焊接工藝-氣焊與氣割培訓課件

焊接工藝焊接工藝1第一章氣焊與氣割

（一）氣焊氣割的氣體和設備氣焊的氣體和設備氣焊是利用氣體燃燒所產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。第一章氣焊與氣割

（一）氣焊氣割的氣體和設備氣焊的氣體和設備2氣焊示意圖圖1氣焊1-焊絲；2-焊嘴；3-工件氣焊示意圖圖1氣焊1-焊絲；2-焊嘴；3-工件3氣焊的優(yōu)點氣焊的溫度比較低，熱量分散，加熱速度慢，生產率低，焊件變形較嚴重。但火焰易控制，操作簡單，靈活，氣焊設備不用電源，并便于某些工件的焊前預熱。所以，氣焊仍得到較廣泛的應用。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。氣焊的優(yōu)點氣焊的溫度比較低，熱量分散，加熱速度慢，生產率低4.氣焊火焰

調節(jié)氧氣、乙炔氣體的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三種性質不同的火焰。如圖2所示。

圖2氣焊火焰.氣焊火焰

調節(jié)氧氣、乙炔氣體的不同混合比例可得到中性焰、氧5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，其構造和形狀見圖(1)中性焰。中性焰燃燒后無過剩的氧和乙炔，它由焰心、內焰和外焰三部分組成，見圖?；鹧娉手行?。焰心由未經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2—4毫米處化學反應最激烈，因此溫度最高，為3100—3200℃。內焰由乙炔的不完全燃燒產物(一氧化碳和氫氣)組成，具有還原性，呈杏核形的深藍色線條。外焰是一氧化碳和氫氣與大氣中的氧完全燃燒后產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。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6(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，當乙炔過剩量很大時會冒黑煙?；鹧嬗裳嫘摹妊婧屯庋嫒糠纸M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、硬質合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補。

(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7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、內焰、外焰成為一體。氧過?；鹧?，有氧化性，焊鋼件時焊縫易產生氣孔和變脆。最高溫度3100~3300℃。主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等。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8氣焊的設備

（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，并用黑漆標明“氧氣”字樣。保管和使用時應防止沾染油污；放置時必須平穩(wěn)可靠，不應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，不得將瓶內氧氣全部用完，最少應留100~200kpa，以便在再裝氧氣時吹除灰塵和避免混進其他氣體氣焊的設備9氧氣瓶氧氣瓶10乙炔瓶

乙炔瓶是貯存和運送乙炔的容器，國內最常用的乙炔瓶公稱容積為40L，工作壓力為1.5Mpa。其外形與氧氣瓶相似，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。使用乙炔瓶時，除應遵守氧氣瓶使用要求外，還應該注意：瓶體的溫度不能超過30~40℃；搬運、裝卸、存放和使用時都應豎立放穩(wěn)，嚴禁在地面上臥放并直接使用，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乙炔瓶11典型的幾種乙炔瓶典型的幾種乙炔瓶12減壓器

減壓器將高壓氣體降為低壓氣體的調節(jié)裝置。對不同性質的氣體，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0.2~0.4Mpa，乙炔壓力最高不超過0.15Mpa。因此，必須將氣瓶內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安裝牢固。各種氣體專用的減壓器，禁止換用或替用。減壓器13氧氣減壓器氧氣減壓器14氧氣減壓器氧氣減壓器15YQY-12氧氣減壓器用于介質為氧氣。參數(shù)指標：型號：YQY-12輸入壓力MPA：15壓力調節(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*1.5YQY-12氧氣減壓器用于介質為氧氣。參數(shù)指標：16氧氣減壓器實例及圖解氧氣減壓器實例及圖解17YQE-213乙炔減壓器用于介質為乙炔氣。參數(shù)指標：型號：YQE-213輸入壓力MPA：3壓力調節(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*1.5YQE-213乙炔減壓器用于介質為乙炔氣。參數(shù)指標：18回火保險器正常氣焊時，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當氣體供應不足、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。

回火保險器正常氣焊時，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當氣體供應19干式乙炔回火防止器技術參數(shù):1.使介質:溶解乙炔氣2.工作壓力:0.01MPa--0.15MPa

