[能源化工]第六節(jié)1 汽車鈑金焊接工藝氣焊

1、CH5.6 汽車鈑金焊接工藝焊接是通過加熱或加壓，或兩者兼用，使焊件達(dá)到原子間結(jié)合并形成永久接頭的工藝過程。世界每年鋼材消耗量的50%都有焊接工序的參與，在現(xiàn)代制造工業(yè)中，廣泛應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。例如橋梁、船體、車廂、容器等，都可采用焊接而成。 分類： 熔焊、壓力焊、釬焊熔焊將要焊接的工件局部加熱至融化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等熔焊是廣泛采用的焊接方法，大多數(shù)的低碳鋼、合金鋼都采用熔焊方法焊接特種熔焊還可以焊接陶瓷、玻璃等非金屬 CH5.6 汽車鈑金焊接工藝壓力焊焊接過程中必須要施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加

2、熱的主要目的是為使金屬軟化，靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離，這一點(diǎn)與熔焊時(shí)的加熱有本質(zhì)的不同包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊、磁力焊。其特點(diǎn)是焊接變形小、裂紋少、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn) CH5.6 汽車鈑金焊接工藝釬焊將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn)，用融化的釬料填充焊縫、潤濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法，分硬釬焊和軟釬焊硬釬焊硬釬焊的加熱溫度大于450度，抗拉強(qiáng)度大于200 MPa ，經(jīng)常用銀基、銅基釬料適于工作應(yīng)力大，環(huán)境溫度高的場(chǎng)合，比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。軟釬焊軟釬焊的加熱溫度小于450度，抗拉強(qiáng)度小于7

3、0 MPa 適于應(yīng)力小，工作溫度低的環(huán)境。比如電路的錫基釬焊 CH5.6 汽車鈑金焊接工藝氧乙炔焊氧乙炔焊屬于熔焊的一種，利用乙炔和氧氣在焊炬的混合室內(nèi)混合、噴出并點(diǎn)燃，通過劇烈的氧化燃燒（溫度高達(dá)3000）來熔化焊件和焊絲并使之熔合1-焊絲；2-焊嘴；3-工件火焰一方面把工件接頭的表層金屬熔化，同時(shí)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(dòng)，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。 CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）氧乙炔焊的缺點(diǎn)熱量不易集中，焊接過程中加熱面積大以及金屬熱傳導(dǎo)作用，構(gòu)件會(huì)發(fā)生大變形并改變金屬材料的物理性質(zhì)，導(dǎo)致其機(jī)械性能惡化從而影響焊接件

4、的壽命。因此，在車身維修作業(yè)中應(yīng)盡量避免使用這種焊接方法以及火焰法氣焊可用于很多黑色金屬、有色金屬及合金的焊接。一般適用于維修及單件薄板焊接CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）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(dá)到相等的強(qiáng)度焊接合金鋼、鑄鐵和有色金屬時(shí)，熔池中容易產(chǎn)生高熔點(diǎn)的穩(wěn)定氧化物，如 Cr2O3、SiO2和Al2O3等，使焊縫中夾渣故在焊接時(shí)，使用適當(dāng)?shù)暮竸?，可與這類氧化物結(jié)成低熔點(diǎn)的熔渣，以利浮出熔池。因?yàn)榻饘傺趸锒喑蕢A性，所以一般都用酸性焊劑，如硼砂、硼酸等。焊鑄鐵時(shí)，往往有較多的SiO2出現(xiàn)，因此通常又會(huì)采用堿性焊劑，如碳酸鈉和碳酸鉀等使

