氣焊與氣割綜述

第二章氣焊與氣割1、氣焊與氣割基本原理2、氣焊與氣割火焰及工藝選擇3、氣焊氣割常用氣體及安全使用4、乙炔氣體的產(chǎn)生及安全使用5、常用氣瓶的結(jié)構(gòu)及安全使用6、輸氣管的安全技術(shù)要求7、氣焊氣割安全操作第一節(jié)氣焊與氣割的基本原理、*適應(yīng)范圍與安全特點(diǎn)

一、氣焊與氣割的基本原理和適應(yīng)范圍

（一）氣焊

氣焊是利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒的火焰去熔化工件接縫處的金屬和焊絲而達(dá)到金屬間牢固連接的方法。

氣焊用的可燃?xì)怏w主要有：乙炔、液化石油氣、丙烷、丁烷、丙烯、氫氣等。

助燃?xì)怏w主要是氧氣。氣焊要用到焊和氣焊劑等焊接材料。

（二）氣割

氣割是利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒的火焰將工件切割處預(yù)熱到一定的溫度，噴射出高速切割氧流，使金屬劇烈氧化并放出熱量，利用切割氧把熔化狀態(tài)的金屬氧化物吹掉，而實(shí)現(xiàn)切割的方法。金屬的氣割過(guò)程實(shí)質(zhì)是鐵在純氧的燃燒過(guò)程，而不是熔化的過(guò)程。氣割過(guò)程是預(yù)熱—燃燒—吹渣的過(guò)程。能夠進(jìn)行氧乙炔切割的金屬的五個(gè)條件：

（1）金屬在氧氣中的燃點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)。

（2）氣割時(shí)金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn)。

（3）金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（4）金屬的導(dǎo)熱性不能太高。

（5）阻礙氣割的雜質(zhì)要少。（三）氣焊與氣割的優(yōu)缺點(diǎn)

1、氣焊的優(yōu)點(diǎn)：A、設(shè)備簡(jiǎn)單、使用靈活。B、對(duì)鑄鐵及某些有色金屬的焊接有較好的適應(yīng)性。C、焊接時(shí)不需要電力。

2、氣焊的缺點(diǎn)是：A、生產(chǎn)效率較低。B、焊接后工件變形和熱影響區(qū)較大。C、較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3、氣割的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單靈活。缺點(diǎn)：一部分金屬材料受到局限性。二、氣焊與氣割的安全特點(diǎn)

氣焊氣割的主要危險(xiǎn)是火災(zāi)與爆炸。防火防爆是氣焊氣割的主要任務(wù)。第二節(jié)氣焊氣割火焰及工藝*參數(shù)的選擇

一、氣焊氣割火焰

（一）焊接切割的火焰分類(lèi)

氧—乙炔焰具有很高的溫度（約3200℃），加熱集中，是氣焊氣割中主要采用的火焰。氧—乙炔焰根據(jù)氧和乙炔混合比的不同，可分為中性焰、碳化焰和氧化焰。

（二）中性焰中性焰有三個(gè)顯著的區(qū)域：焰芯、內(nèi)焰和外焰。

1、焰芯：白而亮，輪廓清晰。溫度

800~1200℃。

2、內(nèi)焰：內(nèi)焰處在焰芯前2~4mm部位燃燒最劇烈，溫度最高，可達(dá)3100~3150℃。火焰具有還原性。

3、外焰：外焰火焰進(jìn)行第二階段的燃燒，生產(chǎn)CO2和水。溫度為1200~2500℃。中性焰應(yīng)用最廣泛，一般用于焊接碳素鋼、紫銅和低合金鋼等。（三）碳化焰：碳化焰乙炔有所過(guò)剩，存在燃燒不完全現(xiàn)象?；鹧嬷写嬖谟坞x的碳，具有較強(qiáng)的還原作用和一定的滲碳作用。碳化焰也有焰芯、內(nèi)焰和外焰三部分。碳化焰火焰比中性焰長(zhǎng)而柔軟，但挺度差。乙炔量過(guò)大時(shí)火焰會(huì)冒黑煙。碳化焰火焰溫度為2700~3000℃。由于碳化焰的滲碳作用，因此碳化焰不能用于焊接低碳鋼和低合金鋼，可用于焊接高碳鋼、中合金鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁和鋁合金等材料。（四）氧化焰：氧化焰中有過(guò)剩的氧，氧化反應(yīng)劇烈，使得焰芯、內(nèi)焰、外焰都縮短。氧化焰的溫度可達(dá)3100~3400℃。由于火焰的氧化性，在焊接碳鋼時(shí)，會(huì)造成熔化金屬氧化和合金元素?zé)龘p，大降低焊接質(zhì)量。所以一般材料的焊接不采用氧化焰?；鹧婕訜岷颓懈畛Ｊ褂醚趸妗＃ㄎ澹└鞣N火焰的適用范圍