3.流量:當工作v壓力為0.1MPa時,流量Q≥3M/H2

4.外型尺寸:Φ31.2x92mm干式乙炔回火防止器技術參數(shù):20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3~5個大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件時使用。焊炬21焊炬模型焊炬模型22H01系列射吸式焊炬H01系列射吸式焊炬23（二）氣焊接頭形式與坡口形式（二）氣焊接頭形式與坡口形式24G01型割炬參數(shù)G01型割炬參數(shù)25（三）氣焊工藝及操作要領氣焊工藝（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?shù)暮竸?，可與這類氧化物結成低熔點的熔渣，以利浮出熔池。因為金屬氧化物多呈堿性，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（三）氣焊工藝及操作要領氣焊工藝26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3mm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，焊絲直徑應小于工件厚度。焊絲直徑一般不超過6mm。焊炬端部的焊嘴是氧炔混合氣體的噴口，如圖1所示。每把焊炬?zhèn)溆幸惶卓趶讲煌暮缸?，焊接厚的工件應選用較大口徑的焊嘴。焊嘴的選擇見表4-2。焊接規(guī)范274-2焊接鋼材用的焊嘴（4-2）焊嘴號 1 2 3 4 5工件厚度（mm）＜1.5

1～3

2～4

4～7

7～114-2焊接鋼材用的焊嘴28氣焊基本操作要領（1）點火、調節(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，逐漸開大氧氣閥門，將碳化焰調整成中性焰。同時，按需要把火焰大小也調整合適。滅火時，應先關乙炔閥門，后關氧氣閥門。氣焊基本操作要領（1）點火、調節(jié)火焰與滅火

點火時，先29焊嘴傾角與焊件厚度的關系焊嘴傾角與焊件厚度的關系30（2）基本焊法氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動作要協(xié)調，沿焊縫向左或向右焊接。焊接熱源從接頭右端向左端移動，并指向待焊部分的操作法，稱為左焊法，焊嘴軸線的投影應與焊縫重合，與焊縫一般保持30～50°的夾角。左焊法主要適用于焊接厚度3mm以下的薄板和低熔點的金屬。這種焊法容易掌握，應用最普遍。焊接熱源從接頭左端向右端移動并指向已焊部分的操作法，稱之為右焊法。這種焊法適用于焊接厚度較大、熔點較高的焊件。

（2）基本焊法氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手31（3）焊絲的填充起焊時，不但要注意熔池的形成情況，還要將焊絲末端置于外層火焰下進行預熱。當熔池形成后，才可將焊絲送人熔池，接著將焊絲迅速提起，同時，火焰向前動，以便形成新的熔池。待新的熔池形成后，再將被火焰預熱的焊絲送如入熔池，如此循環(huán)，就形成了焊縫。在操作過程中，應掌握好焊炬向前移動的速度，使熔池的形狀和大小始終保持一致。氣焊厚度≤lmm時，可不填充焊絲。（4）焊嘴傾角的選擇焊接中，要注意掌握好焊嘴與工件的夾角α。α大，火焰熱量散失小，工件加熱快，溫度高。當焊接厚度大、熔點較高或導熱性較好的焊件時，α要大一些。焊接開始時，為了較快地加熱工件和迅速形成熔池，α應大些，可取80～90°；正常焊接時，一般保持在30～50°之間；當焊接結束時，α應適當減小，以便更好地填滿弧坑和避免焊穿。

（3）焊絲的填充起焊時，不但要注意熔池的形成情況，還要將32（5）焊嘴和焊絲的擺動焊接中，焊嘴和焊絲應作均勻協(xié)調的擺動，才能獲得優(yōu)質、美觀的焊縫。焊嘴和焊絲的擺動有三個方向：①沿焊縫方向作前進運動，不斷熔化焊件和焊絲而形成焊縫；②在垂直于焊縫方向作上下跳動；③在焊縫寬度方向作橫向擺動（或圓圈運動）。（5）焊嘴和焊絲的擺動焊接中，焊嘴和焊絲應作均勻協(xié)調的擺33焊炬擺動方法焊嘴焊絲焊嘴和焊絲的擺動方法焊炬擺動方法焊嘴焊絲焊嘴和焊絲的34

（6）焊縫的連接后焊焊縫與先焊焊縫連接時，應用火焰將原熔池周圍充分加熱，待已凝固的熔池及附近的焊縫金屬重新熔化又形成熔池后，方可熔入焊絲。焊接重要焊件時，接頭處必須重疊8～10mm。

