ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
Chương 5
CÔNG NGHỆ CẮT KIM LOẠI
5.1 Cắt kim loại bằng Oxy
5.1.1 Định nghĩa
Cắt bằng oxy là một phương pháp cắt bằng nhiệt nhằm thực hiện một nguyên công cắt
qua sự đốt cháy cục bộ và liên tục. Có một sự ôxy hóa kim loại xảy ra.
Sắt cháy trong ôxy biểu hiện màu hồng sáng.
Các điều kiện để ráp :
− Nhiệt độ lúc mồi lửa phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy.
Cần phải đạt được sự ôxy hóa và không cho nóng chảy kim loại.
− Kim loại phải ôxy hóa dễ dàng sao cho phản ứng xảy ra phải phát nhiệt, để duy trì
kim loại ở nhiệt độ mồi lửa được dễ dàng.
− Các ôxýt được tạo thành phải ở trạng thái lỏng, và nhiệt độ nóng chảy của chúng
tối đa bằng nhiệt độ nóng chảy của kim loại
− Ngọn lửa nung nóng không được quá nóng.
5.1.2 Cắt ôxy bằng tay
Sự điều chỉnh áp suất, việc lựa chọn béc phun, và tốc độ cắt đều do người chế tạo đưa
ra.
Ví dụ : vòi phun 10/10 = dày 5 đến 12 mm
Ap suất của O
2
để cắt từ 1,5 đến 2 Bar.
Tốc độ di chuyển 80 đến 60 cm/mm
Điều chỉnh ngọn lửa đốt nóng :
− Ngọn lửa đốt nóng không được quá nóng.
− Tác động lên rôbinê của tia cắt không được tạo ra sự điều chỉnh sai lệch của ngọn
lửa đốt nóng
Sự mồi khi cắt:
− Từ mép tấm tôn, cần phải có một cái lỗ, một mảnh phoi được thoát ra từ đục.

− Đốt nóng kim loại đến trạng thái nóng đỏ.
− Mở vòi cắt
Tiến hành cắt:
− Chi tiết cần phải ở trạng thái liên đới với tấm tôn càng lâu càng tốt mà từ đó người
ta cắt chi tiết.
Nhận xét: Áp suất của khí ôxy dùng để cắt phải được điều chỉnh ở vị trí “ cắt mở”
5.1.3 Bí quyết để cắt kim loại bằng ôxy
Chỉ có những kim loại dễ bị ôxy hóa thì có thể được cắt bằng ôxy mà cần bí quyết gì
cả.
Những kim loại không rỉ hay khó rỉ phải có bí quyết mới cắt được, để dẫn đến sự oxy
hóa
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÀN 117
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
Cắt gang bằng ôxy :
Người ta cho thêm một que thép non, hay đốt nóng tia cắt.
Cắt gang, nhôm, đồng, và các thép không rỉ bằng ôxy :
Người ta sử dụng bột sắt, hay bột silíc, những bột này làm cho sự ôxy hóa không nóng
chảy xảy ra dể dàng hơn . Hãy rửa mối hàn.
5.1.4 Cắt bằng ôxy dưới nước
- Độ sâu tối đa từ 10 đến 12m cho khí axêtylen 40m cho
khí hydrô
5.1.5 Cắt ôxy bằng máy
Các loại máy chủ yếu :
− Máy xách tay hay xe có động cơ
− Các máy chép hình.
− Các máy điều khiển bằng số.
Các kiểu cơ cấu dẫn hướngkhác nhau của các máy chép hình:
− Thiết bị vạch đồ thị đường cong (con lăn chủ động điều khiển bằng tay)
− Dụng cụ vạch dấu bằng con lăn từ. Một bánh lăn từ trường chạy theo đường biên

