焊工講義3_氣焊與氣割

1、氣 焊 與 氣 割氣焊 氣焊是利用氣體燃燒所產(chǎn)生的高溫火焰來進行焊接的，如圖1所示?；鹧嬉环矫姘压ぜ宇^的表層金屬熔化，同時把金屬焊絲熔入接頭的空隙中，形成金屬熔池。當(dāng)焊炬向前移動，熔池金屬隨即凝固成為焊縫，使工件的兩部分牢固地連接成為一體。 圖1氣焊 1-焊絲；2-焊嘴；3-工件 氣焊優(yōu)缺點 氣焊的溫度比較低，熱量分散， 加熱速度慢，生產(chǎn)率低，焊件變形較嚴(yán)重。但火焰易控制，操作簡單，靈活，氣焊設(shè)備不用電源，并便于某些工件的焊前預(yù)熱。所以，氣焊仍得到較廣泛的應(yīng)用。一般用于厚度在3mm以下的低碳鋼薄板，管件的焊接，銅、鋁等有色金屬的焊接及鑄鐵件的焊接等。氣焊火焰 調(diào)節(jié)氧氣、乙炔氣體的不同混合比例

2、可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三種性質(zhì)不同的火焰。如圖2所示。 圖2 氣焊火焰 氧乙炔焰按氧氣與乙炔 混合比值的不同，可分為中 性焰、碳化焰(也叫還原焰) 和氧化焰三種，其構(gòu)造和形狀見圖。圖圖4-10 4-10 焊接火焰的種類焊接火焰的種類 (1)中性焰。中性焰燃燒后無過剩的氧和乙炔，它由焰心、內(nèi)焰和外焰三部分組成，見圖。火焰呈中性。 焰心由未經(jīng)燃燒的氧氣和乙炔組成，外表分布有一層碳素微粒層，熾熱的碳粒發(fā)出明亮的白光形成尖亮而明顯的輪廓，離焰心尖端24毫米處化學(xué)反應(yīng)最激烈，因此溫度最高，為31003200。 內(nèi)焰由乙炔的不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和氫氣)組成，具有還原性，呈杏核形的深藍色線條。 外

3、焰是一氧化碳和氫氣與大氣中的氧完全燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣。 主要用于焊接低碳鋼、低合金鋼、高鉻鋼、不銹鋼、紫銅、錫青銅、鋁及其合金等。 (2)碳化焰。碳化焰燃燒后的氣體中尚有部分乙炔未燃燒，焰心的輪廓不清，外焰特別長，當(dāng)乙炔過剩量很大時會冒黑煙?；鹧嬗裳嫘?、內(nèi)焰和外焰三部分組成，見圖。碳化焰最高溫度為2700-3000，火焰具有還原性。乙炔過剩，火焰中有游離狀態(tài)碳及過多的氫，焊接時會增加焊縫含氫量，焊低碳鋼有滲碳現(xiàn)象。 主要用于高碳鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補。 氧化焰氧化焰在氧乙炔氣體燃燒后有過剩的氧氣，由于氧氣過剩氧化燃燒進行得很激烈，造成焰心、內(nèi)焰、外焰成為一

4、體。 氧過剩火焰，有氧化性，焊鋼件時焊縫易產(chǎn)生氣孔和變脆。最高溫度31003300。主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等。 氣焊的設(shè)備 （1）氧氣瓶 氧氣瓶是運送和貯存高壓氧氣的容器，其容積為40L，工作壓力為15Mpa。按照規(guī)定，氧氣瓶外表漆成天藍色，并用黑漆標(biāo)明“氧氣”字樣。保管和使用時應(yīng)防止沾染油污；放置時必須平穩(wěn)可靠，不應(yīng)與其他氣瓶混在一起；不許曝曬、火烤及敲打，以防爆炸。使用氧氣時，不得將瓶內(nèi)氧氣全部用完，最少應(yīng)留100200kpa，以便在再裝氧氣時吹除灰塵和避免混進其他氣體。氧氣瓶乙炔瓶 乙炔瓶是貯存和運送乙炔的容器，國內(nèi)最常用的乙炔瓶公稱容積為40L，工作壓力為1.5Mpa。其外