（7）收尾焊到焊縫終端時，結束焊接的過程稱為收尾。收尾時，由于焊件溫度較高，散熱條件較差，故應減小焊嘴的傾角和加快焊接速度，并要多加焊絲，以防止熔池面積擴大或產生燒穿。收尾時，還要用溫度較低的外焰保護熔池，直至熔池填滿，方可使火焰慢慢地離開熔池?？傊瑲夂甘瘴驳囊I是：傾角小，焊速增，送絲快，熔池滿。若出現(xiàn)熔池不清晰且有氣泡、火花飛濺加大或熔池內金屬沸騰的現(xiàn)象，說明火焰選擇不當，此時應及時將火焰調節(jié)成中性焰。

（6）焊縫的連接后焊焊縫與先焊焊縫連接時，應用火35難點：堆平焊波氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動作要協(xié)調，沿焊縫向左或向右焊接。焊嘴軸線的投影應與焊縫重合，同時要注意掌握好焊嘴與焊件的夾角α，如圖4-22。焊件愈厚，α愈大。在焊接開始時，為了較快地加熱焊件和迅速形成熔池，α應大些。正常焊接時，一般保持α在30°~50°范圍內。當焊接結束時，α應適當減小，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熔化。

難點：堆平焊波氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動36（四）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熱到它的燃燒點，然后以高速純氧氣流猛吹。這時金屬就發(fā)生劇烈氧化，所產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。（四）氣割

1.氣割過程37氣割過程1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧氣物；6-預熱火焰

氣割過程1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧氣物38金屬氣割的兩個件條件（1）金屬的燃燒點應低于其熔點。（2）金屬氧化物的熔點應低于金屬的熔點。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行氧氣切割。金屬氣割的兩個件條件（1）金屬的燃燒點應低于其熔點。39氣割操作氣割所用的割炬如圖所示。工作時，先點燃預熱火焰，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。氣割操作氣割所用的割炬如圖所示。工作時，先點燃預熱火焰，使工40割炬及其操作演示割炬及其操作演示41

低碳鋼的氣割過程

低碳鋼的切割過程如下圖所示。氣割過程氧流割口氧化物預熱火焰割嘴（1）預熱氣割開始時，利用氧-乙炔焰將工件切割處預熱到能發(fā)生劇烈氧化的溫度（燃點）約1300℃，呈黃白色。預熱火焰開始時可采用氧化焰，以縮短預熱時間，正常切割時用中性焰。（2）燃燒噴出高速切割氧流，使已預熱的金屬燃燒，生成氧化物。（3）熔化與吹除金屬燃燒生成的氧化物以及與反應表面毗鄰的一部分金屬被燃燒熱熔化后，再被氣流吹掉，完成切割過程。低碳鋼的氣割過程42切割過程示意圖氧流割口氧化物預熱火焰割嘴C2H2+O2O2C2H2+O2切割過程示意圖氧流割口氧化物預熱火焰割嘴C2H2+O2O2C43切割要求1、根據(jù)鋼板厚度選用割嘴，并按照規(guī)定調節(jié)工藝規(guī)范2、檢查切割氧流線（風線）。流線應為筆直清晰的圓柱體，若流線不規(guī)則，要關閉所有閥門修整割嘴。3、氣割工件采用氧化焰，火焰的大小應根據(jù)工件的厚度適當調整。4、氣割時割嘴對準氣割線一端加熱工件至熔融狀態(tài)，開快風使金屬充分燃燒，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，應在鋼板上先割出孔，如鋼板較厚可先鉆孔，再由孔開始切割切割要求1、根據(jù)鋼板厚度選用割嘴，并按照規(guī)定調節(jié)工藝規(guī)范446、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3—5mm，切割終了割嘴向切割方向的反向傾斜5—10度，以利收尾時割縫整齊。8、使用拖輪切割弧線，割槍不可抬太高，尤其割小弧線厚板應使割槍與工件平行。9、工作時應常用針疏通割嘴，割嘴過熱應浸入水中冷卻。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6、氣割薄板時，割嘴不能垂直于工件，需偏斜5度—10度，火焰45切割質量要求氣割切口表面應光滑干凈，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。切口質量的評定內容及等級劃分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。切割質量要求氣割切口表面應光滑干凈，而且粗細紋路要一致，氣割462、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δ的百分比計算，用B表示。3、上緣熔化程度上緣熔化程度是指氣割過程中燒塌情況，表現(xiàn)為是否產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。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475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0.32～1.2mm，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，沿切割方向將起止兩端連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48常見缺陷的產生原因及防止方法（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，應將切割氧氣壓力調整適宜。（2）切口表面不齊或棱角熔化切口表面不齊或棱角熔化產生的原因是預熱火焰過強，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，嚴重時會使熔渣向上飛，發(fā)生回火。切割時，可根據(jù)熔渣流動情況進行判斷，采用較為合理的切割速度，從而消除過大的后拖。常見缺陷的產生原因及防止方法（1）切口過寬且表面粗糙49提高切口表面質量的途徑（1）切割氧氣壓力大小要適當切割氧墳力過大時，使切口過寬，切口表面粗糙，同時浪費氧氣；過小時，氣割的氧化鐵渣吹不掉，切口的熔渣容易粘在一起不易清除。（2）預熱火焰能率要適當預熱火焰能率過大時，鋼板切口表面的棱角被熔化，尤其是在氣割薄件時會產生前面割開，后面粘在一起的現(xiàn)象；火焰能率過小時，氣割過程容易中斷，而且切口表面不整齊。（3）氣割速度要適當氣割速度太快時，產生較大的后拖量，不易切透，甚至造成鐵渣往上飛，容易發(fā)生回火現(xiàn)象；氣割速度太慢時，鋼板兩側棱角熔化，同時浪費氣割氣體，較薄的板材易產生過大的變形以及粘連現(xiàn)象，割后不易清理。氣割速度適當時，熔渣和火花垂直向下飛去，切口光潔，熔渣容易清除。提高切口表面質量的途徑（1）切割氧氣壓力大小要適當50（五）氣割的應用與發(fā)展設備簡單，成本低操作靈活，簡便與科技發(fā)展緊密結合，現(xiàn)代化、自動化普及率高厚板切割（100MM以上）優(yōu)勢無可替代薄板切割逐步被等離子與激光切割替代（五）氣割的應用與發(fā)展設備簡單，成本低51（六）安全操作要點