5、用時(shí)，通常用焊絲蘸在端部送入熔池焊接低碳鋼時(shí)，只要接頭表面干凈，不必使用焊劑。CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）氧乙炔焊接設(shè)備的組成焊炬、減壓器、回火防止器、氣瓶及橡膠管CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊炬（焊槍）是氣焊的主要工具，氧氣和乙炔以適當(dāng)?shù)谋壤旌喜⒁砸欢ǖ牧魉賴姵?，在焊嘴形成滿足焊接要求的穩(wěn)定火焰 焊炬的分類按混合方式：射吸式焊炬和等壓式焊炬按尺寸和質(zhì)量：標(biāo)準(zhǔn)型和輕便型CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)閥）調(diào)節(jié)氧氣瓶和乙炔瓶的輸出壓力氧氣調(diào)節(jié)器（閥）的特點(diǎn) 承受壓力高，其螺旋方向?yàn)橛倚胰舱{(diào)節(jié)器（閥）的特點(diǎn)承受壓壓力低，其螺旋

6、方向?yàn)樽笮龎毫φ{(diào)節(jié)器（閥）的分類：?jiǎn)渭?jí)：一次性將高壓降低到工作壓力輸出雙級(jí)：通過雙級(jí)減壓方式，氣壓調(diào)節(jié)至工作壓力輸出CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）減壓器是將高壓氣體降為低壓氣體的調(diào)節(jié)裝置。對(duì)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(shí)所需的工作壓力一般都比較低，如氧氣壓力一般為0.20.4Mpa，乙炔壓力最高不超過0.15Mpa必須將氣瓶?jī)?nèi)輸出的氣體壓力降壓后才能使用。減壓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，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。 CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）乙炔回火防

7、止器回火：燃燒的氣體火焰進(jìn)入噴嘴內(nèi)逆向燃燒回火的原因焊嘴阻塞、焊嘴過熱及供氣壓力過低回火的后果逆向燃燒至氣瓶就可能發(fā)生爆炸按照其作用原理分類水封式：干式：干式用的較為普遍CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）氣瓶盛裝氧氣和乙炔的的氣瓶在結(jié)構(gòu)、尺寸、外形、顏色 等很多方面有區(qū)別，氧氣瓶乙炔瓶材料高等級(jí)無縫鋼并經(jīng)過熱處理具有耐壓、強(qiáng)度高、抗沖擊等特點(diǎn)。使用較薄的鋼板焊接而成。顏色藍(lán)色白色注意事項(xiàng)1、搬運(yùn)和裝卸時(shí)，瓶口處的金屬安全帽裝配良好，并確認(rèn)閥桿處無泄漏2、使用時(shí)，不能將瓶中氧氣全部用完。1、使用時(shí)避免振動(dòng)、高溫和10m以內(nèi)的明火。2、放置時(shí)瓶體應(yīng)直立，否則會(huì)因丙酮溢出而引發(fā)火災(zāi)或爆炸。CH5.

8、6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）氧乙炔焊接設(shè)備組裝的注意事項(xiàng)使用中應(yīng)注意清潔和輕拿輕放氣瓶安裝時(shí)，應(yīng)確定氣瓶可靠固定，拆下安全帽、輕微松開氣閥，清潔閥口然后關(guān)閉閥門安裝好壓力調(diào)節(jié)器后，松開壓力調(diào)節(jié)閥桿之前，不要打開氣體閥門并且閥門打開的速度不宜過快，以免膜片受到?jīng)_擊氣體清潔軟管時(shí)，放氣要適當(dāng)，且附近禁止有明火、機(jī)油和油脂等裝上焊槍或割槍時(shí)，應(yīng)確保連接緊固、可靠、無泄漏CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)將氧氣瓶和乙炔瓶的輸出壓力調(diào)節(jié)至工作壓力檢查個(gè)連接部件是否存在泄漏，如有，應(yīng)及時(shí)排除才可作業(yè)點(diǎn)火時(shí)，應(yīng)先緩慢開啟氧氣閥然后再開啟乙炔閥，然后按要求調(diào)節(jié)氧和乙炔的比例以確保獲得需要的

9、火焰形式和溫度CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）火焰的形式火焰的類型取決于氧乙炔的混合比例火焰的類型有以下中性焰、碳化焰和氧化焰CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊） 圖3-71 焊接火焰的種類CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）中性焰（標(biāo)準(zhǔn)焰）氧乙炔的比例1：1（體積），氧與乙炔充分燃燒，沒有氧與乙炔過剩，內(nèi)焰具有一定還原性火焰：最高溫度達(dá)30003200，焰心呈尖錐形，色藍(lán)白而亮，輪廓清楚，外焰呈淡桔紅色。燃燒時(shí)生成一氧化碳和氫氣，能還原熔池中的氧化鐵性能可得到均勻的焊波，不易造成氣孔、氣泡和不含氧化物，焊縫質(zhì)量好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CH

