氧－乙炔焊接設(shè)備及組裝及火焰的形式及調(diào)整

1、氧乙炔焊接設(shè)備及組裝及火焰的形式及調(diào)整氧乙炔焊屬于熔焊的一種，是利用可燃氣體(乙炔氣)和助燃氣體(氧氣)，在焊炬的混合室內(nèi)混合、噴出并點燃后，通過發(fā)生劇烈的氧化燃燒(可達3 000左右)來熔化焊件金屬和焊絲并使之熔合的一種焊接方法，因此也稱氣焊。由于氣焊的氧乙炔火炬的熱量不易集中，并且焊接過程加熱面積較大以及金屬熱傳導(dǎo)的作用，不僅會使構(gòu)件發(fā)生較大的變形，而且還會改變原有金屬材料的性質(zhì)，使機械性能劣化而影響焊接件的壽命。因此，車身制造過程中不采用氧乙炔焊接工藝，車身維修作業(yè)中一般也要盡量避免使用氧一乙炔焊接或利用火焰加熱。一、氧乙炔焊接設(shè)備及組裝氧乙炔焊接設(shè)備主要包括焊炬、減壓器、回火防止器、氣

2、瓶及橡膠管等。1焊炬焊炬(俗稱焊槍)是氣焊的主要工具。由氧氣瓶和乙炔瓶分別輸出的氣體，要通過焊炬按適當比例混合并以一定流速噴射，才能在焊嘴出口形成滿足焊接要求的穩(wěn)定火焰。依可燃氣與氧氣的混合方式分為射吸式焊炬和等壓式焊炬兩類。射吸式焊炬是靠氧氣快速噴射所形成的負壓，將聚集在噴嘴周圍的乙炔氣吸出，并在混合管中按一定比例混合后由焊嘴噴出。因此，無論使用何種壓力的乙炔氣源，都能滿足射吸式焊炬的工作條件，這也是射吸式焊炬使用得較為普遍的原因。等壓式焊炬可燃氣的壓力與氧氣的壓力是相等的。其優(yōu)點是使用過程中不易造成回火，缺點是等壓式焊炬不適宜使用低壓乙炔氣源，因此限制了這類焊炬的使用條件，很少采用。射吸式

3、焊炬的構(gòu)造如圖所示。氧氣通過噴管以高速射出時，在乙炔氣通道處形成負壓，乙炔氣同時被吸出，經(jīng)混合室混合后由噴出。等壓式焊炬的構(gòu)造如圖所示。氧氣和乙炔氣以近乎相等的壓力同時送人各自的通道，經(jīng)混合室混合后由焊嘴射出。等壓式焊炬需要乙炔氣依靠自身壓力與氧氣混合，須使用中、高壓乙炔氣。2割炬割炬構(gòu)造如圖所示。可以看出，割炬與焊炬的主要區(qū)別在于，割炬多了一根用于切割的氧氣通道，割嘴主噴孔周圍所環(huán)繞的即為預(yù)熱用混合氣噴口。切割前先用預(yù)熱通道輸送的混合氣加熱，達到一定溫度時再用主噴口送出的氧氣切割。3調(diào)節(jié)器（減壓器）調(diào)節(jié)器可以將氣瓶輸出的高壓經(jīng)調(diào)節(jié)后輸出恒定的低壓，因此也稱之為減壓器。其中，氧氣調(diào)節(jié)器的承受壓

4、力較高，連接部分的安裝螺旋為右旋；乙炔調(diào)節(jié)器的承受壓力較低，連接部分的安裝螺旋為左旋。壓力調(diào)節(jié)器分為兩種形式，即單級和雙級調(diào)節(jié)器。單級壓力調(diào)節(jié)器可以一次將高壓減小到工作壓力輸出；而雙級調(diào)節(jié)器則通過雙級減壓方式，將氣壓調(diào)節(jié)到工作壓力輸出。減壓器中的膜片通常是用特殊橡膠或不銹鋼薄鋼板制作。每種調(diào)節(jié)器上均設(shè)有壓力調(diào)節(jié)螺桿，用于調(diào)節(jié)氧氣或乙炔氣的輸出壓力。由減壓器(氧氣)構(gòu)造圖可以看出，當?shù)蛪呵坏臍怏w壓力升高時，作用在減壓膜片上的壓力增大，使閥體下移并且調(diào)壓主彈簧(也稱平衡彈簧)被壓縮，進氣閥門的開度也隨之變小甚至關(guān)閉。當?shù)蛪呵坏膲毫ο陆岛?，調(diào)壓主彈簧將閥體推回并打開進氣閥，使高壓腔的氣體再度進入低壓