⑴放置氧氣瓶必須平穩(wěn)可靠，不得與其它氣瓶混在一起，距離工作地點和其它火源應在5m以外；禁止撞擊氧氣瓶；嚴禁瓶口沾染油脂；防止爆曬，閥門或瓶口嚴禁火烤；氧氣不可用盡，應留有0.1～0.2MPa的余壓。⑵乙炔瓶只能立放，瓶體表面的溫度不得超過40℃,并嚴禁在漏氣的情況下使用。使用壓力不得超過1.47MPa，瓶內氣體不得用盡，應根據(jù)環(huán)境溫度留有0.05～0.30MPa。⑶乙炔發(fā)生器乙炔發(fā)生器應放在通風良好處，并設專人保管和使用；工作時嚴禁接近明火；工作地點要距乙炔發(fā)生器1mm以外；禁止敲擊和碰撞乙炔發(fā)生器；夏天要防止爆曬，冬天要防止凍結；要定期檢查和清洗。⑷減壓器減壓器開啟時，應先旋入調節(jié)螺釘，再緩慢打開氣瓶閥；停止工作時，也應先松開減壓器調節(jié)螺釘，再關閉氣瓶閥；用于氧氣和乙炔的減壓器不得換用；減壓器上不得附有油脂。⑸每個減壓器只允許接一把焊炬；在操作前和操作過程中，要檢查焊炬的射吸能力、乙炔或氧氣導管是否漏氣或堵塞；發(fā)生回火時，應迅速關閉乙炔閥，再關閉氧氣閥，找出原因，采取措施；焊接時，必須穿戴規(guī)定的工作服、手套、腳蓋和保護性眼鏡。（六）安全操作要點⑴放置氧氣瓶必須平穩(wěn)可靠，不52復習思考題氣焊的原理是什么？有哪些優(yōu)缺點？氧氣的純度對氣焊、氣割有什么影響？對工業(yè)用氧的純度有什么要求？回火保險器的作用是什么？氧乙炔焰分哪三種火焰？各自的最高溫度在火焰什么位置？如何選擇氣焊火焰？什么是氣割？注意哪些安全事項？金屬材料應具備哪些條件才能進行氧氣切割？復習思考題氣焊的原理是什么？有哪些優(yōu)缺點？53演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！54焊接工藝焊接工藝55第一章氣焊與氣割