10、5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）碳化焰（還原焰） 氧氣含量少于乙炔的含量，乙炔過剩，火焰中有游離狀態(tài)碳及過多的氫，焊接時(shí)會(huì)增加焊縫含氫量，焊低碳鋼有滲碳現(xiàn)象。最高溫度27003000。火焰焰心和外焰與中性焰相同，在焰心上多了個(gè)乙炔焰燃燒中過量的乙炔分解成氫和碳，焰心呈藍(lán)白色，外周包著一層淡藍(lán)色的火焰，輪廓不清楚，外焰呈桔紅色，伴有黑煙。性能氫使鋼產(chǎn)生白點(diǎn)，碳熔化到焊件中，提高焊件的強(qiáng)度和硬度，塑性和焊接性變差適用主要用于高碳鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補(bǔ)；鑄鐵、鋁、鎳等合金材料CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）氧化焰氧氣多于乙炔的含量，氧過剩火焰，有氧化性，焊鋼件時(shí)焊縫易

11、產(chǎn)生氣孔和變脆。最高溫度31003300。火焰形態(tài)與中性焰類似，焰心呈淡藍(lán)色，內(nèi)焰已看不清了，焊接時(shí)會(huì)發(fā)出急劇的“嗖嗖”聲燃燒過程中氧氣過量，會(huì)和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋼的使用性能變差。適用主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）火焰的調(diào)整 先調(diào)節(jié)乙炔調(diào)節(jié)閥，使火焰呈現(xiàn)紅黃色調(diào)節(jié)氧氣調(diào)節(jié)閥，使火焰焰心呈亮白色，得到的是中性焰在中性焰的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)節(jié)就可獲得碳化焰和氧化焰焊炬規(guī)格和壓力限制具體數(shù)據(jù)參考表3-3CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊接規(guī)范的選擇與焊前準(zhǔn)備焊炬的傾角定義：是指焊嘴與焊接件平面的傾斜角度，由焊接件的厚度、熔點(diǎn)及導(dǎo)熱性決定。圖3-10 為焊接低碳鋼

12、材料時(shí)，板厚與傾角之間的關(guān)系CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊接規(guī)范的選擇與焊前準(zhǔn)備火焰能率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)可燃?xì)怏w的燃燒量能率選擇取決于焊炬型號(hào)、焊嘴規(guī)格、焊件厚度及材料特性對(duì)于厚度大、熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱快的焊件和橫焊、平焊所選的火焰能率要大些，反之要選取火焰能率小的火焰能率的調(diào)節(jié)粗調(diào)細(xì)調(diào)CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊炬端部的焊嘴是氧炔混合氣體的噴口，每把焊炬?zhèn)溆幸惶卓趶讲煌暮缸?，焊接厚的工件?yīng)選用較大口徑的焊嘴焊接鋼材用的焊嘴焊接時(shí)焊嘴中心線與工件表面之間夾角（）的大小，將影響到火焰熱量的集中程度焊接厚件時(shí)，應(yīng)采用較大的夾角，使火焰的熱量集中，以獲得較大的熔深。焊接薄件時(shí)則相反。焊

13、嘴號(hào) 1 2 3 4 5 工件厚度（mm） 1.5 1-3 2-4 4-7 7-11 夾角（度） 30 40 50 60 工件厚度（mm） 1-3 3-5 5-7 7-10 CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊絲直徑焊絲的直徑是根據(jù)工件的厚度而定。焊接厚度為 3 mm以下的工件時(shí)，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(shí)，焊絲直徑應(yīng)小于工件厚度。焊絲直徑一般不超過 6 mm焊接件厚度低于15mm時(shí)，右焊法按板厚的1/2選擇焊絲直徑，左焊法在次基礎(chǔ)上增加1mm焊接厚度大于15mm，焊絲直徑一般為6-8mm焊接方向分為左向和右向CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）CH5.6 汽車鈑金