của một cái dưỡng (mẫu).
− Chế tạo dưỡng mẫu : cần tăng thêm hay giảm bớt bán kính của bánh lăn nhỏ hơn
nữa rãnh.
− Dụng cụ vạch dấu bằng mắt điện tử. Một tế bào quang điện đi theo đường đi và
cần 1 môtơ chỉ hướng.
Cắt và tiến hành vát mép cạnh:
Nguyên công cắt được thực hiện bằng 3 đèn xì cùng một lúc.
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÀN 118
CÁC ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CẮT THẲNG (1 BAR = 1,02 kg/cm)
Độ dày Béc
phun
Khoảng cách
Mép hàn –
tôn
Tốc độ
Độ dày M/H
Ap suất cắt bằng
ôxy
Độ dày BAR
ÔXY
NÓNG
AXÊTYLEN TIÊU THỤ THEO GIỜ
(1/h)
ĐỘ DÀY
CỦA
RÃNH
tính bằng mm
Từ 3
mm
đến 15

mm 10/10 1,5 mm
3 mm 32
5 mm 30
8 mm 27
10 mm 25
12 mm 22
15 mm 20
3 mm 1,5
5 mm 1,7
8 mm 2,0
10 mm 2,2
12 mm 2,4
15 mm 2,7

1,5 bar

0,150 bar
Toàn phần
o
2
1200 ÷1300
1300 ÷1700
1400 ÷ 1900
1550 ÷ 2000
1700 ÷2200
C
2
H
2
175 ÷ 280

175 ÷ 280
175 ÷ 280
175 ÷ 280
175 ÷ 280
1,8÷ 2,6
1,8 ÷2,6
1,8÷ 2,6
1,8 ÷2,6
1,8 ÷2,6
Từ 12
mm
đến
40 mm
15/10 1,5 đến 2 mm
12 mm 26
15 mm 25
20 mm 22
25 mm 20
30 mm 18
35 mm 16
40 mm 15
12 mm 2,6
15 mm 2,0
20 mm 2,3
25 mm 2,7
30 mm 3,0
35 mm 3,4
40 mm 3,7



1,5 bar
0,15 bar
0,200 bar
2800 ÷ 3600
3000 ÷ 3800
3400 ÷ 4600
3800 ÷ 5000
4150 ÷ 5150
4550 ÷ 5300
4900 ÷ 5600
220 ÷ 400
220 ÷ 400
220 ÷ 400
220 ÷ 400
350 ÷ 450
350 ÷ 450
350 ÷ 450
2,4 ÷ 3,5
2,4 ÷ 3,5
2,4 ÷ 3,5
2,4 ÷ 3,5
2,4 ÷ 3,5
2,4 ÷ 3,5
2,4 ÷ 3,5
Từ 40
mm
đến
100
mm
20/10 2 đến 2,5 mm

40 mm 16
50 mm 15
60 mm 14,5
70 mm 14
80 mm 13,5
90 mm 13
100 mm 12,5
40 mm 3,0
50 mm 3,1
60 mm 3,2
70 mm 3,3
80 mm 3,4
90 mm 3,5
100 mm 3,6
1,5 bar
0,150 bar
0,200 bar
7100 ÷ 9850
7500 ÷13400
7900 ÷14400
8350 ÷15500
400 ÷600
400 ÷600
530 ÷680
530 ÷680
3,2 ÷ 6
3,2 ÷ 6