二、氣焊與氣割主要工藝參數(shù)

（一）氣焊主要工藝參數(shù)

1、焊絲直徑的選擇

2、火焰性質(zhì)的選擇

3、火焰能率的選擇

4、焊嘴傾斜角的選擇

5、焊接速度的選擇（二）氣割主要工藝參數(shù)

1、割炬型號(hào)和切割氧壓力

2、氣割速度

3、預(yù)熱火焰能率

4、割嘴與工件間的傾角

5、割嘴離工件表面的距離第三節(jié)氣焊氣割常用氣體的*性質(zhì)及使用安全要求

一、乙炔

（一）乙炔的物理化學(xué)性質(zhì)

乙炔是一種無(wú)色易燃易爆氣體，工業(yè)用乙炔?；煊辛蚧瘹浜土谆瘹涞入s質(zhì)，有特殊的氣味。比空氣稍輕，燃燒時(shí)放熱量大，火焰溫度高是一種很好的氣體燃料。

（二）乙炔的爆炸性及熔解性乙炔是一種危險(xiǎn)的易燃易爆氣體，自燃點(diǎn)低，點(diǎn)火能量小，容易聚合、分解和著火、爆炸。

1、純乙炔的分解爆炸性

（1）當(dāng)溫度超過(guò)200~300℃，乙炔分子就開(kāi)始聚合，形成復(fù)雜的化合物。聚合反應(yīng)是一種放熱反應(yīng)，氣體溫度越高，反應(yīng)越快。當(dāng)溫度達(dá)到500℃時(shí)，便會(huì)發(fā)生爆炸。而且爆炸威力巨大。（2）乙炔的分解爆炸與觸媒有關(guān)。

（3）乙炔的分解爆炸與存放的容器形狀和大小有關(guān)。容器的直徑越小不越容易爆炸。

（4）乙炔與銅、銀、水銀等金屬或其鹽類(lèi)長(zhǎng)期接觸時(shí)，會(huì)生成乙炔銅和乙炔銀等爆炸性混合物，當(dāng)受到摩擦或撞擊時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸。

（5）乙炔與氯、次氯酸鹽等化合物，在日光照射下以及加熱等都會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸。2、乙炔與空氣、氧氣和其它氣體混合氣的爆炸性

（1）乙炔及其它可燃?xì)怏w凡與空氣或氧氣混合時(shí)就提高了爆炸危險(xiǎn)性。

（2）乙炔中混有與其不發(fā)生化學(xué)應(yīng)的氣體，如氮?dú)?、水蒸汽等，或把乙炔溶解在液體內(nèi)，能夠降低乙炔的爆炸性。乙炔能夠溶解在多種液體中，尤其是有機(jī)液體，如丙酮。在15℃、0.1MPa時(shí)，1升丙酮能溶解23升乙炔，當(dāng)壓力增大到1.42MPa時(shí)1升丙酮能溶解400升乙炔。人們就利用乙炔能大量溶解于丙酮的這一特性，將乙炔裝入乙炔瓶進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸。（三）乙炔中的雜質(zhì)及毒性