5、腔。如此反復(fù)動作，可使低壓腔，即輸出端的氣壓恒定。旋進或旋出減壓器調(diào)整桿，調(diào)壓主彈簧的作用力發(fā)生變化，輸出壓力也因此得到調(diào)整。1調(diào)節(jié)螺栓2調(diào)節(jié)主彈簧3殼體4低壓出口5低壓表6減壓器安全閥7高壓氣室8調(diào)壓副彈簧9高壓表10閥門 11推桿 12減壓膜片乙炔減壓器的構(gòu)造與之大致相同，只是調(diào)壓彈簧比氧氣減壓器平衡彈簧的彈力小得多，因為二者的輸入與輸出壓力差別很大。減壓器與乙炔氣瓶采用特殊的夾環(huán)連接方式，指示表上還有極限壓力警告線以防超載，使用時應(yīng)嚴格加以控制。大多數(shù)壓力調(diào)節(jié)器上裝有高、低兩塊氣壓表。其中一塊指示氣瓶的儲存壓力；另一塊則用于指示輸出壓力。氣壓表對工作條件和使用方法要求較為嚴格。應(yīng)避免劇烈

6、振動和沖擊外，在開啟氣瓶閥門前應(yīng)將壓力調(diào)節(jié)桿處于松弛狀態(tài)，以避免突然打開氣閥時氣流沖擊使氣壓表損壞或造成示值誤差。同樣，作業(yè)結(jié)束后應(yīng)將氣瓶閥門關(guān)閉，然后將調(diào)壓桿松開和釋放管路壓力。4乙炔回火防止器在氣焊或氣割作業(yè)時，由于槍嘴阻塞、過熱或供氣壓力過低等因素，使火焰進入噴嘴內(nèi)逆向燃燒，這種現(xiàn)象在焊接作業(yè)中稱為回火。如果不能有效地抑制回火，就會發(fā)生燃燒或爆炸事故。乙炔回火防止器的作用是，在氣焊或氣割過程中發(fā)生回火時，可以防止逆向燃燒的火焰倒流至乙炔發(fā)生器或乙炔瓶，或阻止回火后形成的火焰在管路中燃燒。按回火防止器的作用原理可以分為水封式和干式兩種，其中以中壓干式回火防止器應(yīng)用得較為普遍。圖為中壓泄壓膜

7、干式回火防止器的工作原理。1爆炸室2防爆膜3逆止閥這種回火防止器的特點是：不采用水封，而是采用由膜座、膜蓋和泄壓膜組成的泄壓裝置。正常工作時，乙炔從進氣管通人，經(jīng)逆止閥到閥體的內(nèi)腔，并經(jīng)膜座和出氣管流入容積較小的爆炸室，然后從出氣管輸出。出氣管離泄壓膜較近。當發(fā)生回火時，倒流的火焰從出氣管進人爆炸室，使爆炸室內(nèi)的壓力立即增高。防爆膜瞬間被沖破，燃燒氣體就散發(fā)到大氣中。同時，由于內(nèi)腔的壓力也增高，使逆止閥關(guān)閉，同時停止供氣，起到防止回火的作用。由于逆止閥關(guān)閉只是暫時的，爆炸室泄壓后乙炔又將頂開逆止閥繼續(xù)供氣。因此，當發(fā)生回火現(xiàn)象泄壓膜被沖破時，應(yīng)立即關(guān)閉乙炔瓶的總閥，更換被沖破的泄壓膜后，才能繼

8、續(xù)供氣。根據(jù)上述工作原理制成的干式乙炔回火防止器，如圖所示，1過濾網(wǎng)2殼體3滑閥4粉末冶金過濾管不僅能有效地阻止回火和瞬時間自動切斷氣源，并且不受氣候條件的限制以及具有體積小、便于維護和清潔等優(yōu)點。5氣瓶乙炔瓶和氧氣瓶是用來分裝乙炔氣體和氧氣的容器，二者在結(jié)構(gòu)、尺寸、外形、顏色等許多方面都有區(qū)別。氧氣瓶由無縫高等級鋼制成并經(jīng)過熱處理，具有耐壓強度高、抗沖擊力好等優(yōu)點。瓶身為藍色，35時的滿瓶壓力可達15MPa，氧氣瓶在使用過程中應(yīng)避免陽光直射和劇烈的振動與沖擊。另外，氧氣極易與油類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而起火，這也是使用過程中應(yīng)當充分注意的事項。當需要搬運或裝卸氧氣瓶時，應(yīng)注意瓶口處的金屬安全帽裝配良好