3,2 ÷ 6
3,2 ÷ 6

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
CẮT ĐÚNG
_________________________________________________
SAI HỎNG SỬA CHỮA
Tróc từ nữa chiều dày .
Thiếu nhiệt.
Tăng công suất nhiệt.
Nung nóng quá mạnh và
ngọn lửa quá gần tấm tôn.
Kiểm tra lại ngọn lửa và
điều chỉnh độ cao.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
Đường vân quá rõ nét. Tăng tốc độ cắt.
Chậm quá, các đường vân
có khuynh hướng ngã về
sau.
Giảm bớt tốc độ cắt.
Các vết cắt bằng đèn xì phải được mài lại. Cắt bằng ôxy gây ra một vùng nhỏ bị ảnh
hưởng nhiệt, vùng này cần phải được khắc phục bằng cách mài, nhất là trên mép vát hàn. Trước
và sau khi khi cắt bằng ôxy, một số thép cần phải được nung nóng trước giống như khi hàn.
Người ta thêm các mỏ đốt vào mỏ cắt đặt đằng trước vòi cắt. Đôi khi, cần tiến hành hàn một vài
điểm có độ cứng trên mép vát trước các nguyên công hàn (các thép tôi).
5.2 Đột lỗ bằng khí hồ quang
Đột lỗ bằng khí hồ quang là một phương pháp được sử dụng chủ yếu trong công việc
gò hàn thô, đục tẩy các mối hàn để thực hiện những công việc sửa chữa. Trong ngành đúc,
phương pháp này được sử dụng để khắc phục những vết rạn nứt cho công việc sữa chữa bằng
cách hàn đắp vào.
Một hồ quang điện phóng ra giữa điện cực bằng graphít (than chì) và chi tiết cần đục

làm cho kim loại nóng chảy trong khi một tia không khí nén đẩy kim loại nóng chảy đi
( phương pháp “ hơi hồ quang ” )
Dòng điện được sử dụng là dòng điện một chiều được nắn dòng, không được sử dụng
các máy hàn đến hết công suất của nó (có nguy cơ làm hỏng các đi-ốt).
Điện cực bằng graphít phải được nối với dây nối đất dương. Nó cũng bị tấn công tới
tấp bởi các điện tử, còn chi tiết bị đục gọt cũng chịu phải sự phẳng các bon ít hơn.
Các điện cực được sử dụng có đường kính từ 4 đến 16 mm, tuy nhiên cũng còn có các
điện cực có đường kính đến 19 mm.
Đường kính các
điện cực (mm) 4 5 6 8 10 12 16
Cường độ nhỏ nhất
(A) 80 110 150 200 300 400 600
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÀN 121
50
1
2
3
4
5
1
3
6
6
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
Cường độ lớn nhất
(A) 150 200 350 450 550 1000 1200
Điện áp (V) Biến đổi từ 30 đến 50
Cách thực hiện đục gọt bằng hơi hồ quang.
Phải luôn luôn đặt chi tiết vào thiết bị tạo ra hơi hồ quang sao cho kim loại nóng chảy

có thể chảy dễ dàng.
Cho khí nén hoạt động để đẩy kim loại nóng chảy ngay sau khi hồ quang điện bắt đầu
hoạt động.
Mồi hồ quang điện và giữ que hàn tiếp xúc với kim loại trong suốt quá trình đột.
Dịch chuyển que hàn từ phải sang trái. Người thao tác không được quan sát gì mỗi khi
hồ quang điện ngưng lại; điều đó nói rằng sự tiến quá chậm. Người thao tác phải chăm chú để
đạt được bề mặt đều đặn không bị lổ rỗ.
Ap suất của khí nén được sử dụng từ 4 đến 6 bar với lưu lượng thoát ra là 0,8 m3/
giờ .
Phương pháp này tiêu hao năng lượng đáng kể. Hiệu suất tốt.
Đục gọt kim loại bằng khí hồ quang cũng được thực hiện tự động với các điện cực nối
đầu có đường kính lớn.
Hình dáng của các điện cực thay đổi theo dạng của rãnh đã được tạo ra.
Bắt buộc phải mài đi chỗ xói lở trước khi hàn, bởi vì phương pháp này để lại các vết
các bon trên bề mặt.
Cũng cần phải nung nóng một số loại thép (CrMo) trước khi thực hiện đục gọt.
5.3 Cắt kim loại bằng plasma
Cắt bằng plasma đặc biệt là dành để cắt các thép không rỉ, thép chịu lửa, và nhôm. Về
các loại thép không hợp kim và thép hợp kim yếu, giá thành của nó rất cao.
Mũi đốt plasma hồ quang không chuyển đổi được, chỉ có thể thích hợp để cắt các tấm
tôn mỏng, vì do năng lượng của nó yếu. Với mỏ đốt bằng hồ quang chuyển đổi được, thì việc
nung nóng các khí cao hơn (25000
o
C) và tốc độ thoát ra cao để đẩy kim loại nóng chảy có thể
làm cho công việc cắt có thể thực hiện được bằng cách làm nóng chảy cục bộ tất cả các vật liệu
dẫn nhiệt. Trong khi phương pháp cắt bằng ôxy tăng năng lượng trên toàn bộ chiều dày được
cắt tạo ra một rãnh có chiều rộng không đổi, ở đây, nhiệt độ giảm xuống từ từ, vết cắt ở phiá
trên rộng hơn ở phiá từ trên xuống dưới với một độ dốc khoảng 5
o
.