5、形與氧氣瓶相似，外表漆成白色，并用紅漆寫上“乙炔”、“不可近火”等字樣。在瓶體內(nèi)裝有浸滿丙酮的多孔性填料，可使乙炔穩(wěn)定而又安全地貯存在瓶內(nèi)。使用乙炔瓶時，除應(yīng)遵守氧氣瓶使用要求外，還應(yīng)該注意：瓶體的溫度不能超過3040；搬運、裝卸、存放和使用時都應(yīng)豎立放穩(wěn)，嚴(yán)禁在地面上臥嚴(yán)禁在地面上臥放并直接使用放并直接使用，一旦要使用已臥放的乙炔瓶，必須先直立后靜止20min，再連接乙炔減壓器后使用；不能遭受劇烈的震動等。 典型的幾種乙炔瓶減壓器 減壓器將高壓氣體降為低壓氣體的調(diào)節(jié)裝置。對不同性質(zhì)的氣體，必須選用符合各自要求的專用減壓器 。通常，氣焊時所需的工作壓力一般都比較低，如氧氣壓力一般為0.20.4

6、Mpa，乙炔壓力最高不超過0.15Mpa。因此，必須將氣瓶內(nèi)輸出的氣體壓力降壓后才能使用。減壓減壓器的作用是降低氣體壓力，并使輸送給器的作用是降低氣體壓力，并使輸送給焊炬的氣體壓力穩(wěn)定不變焊炬的氣體壓力穩(wěn)定不變，以保證火焰能夠穩(wěn)定燃燒。減壓器在專用氣瓶上應(yīng)安裝牢固。各種氣體專用的減壓器，禁止換用或替用。 氧氣減壓器幾種典型的減壓器氧氣減壓器YQY-12氧氣減壓器 用于介質(zhì)為氧氣。參數(shù)指標(biāo)： 型號：YQY-12 輸入壓力MPA：15壓力調(diào)節(jié)范圍MPA：0.1-1.25 公稱流量M3/H：40進口螺紋：G5/8 出口螺紋：M16*1.5 氧氣減壓器實例及圖解YQE-213乙炔減壓器 用于介質(zhì)為乙炔

7、氣。參數(shù)指標(biāo)： 型號：YQE-213 輸入壓力MPA：3 壓力調(diào)節(jié)范圍MPA：0.01-0.15 公稱流量M3/H：5 進口螺紋： 框架出口螺紋：M16*1.5回火保險器 正常氣焊時，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當(dāng)氣體供應(yīng)不足、焊嘴阻塞、焊嘴太熱或焊嘴離焊件太近時，火焰會沿乙炔管路往回燃燒。這種火焰進入噴嘴內(nèi)逆向燃燒的現(xiàn)象稱為回火。如果回火蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故?；鼗鸨ｋU器的作用就是截留回火氣體，保證乙炔瓶的安全。 干式乙炔回火防止器 技術(shù)參數(shù): 1.使介質(zhì):溶解乙炔氣 2.工作壓力:0.01MPa-0.15MPa 3.流量:當(dāng)工作v壓力為0.1MPa時,流量Q3M/H2 4.外型尺

8、寸:31.2x92mm 焊炬 焊炬的作用是將乙炔和氧氣按一定比例均勻混合，由焊嘴噴出，點火燃燒，產(chǎn)生氣體火焰。常用的氧乙炔射吸式焊炬如圖4-21所示。各種型號的焊炬均配備35個大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件時使用。焊炬模型H01系列射吸式焊炬 氣焊工藝及操作要領(lǐng) 氣焊工藝 （1）焊絲和焊劑 氣焊所用的焊絲是沒有藥皮的金屬絲；其成分與工件基本相同，原則上要求焊縫與工件達到相等的強度。 焊接合金鋼、鑄鐵和有色金屬時，熔池中容易產(chǎn)生高熔點的穩(wěn)定氧化物，如 Cr2O3、SiO2和Al2O3等，使焊縫中夾渣。故在焊接時，使用適當(dāng)?shù)暮竸?，可與這類氧化物結(jié)成低熔點的熔渣，以利浮出熔池。因為金屬氧化物