14、焊接工藝（氣焊）右向焊的優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)熔池的金屬，受周圍空氣的影響小熱量集中焊件的收縮和變形均減小焊接質(zhì)量好燃?xì)庀牡停附铀俣瓤旌附蛹夹g(shù)難度大左向焊與右向焊相反，火焰只是能夠起一定的預(yù)熱作用CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊絲運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向選擇與焊縫狀態(tài)、空間位置、焊件厚度和焊縫尺寸有關(guān)運(yùn)動(dòng)方向選擇的目的確保焊縫金屬熔透但不至于燒穿焊件將非金屬雜物從熔池中排出，同時(shí)氣體也不會(huì)留在焊縫內(nèi)CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊前準(zhǔn)備做坡口、清潔焊接部位和使焊件定位，若非必要，不要使用專門的夾具暫焊的長(zhǎng)度約5mm，間距為50-100mm，鋼板較厚時(shí)，暫焊長(zhǎng)度為20-30mm，間距為300-500

15、mmCH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）焊接方式主要有：對(duì)接、搭接、角接及T形接對(duì)接焊（平焊）它是將兩塊金屬板以對(duì)接的方式連接在一起對(duì)接焊注意事項(xiàng)避免在一處反復(fù)加熱，以免降低結(jié)合強(qiáng)度熔池形成后不要再填充焊絲，保持熔池始終處于熔化狀態(tài)，以確保完全熔焊火焰應(yīng)始終環(huán)繞在焊絲的前沿CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊） 圖3-72 氣焊的接頭形式CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）對(duì)接焊的操作方法：CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）搭接焊主要用于金屬板的搭接或在銹蝕的表面補(bǔ)片操作方法使用中性火焰，用暫焊的方法將其固定，焰心離開上板6mm左右,焊絲應(yīng)靠近上板，移動(dòng)時(shí)焰心應(yīng)指向下板需更多的焊條以獲得可靠的

16、焊接強(qiáng)度CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）角焊和“T”形焊用于焊接以垂直貨以一定角度連接件的焊接操作方法需實(shí)行暫焊，無需預(yù)熱減小焊槍角度以避免燒穿焊件CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）切割原理利用金屬在純氧氣流中激烈燃燒，同時(shí)生成熔渣和大量的熱這一原理進(jìn)行氣割過程氧氣切割簡(jiǎn)稱氣割，是一種切割金屬的常用方法，氣割時(shí)，先把工件切割處的金屬預(yù)熱到它的燃燒點(diǎn)，然后以高速純氧氣流猛吹。這時(shí)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(shí)，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(dòng)，就能把工件連續(xù)切開 1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧氣物；

17、6-預(yù)熱火焰CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）金屬的性質(zhì)必須滿足下列兩個(gè)基本條件，才能進(jìn)行氣割金屬的燃燒點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn)。純鐵、低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼都能滿足上述條件，具有良好的氣割性能高碳鋼、鑄鐵、不銹鋼，以及銅、鋁等有色金屬都難以進(jìn)行氧氣切割。CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）特點(diǎn)切割速度快、用途廣泛和成本低廉。切割嘴的規(guī)格與氣壓切割板厚（mm）切割嘴規(guī)格清理預(yù)熱區(qū)尺寸（mm）切割氧氣壓力（kPa）乙炔氣壓（kPa）3277104-13821-356-10375138-24221-3513473207-27621-3525473276-34521-355047341421-35CH5.6 汽車鈑金焊接工藝（氣焊）操作方法打開氣閥點(diǎn)燃割炬（中性焰），通過調(diào)整預(yù)熱閥調(diào)整火焰強(qiáng)度加熱到燃燒溫度時(shí)，及時(shí)打開切割氧氣閥，使金屬在純氧中劇烈燃燒（氧化）CH5.6 汽車鈑金焊接工