Hổn hợp N2 + H2 cho năng suất cắt cao, cắt đến độ dày 120 mm đối với thép không rỉ
và 100 mm đối với nhôm.
Đại đa số các thiết bị đều sử dụng các hổn hợp khí A + H2 như để hàn, dù rằng giảm
hiệu năng cắt.
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÀN 122
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
1. Mỏ đốt 4. Nước làm nguội
2. Điện cực bằng tungsten. 5. Cột plasma
3. Hơi. 6. Máy phát điện.
Hồ quang không chuyển đổi Hồ quang chuyển đổi được
- Hồ quang không chuyển đổi thường
được sử dụng như hồ quang dẫn
đường để mồi hồ quang chuyển đổi.
- Nó được tạo thành giữa que hàn
bằng tungsten và béc phun. Nó có
thuận tiện là cho phép cắt các vật liệu
không dẫn nhiệt.
- Hồ quang chuyển đổi được tạo
thàmh giữa điện cực tungsten và chi
tiết cần cắt.
- Nó cho phép cắt các kim loại.
5.4 Cắt bằng tia laser
Bằng cách định vị hết mức năng lượng mà nó tập trung, tia laser tạo nên một phương
pháp cắt mới thông qua sự bay hơi của vật chất, có thể áp dụng được cho các vật liệu kim loại
hay phi kim loại.
Tia laser bằng CO2 được sử dụng nhiều nhất, bởi vì mạnh hơn nhiều so với tia laser
YAG.
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÀN 123
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH

TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BẢO DƯỢNG CÔNG NGHIỆP

CẮT TIA LASER CO
2
TIA LASER YAG
Rất thơng dụng trong việc cắt : tại tiêu điểm vật liệu bị hỏng và sau đó bay hơi .
Tốc độ cắt
Rất nhanh và thay đổi tùy thuộc vào bản chất của vật liệu và độ
dày của nó ( theo thứ tự từ 1 đến 40 m/ mm ) Khơng vượt q 2 m/mn .
Chất lượng
vết cắt
VẬT LIỆU TRẠNG THÁI CỦA
DỤNG CỤ
TRẠNG THÁI CỦA
DỤNG CỤ
NHẬN XÉT
Thép các bon
Thép khơng rỉ
Nhơm
Đồng
Chất dẻo
Sợi tổng hợp
Composite
Carton
Tốt
Tốt
Chính xác
Khơng thể được
Có thể thay đổi
Tốt

Có thể thay đổi
Chính xác
Tốt
Tốt
Rất hồn hảo
Hồn hảo
Khơng thể được
Khơng thể được
Rất hồn hảo
Khơng thể được
Khơng thể cắt tất cả các vật
liệu ; cần phải cho tia laser
thích hợp cho vật liệu

Hơi phụ trợ Hơi dự trữ được sử dụng để tránh kim loại bị tung t các ba - via, hơi này có thể là khí nén, ơxy hay một khí trơ .

Nhận xét Chiều rộng của rãnh cắt rất nhỏ ( 0,2 đến 0,5 mm ) , độ chính xác của vết cắt theo thứ tự 3/100 . Cắt phải thực hiện nhanh
chóng để làm cho các chi tiết khỏi nóng lên vì thế khơng gây ra sự biến dạng .
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÀN 124