9、多呈堿性，所以一般都用酸性焊劑，如硼砂、硼酸等。焊鑄鐵時，往往有較多的SiO2出現(xiàn)，因此通常又會采用堿性焊劑，如碳酸鈉和碳酸鉀等。使用時，通常用焊絲蘸在端部送入熔池。 焊接低碳鋼時，只要接頭表面干凈，不必使用焊劑。 （2）焊接規(guī)范 氣焊的接頭型式和焊接空間位置等工藝問題的考慮，與手工電弧焊基本相同。氣焊的焊接規(guī)范則主要是確定焊絲的直徑、焊嘴的大小以及焊嘴對工件的傾斜角度。 焊絲的直徑是根據(jù)工件的厚度而定。焊接厚度為 3 mm以下的工件時，所用的焊絲直徑與工件的厚度基本相同。焊接較厚的工件時，焊絲直徑應(yīng)小于工件厚度。焊絲直徑一般不超過 6 mm。 焊炬端部的焊嘴是氧炔混合氣體的噴口，如圖1所示。

10、每把焊炬?zhèn)溆幸惶卓趶讲煌暮缸欤附雍竦墓ぜ?yīng)選用較大口徑的焊嘴。焊嘴的選擇見表4-2。表4-2 焊接鋼材用的焊嘴 焊嘴號 12345工件厚度（mm） 1.5132447711氣焊的接頭形式氣焊的接頭形式 氣焊的接頭形式有卷邊接頭、對接接氣焊的接頭形式有卷邊接頭、對接接頭、角接接頭、頭、角接接頭、T T形接頭、搭接接頭、管子形接頭、搭接接頭、管子接頭、法蘭接頭等，接頭、法蘭接頭等， 如圖所示。如圖所示。圖圖4-11 4-11 氣焊的接頭形式氣焊的接頭形式 氣焊基本操作要領(lǐng) （1）點火、調(diào)節(jié)火焰與滅火 點火時，先微開氧氣閥門，再打開乙炔閥門，隨后點燃火焰。這時的火焰是碳化焰。然后，逐漸開大氧氣閥

11、門，將碳化焰調(diào)整成中性焰。同時，按需要把火焰大小也調(diào)整合適。滅火時，應(yīng)先關(guān)乙炔閥門，后關(guān)氧氣閥門。 焊嘴傾角與焊件厚度的關(guān)系 焊接方向 （1）右向焊法。右向焊時，焊炬指向已完成的焊縫。 焊接過程自左向右，焊炬在焊絲前面移動，如圖所示。 （2）左向焊法。左向焊時，焊炬指向待焊部位，焊 接過程自右向左，焊炬在焊絲后面移動，如圖所示。圖圖4-12 4-12 右向焊法右向焊法圖圖4-13 4-13 左向焊法左向焊法 一般操作氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動作要協(xié)調(diào)，沿焊縫向左或向右焊接。焊嘴軸線的投影應(yīng)與焊縫重合，同時要注意掌握好焊嘴與焊件的夾角。焊件愈厚，愈大。在焊接開始時，為了較快地

12、加熱焊件和迅速形成熔池，應(yīng)大些。正常焊接時，一般保持在3050范圍內(nèi)。當(dāng)焊接結(jié)束時，應(yīng)適當(dāng)減小，以便更好地填滿熔池和避免焊穿。焊炬向前移動的速度應(yīng)能保證焊件熔化并保持熔池具有一定的大小。焊件熔化形成熔池后，再將焊絲適量地點入熔池內(nèi)熔化。 焊接位置 （1）平焊。如圖4-14所示。焊接開始時，焊炬與焊件的角度可大些，隨著焊接過程的進行，則焊炬與焊件的角度可減小些。焊絲與焊炬的夾角應(yīng)保持在90左右。（2）立焊。如圖所示?；鹧婺芰枯^平焊小些。嚴(yán)格控制熔池溫度，向上傾斜與焊件構(gòu)成60角，以借助火焰氣流的吹力托住熔池，不使熔化金屬下淌。 （3）橫焊。如圖所示。使用較小的火焰能量控制熔池的溫度。 （4）仰焊