乙炔中含有磷化氫和硫化氫等雜質(zhì)性氣體，這些氣體都有毒性。乙炔中含有少量的空氣，這也很不安全，對(duì)空氣也要嚴(yán)加控制。一般規(guī)定：乙炔中磷化氫的含量不得超過(guò)0.2%，硫化氫的含量不得超過(guò)0.1%，空氣的含量不得超過(guò)1%~1.5%，否則就會(huì)不安全。二、液化石油氣：是煉制石油的副產(chǎn)品，其主要成份是丙烷、丁烷等，在常溫下一般都是氣體，很容易液化，貯存和運(yùn)輸很方便，比重比空氣大，液化后的比重比水、汽油輕。液化石油氣燃燒的火焰溫度比乙炔火焰溫度低，丙烷在氧氣中燃燒的溫度為2000~2800℃，用于氣割時(shí)，金屬預(yù)熱時(shí)間需稍長(zhǎng)些。液化石油氣的安全性比乙炔好，但是液化石油氣有一定的毒性，對(duì)普通橡膠管和襯墊也有一定的腐蝕性。三、氫氣：是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，是最輕的一種氣體，具有極強(qiáng)的擴(kuò)散能力，極易泄漏，是一種極危險(xiǎn)的易燃易爆氣體。氫具有很強(qiáng)的還原性，在高溫下，可以從金屬氧化物中奪取氧而使金屬還原。四、氧氣：工業(yè)上主要通過(guò)液化空氣分離法制取氧氣。氧氣本身不能燃燒，但是很好的助燃?xì)怏w，具有強(qiáng)氧化性。氧幾乎能與所有的可燃?xì)怏w或液體燃料的蒸氣相混合而形成爆炸性混合物，爆炸極限范圍很大，所以危險(xiǎn)性很大。氧氣越純，可燃混合氣燃燒的溫度則越高。五、特利Ⅱ氣

特利Ⅱ氣主要以丙烯為原料，再輔以一定比例的添加劑，經(jīng)過(guò)物理混合而成。是金屬切割、加熱、焊接的一種新型氣體，可用來(lái)代替溶解乙炔。第四節(jié)電石和乙炔發(fā)生器（站）的使用安全要求

一、電石的使用安全要求

（一）電石的物理化學(xué)性質(zhì)及毒性

1、電石與水的化合作用

2、電石的分解速度

3、硅鐵雜質(zhì)

4、電石的毒性（二）電石發(fā)生爆炸失火的原因

（三）對(duì)電石運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用的安全要求

1、電石的運(yùn)輸

2、電石的儲(chǔ)存

3、電石的使用

二、乙炔發(fā)生器（站）的使用要求（一）乙炔發(fā)生器的種類(lèi)和構(gòu)造

（二）乙炔發(fā)生器著火爆炸的原因和分類(lèi)

（三）乙炔發(fā)生器的安全裝置

阻火裝置、防爆泄壓裝置和指示裝置。

1、回火防止器

2、泄壓膜

3、安全閥4、壓力表

四、乙炔發(fā)生器安全使用要求

1、乙炔發(fā)生器的布置原則

2、使用前的準(zhǔn)備工作

3、乙炔發(fā)生器的起動(dòng)

4、工作中的管理和維護(hù)

5、停用時(shí)的清理工作第五節(jié)常用氣瓶的構(gòu)造和使用*安全要求

一、氣瓶構(gòu)造

焊接用氣瓶有三類(lèi)：氧氣瓶、氫氣瓶為壓縮氣瓶，乙炔氣瓶為溶解氣瓶，石油氣瓶、CO2氣瓶為液化氣瓶。

（一）氧氣瓶：1、氧氣瓶的構(gòu)造

工作壓力15MPa，試驗(yàn)壓力22.5MPa。目前，我國(guó)生產(chǎn)的氧氣瓶規(guī)格為40L，最多能貯存6000升即6立方氧氣。氧氣瓶一般使用三年后應(yīng)進(jìn)行一次復(fù)驗(yàn)。2、氧氣瓶閥

（二）乙炔氣瓶

1、乙炔氣瓶的構(gòu)造

乙炔不能用高壓壓入瓶?jī)?nèi)貯存。所以乙炔瓶?jī)?nèi)裝有微孔填料，微孔填料內(nèi)浸滿丙酮。乙炔是溶解在丙酮中，所以乙炔氣瓶是溶解氣瓶。設(shè)計(jì)壓力為3MPa，試驗(yàn)壓力為6MPa，容量為40L，一般能溶解6~8Kg乙炔。三年一檢。2、乙炔瓶閥

