使用329

参考文献330

1.1　等离子电弧334

第3章 等离子弧切割334

1　等离子弧切割的基本原理334

1.2　等离子电弧的种类及其适用性335

1.3　等离子电弧的某些特性337

1.4　等离子弧切割的原理和特点340

2　等离子弧切割用的工作气体344

2.1　工作气体种类及其适用性344

2.2　等离子弧切割对工作气体的质量要求347

3.1　等离子弧切割法的种类348

2.3　常用工作气体的质量与气态体积348

3　各种等离子弧切割法及其工艺特性348

3.2　氩-氢等离子弧切割法及其工艺特性349

3.3　氩-氮-氢等离子弧切割法及其工艺特性350

3.4　氮等离子弧切割法及其工艺特性350

3.5　氮-氢等离子弧切割法及其工艺特性350

3.6　氮-氩等离子弧切割法及其工艺特性350

3.7　空气等离子弧切割法及其工艺特性351

3.8　氧等离子弧切割法及其工艺特性355

3.9　水再压缩等离子弧切割法及其工艺特性357

3.10　氧再压缩等离子弧切割法及其工艺特性361

3.11　高精度等离子弧切割法及其工艺特性361

3.12　双层气流等离子弧切割法及其工艺特性363

3.13　常用等离子弧切割法的工艺特性比较364

3.14　等离子弧切割操作成本的计算方法370

4　等离子弧切割装置371

4.1　等离子弧切割装置的基本构成371

4.2　直流电源372

4.3　高频发生器376

4.4　供气和冷却水系统377

4.5　割炬380

4.6　控制系统402

4.7　各种等离子弧切割机的主要技术数据403

4.8　NC等离子弧切割机417

5　等离子弧切割工艺与操作技术419

5.1　影响等离子弧切割的工艺参数419

5.2　各种等离子弧切割法的工艺参数426

5.3　等离子弧切割操作技术与易损件的耐久性435

5.4　等离子弧气刨工艺449

6　等离子焰流（非转移型弧）切割450

6.1　等离子焰流切割设备451

6.2　切割工艺与质量453

7　等离子弧切割面的质量特性和评定标准455

7.1　等离子弧切割面的形状455

7.2　等离子弧切割面的粗糙度458

7.3　等离子弧切割面质量评定标准459

7.4　等离子弧切割面的焊接特性460

8.1　热影响区及其组织462

8　等离子弧切割对金属热影响区材质的影响462

8.2　切割面及热影响区的硬度464

8.3　切割面的冷弯性能和疲劳强度467

8.4　等离子弧切割对不锈钢耐蚀性的影响468

9　等离子弧切割安全技术470

9.1　等离子弧切割所产生的有害因素及对人体的危害470

9.2　有害气体和金属烟尘的发生量471

9.3　噪声476

9.5　等离子弧切割的安全防护措施477

9.4　紫外线辐射477

9.6　等离子弧切割的安全注意事项482

参考文献483

第4章　激光切割485

1　激光及激光切割的基本原理485

1.1　激光及其特点485

1.2　激光切割的原理、类型和特点485

1.3　材料的激光切割性488

2　激光切割的机理490

2.1　CO2连续激光切割钢材的机理490

2.2　脉冲激光切割钢材的机理502

3.1　激光功率对切割能力、速度和质量的影响503

3　影响激光切割的主要因素503

3.2　激光束质量的影响507

3.3　辅助气体的影响513

4　激光切割设备和装置520

4.1　激光切割装置的基本组成520

4.2　切割加工用激光器522

4.3　割炬535

4.4　现用激光切割装置539

5.1　铁系金属的切割工艺与参数552

5　激光切割工艺与参数552

5.2　非金属材料的切割参数566

5.3　激光切割操作上注意点568

6　激光切割的质量572

6.1　激光切割零件的尺寸精度572

6.2　激光切割的切口质量572

6.3　热影响区宽度及硬度577

7　激光切割安全技术579

7.1　激光对人体的危害579

7.2　激光的安全防护580

参考文献581

第5章 水射流切割法584

1　水射流切割的原理、类型、用途和特点584

1.1　水射流切割的基本原理584

1.2　水射流切割的类型584

1.3　水射流切割的适用范围587

1.4　水射流切割的特点590

2　水射流切割的机理595

2.1　纯水射流切割595

2.2　加磨料水射流切割597

3　水射流加工技术的发展历程598

4　水射流切割设备和装置599

4.1　水射流切割设备的组成599

4.2　高压水发生装置602

4.3　割枪和喷嘴604

4.4　割枪驱动装置606

4.5　水处理装置607

4.6　集水槽608