13、。使用較小的火焰能量，嚴(yán)格控制熔池溫度和面積，利于熔化金屬快速凝固。圖圖4-15 4-15 立立 焊焊圖圖4-16 4-16 橫橫 焊焊氣 割 1.氣割過程 氧氣切割簡稱氣割，是一種切割金屬的常用方法，如圖所示。氣割時，先把工件切割處的金屬預(yù)熱到它的燃燒點，然后以高速純氧氣流吹走熔渣。這時金屬就發(fā)生劇烈氧化，所產(chǎn)生的熱量把金屬氧化物熔化成液體。同時，氧氣氣流又把氧化物的熔液吹走， 工件就被切出了整齊的缺口。只要把割炬向前移動，就能把工件連續(xù)切開。 氣割過程 1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧化物；6-預(yù)熱火焰 金屬氣割的五個條件金屬氣割的五個條件 金屬在氧氣中的燃燒點低于其熔點；

14、（鎂是一金屬在氧氣中的燃燒點低于其熔點；（鎂是一種易燃金屬，雖然其熔點為種易燃金屬，雖然其熔點為648.8648.8，但在溫度，但在溫度達到達到500500左右時，一接觸氧就會燃燒；熔點是左右時，一接觸氧就會燃燒；熔點是固體熔化溫度，燃點是和氧發(fā)生發(fā)光放熱的氧化固體熔化溫度，燃點是和氧發(fā)生發(fā)光放熱的氧化反應(yīng)的最低溫度反應(yīng)的最低溫度 。） 思考題：如果金屬的燃點低于熔點，那是不是永思考題：如果金屬的燃點低于熔點，那是不是永遠也熔化不了？低碳鋼的熔點高于其燃點，為什遠也熔化不了？低碳鋼的熔點高于其燃點，為什么低碳鋼的即可以氣割也可以熔化為鐵水？么低碳鋼的即可以氣割也可以熔化為鐵水？ 思考題：為什么

15、氣割時要金屬的燃點低于其熔點？思考題：為什么氣割時要金屬的燃點低于其熔點？氣割時金屬氧化物的熔點應(yīng)低于金屬的熔點：（鋁的金屬氧化物熔點為2000多攝氏度高于鋁的熔點660攝氏度） 思考題：為什么氣割時要金屬氧化物的熔點應(yīng)思考題：為什么氣割時要金屬氧化物的熔點應(yīng)低于金屬的熔點？低于金屬的熔點？金屬在切割氧氣流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)；金屬在切割氧氣流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)；思考題：為什么金屬切割需要放熱反應(yīng)？思考題：為什么金屬切割需要放熱反應(yīng)？ 金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)太高；（金屬的導(dǎo)熱性要低，不然熱量很快散發(fā)從而使金屬不能維持在燃點以上。例如銅等就不能進行氣割。） 金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質(zhì)要

16、少。（例如在中高合金鋼中含有提高鋼材淬性的材料，氣割中是割口淬化，不僅改變了鋼材的性質(zhì)也不利于后續(xù)加工） 氣割操作 氣割所用的割炬如圖所示。工作時，先點燃預(yù)熱火焰，使工件的切割邊緣加熱到金屬的燃燒點，然后開啟切割氧氣閥門進行切割。G01系列射吸式割炬 割炬及其操作演示 操作規(guī)程 準(zhǔn)備工作 1、熟悉圖紙和工藝文件，詳細了解工件的材質(zhì)、規(guī)格和公差要求等。 2、將割槍裝在固定的膠管接頭上，檢查氧氣表、乙炔保險壺工作是否正常及割槍射吸力是否良好。 3、使用氧氣瓶時，應(yīng)將瓶放穩(wěn)并放氣吹去接頭處的塵雜物，再裝氧氣表。當(dāng)瓶內(nèi)氣壓低于工作壓力時，必須更換，且移動氣瓶應(yīng)避免撞擊，嚴(yán)禁沾油。氣割 1、根據(jù)鋼板厚度