（一）氣焊氣割的氣體和設備氣焊的氣體和設備氣焊是利用氣體燃燒所產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。第一章氣焊與氣割

（一）氣焊氣割的氣體和設備氣焊的氣體和設備56氣焊示意圖圖1氣焊1-焊絲；2-焊嘴；3-工件氣焊示意圖圖1氣焊1-焊絲；2-焊嘴；3-工件57氣焊的優(yōu)點氣焊的溫度比較低，熱量分散，加熱速度慢，生產率低，焊件變形較嚴重。但火焰易控制，操作簡單，靈活，氣焊設備不用電源，并便于某些工件的焊前預熱。所以，氣焊仍得到較廣泛的應用。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。氣焊的優(yōu)點氣焊的溫度比較低，熱量分散，加熱速度慢，生產率低58.氣焊火焰

調節(jié)氧氣、乙炔氣體的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三種性質不同的火焰。如圖2所示。

圖2氣焊火焰.氣焊火焰

調節(jié)氧氣、乙炔氣體的不同混合比例可得到中性焰、氧59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，其構造和形狀見圖(1)中性焰。中性焰燃燒后無過剩的氧和乙炔，它由焰心、內焰和外焰三部分組成，見圖?；鹧娉手行浴Ｑ嫘挠晌唇浫紵难鯕夂鸵胰步M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2—4毫米處化學反應最激烈，因此溫度最高，為3100—3200℃。內焰由乙炔的不完全燃燒產物(一氧化碳和氫氣)組成，具有還原性，呈杏核形的深藍色線條。外焰是一氧化碳和氫氣與大氣中的氧完全燃燒后產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。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60(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，當乙炔過剩量很大時會冒黑煙?；鹧嬗裳嫘?、內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、硬質合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補。

(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61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、內焰、外焰成為一體。氧過?；鹧妫醒趸?，焊鋼件時焊縫易產生氣孔和變脆。最高溫度3100~3300℃。主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等。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62氣焊的設備

（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，并用黑漆標明“氧氣”字樣。保管和使用時應防止沾染油污；放置時必須平穩(wěn)可靠，不應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，不得將瓶內氧氣全部用完，最少應留100~200kpa，以便在再裝氧氣時吹除灰塵和避免混進其他氣體氣焊的設備63氧氣瓶氧氣瓶64乙炔瓶

乙炔瓶是貯存和運送乙炔的容器，國內最常用的乙炔瓶公稱容積為40L，工作壓力為1.5Mpa。其外形與氧氣瓶相似，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。使用乙炔瓶時，除應遵守氧氣瓶使用要求外，還應該注意：瓶體的溫度不能超過30~40℃；搬運、裝卸、存放和使用時都應豎立放穩(wěn)，嚴禁在地面上臥放并直接使用，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乙炔瓶65典型的幾種乙炔瓶典型的幾種乙炔瓶66減壓器

減壓器將高壓氣體降為低壓氣體的調節(jié)裝置。對不同性質的氣體，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0.2~0.4Mpa，乙炔壓力最高不超過0.15Mpa。因此，必須將氣瓶內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安裝牢固。各種氣體專用的減壓器，禁止換用或替用。減壓器67氧氣減壓器氧氣減壓器68氧氣減壓器氧氣減壓器69YQY-12氧氣減壓器用于介質為氧氣。參數(shù)指標：型號：YQY-12輸入壓力MPA：15壓力調節(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*1.5YQY-12氧氣減壓器用于介質為氧氣。參數(shù)指標：70氧氣減壓器實例及圖解氧氣減壓器實例及圖解71YQE-213乙炔減壓器用于介質為乙炔氣。參數(shù)指標：型號：YQE-213輸入壓力MPA：3壓力調節(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*1.5YQE-213乙炔減壓器用于介質為乙炔氣。參數(shù)指標：72回火保險器正常氣焊時，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當氣體供應不足、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。

回火保險器正常氣焊時，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當氣體供應73干式乙炔回火防止器技術參數(shù):1.使介質:溶解乙炔氣2.工作壓力:0.01MPa--0.15MPa