4.7　水射流切割设备举例608

5.2　高压水压力的影响610

5.1　影响水射流切割能力和质量的主要因素610

5　水射流切割的基本特性及主要影响因素610

5.3　切割速度的影响612

5.4　喷嘴孔径的影响615

5.5　喷嘴高度和割枪倾斜度的影响615

5.6　磨料种类、粒度和供给量的影响617

5.7　被切割材料材质的影响625

6　水射流切割参数示例625

6.1　纯水型切割参数示例626

6.2　加磨料型切割参数示例626

7.1　水射流切割应用及实例632

7　水射流切割与加工的应用632

7.2　水射流的其他加工工艺与应用634

8　水射流切割操作要点、切割缺陷及故障排除636

8.1　切割操作要点与注意事项636

8.2　切割作业中常见故障及排除措施639

8.3　切割质量不良的原因及措施639

9　水射流切割设备的维护保养和检修641

9.1　维护保养和检修的类别与项目641

9.2　检修中常见的设备异常情况及排除措施643

10.2　噪音及其防止644

10　水射流切割的安全技术644

10.1　高压水射流对人体的危害及防止644

10.3　触电的防止645

参考文献645

第6章 其他热切割方法646

1　水解氢氧火焰气割法646

1.1　水解氢氧发生装置646

1.2　水解氢氧火焰切割的供气方式648

1.3　水解氢氧火焰气割工艺与参数649

2.1　原理、方法和适用范围650

2　氧-熔剂切割法650

2.2　切割用熔剂652

2.3　氧-熔剂切割方式和装置654

2.4　氧-熔剂切割工艺与参数661

3　氧矛穿孔和切割665

3.1　原理和用途665

3.2　氧矛的种类666

3.3　操作工艺和实例667

4.1　原理和用途669

4　火焰气刨669

4.2　工具670

4.3　工艺与参数670

5　火焰表面清理673

5.1　原理和用途673

5.2　工具和装置674

5.3　火焰表面清理工艺676

6　碳弧气刨和切割678

6.1　碳弧气刨和切割的原理、特点和用途678

6.2　碳弧气刨用工具及电源设备680

6.3　碳棒690

6.4　碳弧气刨工艺692

6.5　碳刨对工件材质的影响696

7　金属极电弧切割和刨槽法700

7.1　电弧-氧切割法701

7.2　金属刨割条电弧刨槽和切割法702

7.3　熔化极电弧切割和刨槽法704

8　电弧锯切割法711

8.1　原理711

9.1　水下切割法的种类712

9　水下切割法712

8.2　特点和用途712

8.3　电弧锯切割参数与应用实例712

9.2　水下氧气切割法714

9.3　水下电弧-氧切割法716

9.4　水下喷水式熔化极电弧切割法726

9.5　水下等离子弧切割法730

9.6　水下电弧锯切割法734

9.7　水下电弧刨槽-气割组合切割法737

9.8　水下成形药包爆炸切割法741

参考文献742

第7章 各种材料的切割745

1　不锈钢的切割745

1.1　不锈钢的热切割方法及其适用性745

1.2　振动气割法748

1.3　断氧气割法749

1.4　氧-熔剂切割法750

1.5　碳弧-空气切割法750

1.6　熔化极电弧切割法751

1.7　等离子弧切割法752

1.9　激光切割法753

1.8　电弧锯切割法753

1.10　超高压水射流切割法756

2　不锈钢复合板的气割758

3　铸铁的切割759

3.1　振动气割法759

3.2　碳弧-空气切割法762

3.3　氧-熔剂切割法762

4　铝及其合金的切割763

3.4　电弧-氧切割法763

4.1　等离子弧切割法764

4.2　激光切割法770

4.3　氧-熔剂切割法779

4.4　电弧-氧切割法779

4.5　熔化极电弧切割法779

4.6　超高压水射流切割法780

5.1　概述781

5.2　氧气切割法781

5　钛及其合金的切割781

5.3　等离子弧切割法783

5.4　高压水射流切割法784

5.5　激光切割法784

6　镁合金的切割787

6.1　概述787

6.2　镁合金的激光切割788

7　陶瓷的切割789

7.1　 概述789

7.2　激光切割法791

7.3　超高压水射流切割法796

8　混凝土的切割797

8.1　混凝土的热切割特性797

8.2　氧-熔剂切割法797

8.3　氧矛穿孔和切割798

8.4　各种热切割方法切割混凝土的效率和材料消耗量比较798

9　岩石的穿孔799

参考文献800

附录A　热切割术语和定义（ZBJ59002.2—88）802

附录B　热切割相关标准807