9、，并保持閥桿處無漏氣現(xiàn)象。使用過程中應(yīng)注意不要將瓶中氧氣全部用完(至少保持100kPa以上的氧氣壓力)。以便于安全、除塵、充氣充足和純凈。乙炔氣瓶瓶身為白色且瓶徑較粗，用較薄的鋼板焊接而成。因為乙炔氣不能直接以高壓充人鋼瓶內(nèi)，故瓶內(nèi)充以多孔性材料，如石棉、活性炭、輕木等，在這些材料浸透液態(tài)丙酮，利用乙炔能溶解于丙酮的特性，像吸水紙那樣通過丙酮吸收并大量液化乙炔。而這種狀態(tài)下的乙炔是十分穩(wěn)定的，非自由狀態(tài)的乙炔便不會改變其組成。乙炔瓶的工作壓力是1.55MPa，使用時工作壓力應(yīng)限制在0.1Mpa以下，應(yīng)避免振動、高溫和lOm以內(nèi)的明火等。放置時瓶體應(yīng)直立，否則會因丙酮溢出而引發(fā)火災(zāi)及爆炸事故。6

10、氧乙炔焊接設(shè)備的組裝氧乙炔焊接設(shè)備在使用中應(yīng)注意清潔和輕拿輕放。組裝前應(yīng)使氣瓶可靠固定，然后將安全帽拆下并將氣閥輕微松開，清潔閥口并確認無雜物及阻塞后關(guān)閉閥門。安裝壓力調(diào)節(jié)器后，在壓力調(diào)節(jié)閥桿松開前不要急于打開氣瓶閥門，并且閥門打開的速度也不宜過快，以免使膜片受到劇烈沖擊。然后裝上軟管并旋轉(zhuǎn)壓力調(diào)節(jié)閥，用有壓力的氣體將軟管逐個吹凈。放氣時應(yīng)注意不要過量，附近也不能有明火、機油、油脂等。最后再裝上焊槍或割槍，并確保各部連接緊固、可靠、無泄漏。 使用時，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)器上的壓力調(diào)節(jié)桿，乙炔輸出壓力調(diào)整0.05Mpa，氧氣輸出壓力調(diào)整為0.20.4Mpa。二、火焰的形式及調(diào)整氣焊火焰是由乙炔氣及起助

11、燃作用的氧氣混合燃燒形成的，選用及調(diào)整焊接火焰對焊接品質(zhì)有直接影響。火焰的狀態(tài)取決于氧一乙炔的混合比例，通過調(diào)整可以得到中性焰、碳化焰、氧化焰3種火焰狀態(tài)。1火焰的形式氣焊火焰主要由圖所示的四個部分組成。（1）中性焰(也稱標準火)的氧氣與乙炔比例為1：1(按體積計算)?；鹧娴淖罡邷囟瓤蛇_30503150，外焰呈清澈的藍色，內(nèi)焰呈亮白色，如圖所示。中性焰在燃燒時生成的一氧化碳及氫氣，能與金屬中的氧作用使熔池中的氧化鐵還原。使用中性焰可得到均勻的焊波，并且不易造成氣孔、氣泡，不含氧化物，焊縫質(zhì)量比較優(yōu)良。（2）碳化焰(也稱還原焰)的氧氣少于乙炔氣的含量。氧氣與乙炔比例為1：1.2，溫度270030

12、00，焰心和外焰與中性焰大致相同，如圖所示。但其間多了一個灰色的錐形乙炔焰包在焰心上，長度隨混合氣中乙炔余量的多少而異。火焰中所含過剩乙炔可分解為氫和碳，其中氫使鋼產(chǎn)生白點，碳則熔化到金屬中使焊件的含碳量提高。由此可增加鋼的強度、硬度，但塑性降低及可焊性變差。焊接鑄鐵及鋁、鎳等合金材料時多用碳化焰。（3）氧化焰的氧氣多于乙炔氣的含量，氧氣與乙炔比例為1.3：1，溫度31003300，整個火焰具有氧化性。其形態(tài)與中性焰類似，但焰心要短一些并呈現(xiàn)紫色，外焰也較短且末梢模糊不清，如圖所示。過多的氧和鐵發(fā)生作用生成氧化鐵，使鋼的性質(zhì)變壞、脆化，熔池的沸騰現(xiàn)象也比較嚴重。所以對低碳鋼構(gòu)件進行焊接時不能用氧化焰。氧化焰適合于焊接黃銅及青銅類材料，過量的氧能與黃銅中的鋅元素化合，生成