3.流量:當工作v壓力為0.1MPa時,流量Q≥3M/H2

4.外型尺寸:Φ31.2x92mm干式乙炔回火防止器技術參數(shù):74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3~5個大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件時使用。焊炬75焊炬模型焊炬模型76H01系列射吸式焊炬H01系列射吸式焊炬77（二）氣焊接頭形式與坡口形式（二）氣焊接頭形式與坡口形式78G01型割炬參數(shù)G01型割炬參數(shù)79（三）氣焊工藝及操作要領氣焊工藝（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?shù)暮竸?，可與這類氧化物結成低熔點的熔渣，以利浮出熔池。因為金屬氧化物多呈堿性，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（三）氣焊工藝及操作要領氣焊工藝80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3mm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，焊絲直徑應小于工件厚度。焊絲直徑一般不超過6mm。焊炬端部的焊嘴是氧炔混合氣體的噴口，如圖1所示。每把焊炬?zhèn)溆幸惶卓趶讲煌暮缸?，焊接厚的工件應選用較大口徑的焊嘴。焊嘴的選擇見表4-2。焊接規(guī)范814-2焊接鋼材用的焊嘴（4-2）焊嘴號 1 2 3 4 5工件厚度（mm）＜1.5

1～3

2～4

4～7

7～114-2焊接鋼材用的焊嘴82氣焊基本操作要領（1）點火、調節(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，逐漸開大氧氣閥門，將碳化焰調整成中性焰。同時，按需要把火焰大小也調整合適。滅火時，應先關乙炔閥門，后關氧氣閥門。氣焊基本操作要領（1）點火、調節(jié)火焰與滅火

點火時，先83焊嘴傾角與焊件厚度的關系焊嘴傾角與焊件厚度的關系84（2）基本焊法氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動作要協(xié)調，沿焊縫向左或向右焊接。焊接熱源從接頭右端向左端移動，并指向待焊部分的操作法，稱為左焊法，焊嘴軸線的投影應與焊縫重合，與焊縫一般保持30～50°的夾角。左焊法主要適用于焊接厚度3mm以下的薄板和低熔點的金屬。這種焊法容易掌握，應用最普遍。焊接熱源從接頭左端向右端移動并指向已焊部分的操作法，稱之為右焊法。這種焊法適用于焊接厚度較大、熔點較高的焊件。

（2）基本焊法氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手85（3）焊絲的填充起焊時，不但要注意熔池的形成情況，還要將焊絲末端置于外層火焰下進行預熱。當熔池形成后，才可將焊絲送人熔池，接著將焊絲迅速提起，同時，火焰向前動，以便形成新的熔池。待新的熔池形成后，再將被火焰預熱的焊絲送如入熔池，如此循環(huán)，就形成了焊縫。在操作過程中，應掌握好焊炬向前移動的速度，使熔池的形狀和大小始終保持一致。氣焊厚度≤lmm時，可不填充焊絲。（4）焊嘴傾角的選擇焊接中，要注意掌握好焊嘴與工件的夾角α。α大，火焰熱量散失小，工件加熱快，溫度高。當焊接厚度大、熔點較高或導熱性較好的焊件時，α要大一些。焊接開始時，為了較快地加熱工件和迅速形成熔池，α應大些，可取80～90°；正常焊接時，一般保持在30～50°之間；當焊接結束時，α應適當減小，以便更好地填滿弧坑和避免焊穿。

（3）焊絲的填充起焊時，不但要注意熔池的形成情況，還要將86（5）焊嘴和焊絲的擺動焊接中，焊嘴和焊絲應作均勻協(xié)調的擺動，才能獲得優(yōu)質、美觀的焊縫。焊嘴和焊絲的擺動有三個方向：①沿焊縫方向作前進運動，不斷熔化焊件和焊絲而形成焊縫；②在垂直于焊縫方向作上下跳動；③在焊縫寬度方向作橫向擺動（或圓圈運動）。（5）焊嘴和焊絲的擺動焊接中，焊嘴和焊絲應作均勻協(xié)調的擺87焊炬擺動方法焊嘴焊絲焊嘴和焊絲的擺動方法焊炬擺動方法焊嘴焊絲焊嘴和焊絲的88

（6）焊縫的連接后焊焊縫與先焊焊縫連接時，應用火焰將原熔池周圍充分加熱，待已凝固的熔池及附近的焊縫金屬重新熔化又形成熔池后，方可熔入焊絲。焊接重要焊件時，接頭處必須重疊8～10mm。