（三）氫氣瓶：與氧氣瓶相同，只是顏色是綠色。

（四）液化石油氣瓶

最高工作壓力為1.6MPa，水壓試驗(yàn)壓力為3MPa。二、氣瓶發(fā)生爆炸的原因

1、氣瓶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)或制造工藝不符合安全要求。

2、由于保管和使用不善，受日光曝曬、明火、熱輻射等作用，使瓶溫過(guò)高，壓力劇增，超過(guò)瓶體材料強(qiáng)度發(fā)生爆炸。

3、搬運(yùn)裝卸不注意安全。

4、放氣速度太快，產(chǎn)生靜電火花。5、氧氣瓶沾有油脂，使用急劇氧化。

6、可燃?xì)馄堪l(fā)生漏氣。

7、乙炔瓶?jī)?nèi)多孔填料下沉，產(chǎn)生空間，使乙炔瓶處于高壓狀態(tài)。

8、乙炔瓶處于臥放狀態(tài)，或大量使用乙炔時(shí)出現(xiàn)丙酮隨同流出。

9、石油氣瓶充灌過(guò)滿，受熱時(shí)瓶?jī)?nèi)壓力過(guò)高。三、氣瓶運(yùn)輸、儲(chǔ)存、充裝、使用的安全要求

（一）氣瓶運(yùn)輸時(shí)的安全要求

（二）氣瓶?jī)?chǔ)存時(shí)的安全要求

（三）氣充裝時(shí)安全要求

（四）氣瓶使用時(shí)的安全要求

（五）氣瓶定期檢查第六節(jié)輸氣管道安全技術(shù)要求

一、管道發(fā)生燃燒爆炸的原因

二、對(duì)輸氣管道的安全要求

（一）管道及其附件的選用

（二）管道的敷設(shè)

（三）管道投入使用前的處理

（四）限制輸氣管道中氣體的流速三、安全管理

認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)規(guī)規(guī)定，建立健全規(guī)章制度，建立技術(shù)檔案資料，制定應(yīng)急措施和救援方案，并定期演練。加強(qiáng)日常管理工作，加強(qiáng)巡視檢查和維護(hù)保養(yǎng)，加強(qiáng)員工教育和培訓(xùn)，提高操作技能。第七節(jié)焊炬、割炬等附件的構(gòu)造、工作原理和安全要求

一、焊炬

（一）焊炬的作用和分類(lèi)

（二）射吸式焊炬的構(gòu)造和工作原理

（三）焊炬的安全使用

1、使用焊炬時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

2、焊炬常見(jiàn)的故障及排除方法二、割炬

割炬分為射吸式割炬和等壓式割炬兩類(lèi)。

（一）G01—30型割炬：是一種常用的割炬，屬于射吸類(lèi)割炬。

1、G01—30型割炬的構(gòu)造

2、割炬的工作原理

（二）GD1—100型割炬：屬于等壓類(lèi)割炬。

（三）割炬的安全使用

三、減壓器（一）減壓器的作用和分類(lèi)

（二）減壓器的構(gòu)造和工作原理

（三）減壓器的安全使用

四、橡皮管及氣焊輔助工具

（一）橡皮管和橡皮接頭

（二）氣焊輔助工具

五、乙炔化學(xué)凈化器及干燥器（一）乙炔的化學(xué)凈化

（二）乙炔的化學(xué)凈化器的構(gòu)造

（三）乙炔干燥器第八節(jié)氣焊氣割安全操作

一、一般安全要求

1、乙炔使用時(shí)最高工作壓力不得超過(guò)1.5個(gè)大氣壓。

2、禁止使用紫銅、銀或者含銅超過(guò)70%的銅合金制造與乙炔接觸的儀表、管子等零件。

3、乙炔發(fā)生器、回火防止器、氧氣和液化石油氣瓶、減壓器等均應(yīng)采取防止凍結(jié)措施，一旦凍結(jié)應(yīng)用熱水或水蒸汽解凍，禁止采用明火烘烤或用鐵器敲打解凍。

4、氣瓶、容器、管道、儀表等連脫接部位應(yīng)采用涂抹肥皂水方法檢漏，嚴(yán)禁使用明火檢漏。

5、氣瓶、尤其是乙炔氣瓶應(yīng)立著放或放在專(zhuān)用車(chē)上使用。6、禁止使用電磁吸盤(pán)、鋼繩、鏈條等吊運(yùn)各類(lèi)焊接與切割用氣瓶。

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