17、選用割嘴，并按照規(guī)定調(diào)節(jié)工藝規(guī)范 2、檢查切割氧流線（風(fēng)線）。流線應(yīng)為筆直清晰的圓柱體，若流線不規(guī)則，要關(guān)閉所有閥門修整割嘴。 3、氣割工件采用氧化焰，火焰的大小應(yīng)根據(jù)工件的厚度適當(dāng)調(diào)整。 4、氣割時割嘴對準(zhǔn)氣割線一端加熱工件至熔融狀態(tài)，開快風(fēng)使金屬充分燃燒，工件燒穿后再開始沿氣割線移動割嘴。 5、切割要在鋼板中間開始的，如割圓，應(yīng)在鋼板上先割出孔，如鋼板較厚可先鉆孔，再由孔開始切割。 6、氣割薄板時，割嘴不能垂直于工件，需偏斜5度10度，火焰能率要小，氣割速度要快。 7、氣割厚板，割嘴垂直于工件，距表面35mm，切割終了割嘴向切割方向的反向傾斜510度，以利收尾時割縫整齊。 8、使用拖輪切割

18、弧線，割槍不可抬太高，尤其割小弧線厚板應(yīng)使割槍與工件平行。 9、工作時應(yīng)常用針疏通割嘴，割嘴過熱應(yīng)浸入水中冷卻。 10、氣割特殊鋼材，按工藝要求。 11、 氣割完畢要除去熔渣，并對工件進行檢查。 氣割切口的質(zhì)量要求 氣割切口表面應(yīng)光滑干凈，而且粗細紋路要一致，氣割的氧化鐵渣容易脫落；氣割切口縫隙較窄，而且寬窄一致；氣割切口的鋼板邊緣棱角沒有熔化等。 切口質(zhì)量的評定內(nèi)容及等級劃分 1、表面粗糙度：表面粗糙度是指切割面波紋峰與谷之間的距離（了取任意五點的平均值），用G表示 。 2、平面度：平面度是指沿切割方向垂直于切割面上的凸凹程度。按被切割鋼板厚度的百分比計算，用B表示 。 3、上緣熔化程度上緣

19、熔化程度是指氣割過程中燒塌情況，表現(xiàn)為是否產(chǎn)生塌角及形成間斷或連續(xù)性的熔滴及熔化條狀物，用S表示。 4、掛渣：掛渣是指切斷面的下緣附著鐵的氧化物，按其附著多少和剝離難易程度來區(qū)分等級，用Z表示 。 5缺陷的極限間距：缺陷的極限間距是指沿切線方向的切割面上，由于振動和間斷等原因，出現(xiàn)溝痕，使表面粗糙度突然下降，其溝痕深度為0.321.2mm，溝痕寬度不超過5mm者稱為缺陷。缺陷的極限間距用Q表示 。 6、直線度：直線度是指切割直線時，沿切割方向?qū)⑵鹬箖啥诉B成的直線同冠蓋如云切割面之間的間隙，用P表示 。 7、垂直度：垂直度是指實際切斷面與被切割金屬表面的垂線之間的最大偏差。 常見缺陷的產(chǎn)生原因及防止方法 （1） 切口過寬且表面粗糙 切口過寬且表面粗糙是由于氣割氧氣壓力過大造成的。切割氧氣壓力過低時，切割的熔渣便吹不掉，切口的熔渣粘在一起不易去除。因此氣割時，應(yīng)將切割氧氣壓力調(diào)整適宜。 （2） 切口表面不齊或棱角熔化 切口表面不齊或棱角熔化產(chǎn)生的原因是預(yù)熱火焰過強，或切割速度過慢；火焰能率過小時，切割過程容易中斷且切口表面不整齊，所以，為保證切口規(guī)則，預(yù)熱火焰能率大小要適宜。 （3）切口后拖量大 切割速度過快致使切割后拖量過大，不易切透，嚴(yán)重