（7）收尾焊到焊縫終端時，結束焊接的過程稱為收尾。收尾時，由于焊件溫度較高，散熱條件較差，故應減小焊嘴的傾角和加快焊接速度，并要多加焊絲，以防止熔池面積擴大或產生燒穿。收尾時，還要用溫度較低的外焰保護熔池，直至熔池填滿，方可使火焰慢慢地離開熔池?？傊瑲夂甘瘴驳囊I是：傾角小，焊速增，送絲快，熔池滿。若出現(xiàn)熔池不清晰且有氣泡、火花飛濺加大或熔池內金屬沸騰的現(xiàn)象，說明火焰選擇不當，此時應及時將火焰調節(jié)成中性焰。

（6）焊縫的連接后焊焊縫與先焊焊縫連接時，應用火89難點：堆平焊波氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動作要協(xié)調，沿焊縫向左或向右焊接。焊嘴軸線的投影應與焊縫重合，同時要注意掌握好焊嘴與焊件的夾角α，如圖4-22。焊件愈厚，α愈大。在焊接開始時，為了較快地加熱焊件和迅速形成熔池，α應大些。正常焊接時，一般保持α在30°~50°范圍內。當焊接結束時，α應適當減小，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熔化。

難點：堆平焊波氣焊時，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動90（四）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熱到它的燃燒點，然后以高速純氧氣流猛吹。這時金屬就發(fā)生劇烈氧化，所產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。（四）氣割

1.氣割過程91氣割過程1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧氣物；6-預熱火焰

氣割過程1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧氣物92金屬氣割的兩個件條件（1）金屬的燃燒點應低于其熔點。（2）金屬氧化物的熔點應低于金屬的熔點。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行氧氣切割。金屬氣割的兩個件條件（1）金屬的燃燒點應低于其熔點。93氣割操作氣割所用的割炬如圖所示。工作時，先點燃預熱火焰，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。氣割操作氣割所用的割炬如圖所示。工作時，先點燃預熱火焰，使工94割炬及其操作演示割炬及其操作演示95

低碳鋼的氣割過程

低碳鋼的切割過程如下圖所示。氣割過程氧流割口氧化物預熱火焰割嘴（1）預熱氣割開始時，利用氧-乙炔焰將工件切割處預熱到能發(fā)生劇烈氧化的溫度（燃點）約1300℃，呈黃白色。預熱火焰開始時可采用氧化焰，以縮短預熱時間，正常切割時用中性焰。（2）燃燒噴出高速切割氧流，使已預熱的金屬燃燒，生成氧化物。（3）熔化與吹除金屬燃燒生成的氧化物以及與反應表面毗鄰的一部分金屬被燃燒熱熔化后，再被氣流吹掉，完成切割過程。低碳鋼的氣割過程96切割過程示意圖氧流割口氧化物預熱火焰割嘴C2H2+O2O2C2H2+O2切割過程示意圖氧流割口氧化物預熱火焰割嘴C2H2+O2O2C97切割要求1、根據(jù)鋼板厚度選用割嘴，并按照規(guī)定調節(jié)工藝規(guī)范2、檢查切割氧流線（風線）。流線應為筆直清晰的圓柱體，若流線不規(guī)則，要關閉所有閥門修整割嘴。3、氣割工件采用氧化焰，火焰的大小應根據(jù)工件的厚度適當調整。4、氣割時割嘴對準氣割線一端加熱工件至熔融狀態(tài)，開快風使金屬充分燃燒，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，應在鋼板上先割出孔，如鋼板較厚可先鉆孔，再由孔開始切割切割要求1、根據(jù)鋼板厚度選用割嘴，并按照規(guī)定調節(jié)工藝規(guī)范986、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3—5mm，切割終了割嘴向切割方向的反向傾斜5—10度，以利收尾時割縫整齊。8、使用拖輪切割弧線，割槍不可抬太高，尤其割小弧線厚板應使割槍與工件平行。9、工作時應常用針疏通割嘴，割嘴過熱應浸入水中冷卻。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6、氣割薄板時，割嘴不能垂直于工件，需偏斜5度—10度，火焰99切割質量要求氣割切口表面應光滑干凈，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。切口質量的評定內容及等級劃分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。切割質量要求氣割切口表面應光滑干凈，而且粗細紋路要一致，氣割1002、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δ的百分比計算，用B表示。3、上緣熔化程度上緣熔化程度是指氣割過程中燒塌情況，表現(xiàn)為是否產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。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1015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