第二讲焊工理论培训(气焊与气割)

1、1,气焊与气割方法介绍,气焊的气体和设备 气焊是利用气体燃烧所产生的高温火焰来进行焊接的，如图1所示。火焰一方面把工件接头的表层金属熔化，同时把金属焊丝熔入接头的空隙中，形成金属熔池。当焊炬向前移动，熔池金属随即凝固成为焊缝，使工件的两部分牢固地连接成为一体。,2,图1气焊 1-焊丝；2-焊嘴；3-工件,3,气焊优缺点,气焊的温度比较低，热量分散， 加热速度慢，生产率低，焊件变形较严重。但火焰易控制，操作简单，灵活，气焊设备不用电源，并便于某些工件的焊前预热。所以，气焊仍得到较广泛的应用。一般用于厚度在3mm以下的低碳钢薄板，管件的焊接，铜、铝等有色金属的焊接及铸铁件的焊接等。,4,.气焊火焰

2、 调节氧气、乙炔气体的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰。如图2所示。 图2 气焊火焰,5,氧乙炔焰按氧气与乙炔混合比值的不同，可分为中性焰、碳化焰(也叫还原焰)和氧化焰三种，其构造和形状见图 (1)中性焰。中性焰燃烧后无过剩的氧和乙炔，它由焰心、内焰和外焰三部分组成，见图。火焰呈中性。 焰心由未经燃烧的氧气和乙炔组成，外表分布有一层碳素微粒层，炽热的碳粒发出明亮的白光形成尖亮而明显的轮廓，离焰心尖端24毫米处化学反应最激烈，因此温度最高，为31003200。 内焰由乙炔的不完全燃烧产物(一氧化碳和氢气)组成，具有还原性，呈杏核形的深蓝色线条。 外焰是一氧化碳和氢气与大

3、气中的氧完全燃烧后产生的二氧化碳和水蒸气。 主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等。,6,(2)碳化焰。碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧，焰心的轮廓不清，外焰特别长，当乙炔过剩量很大时会冒黑烟。火焰由焰心、内焰和外焰三部分组成，见图。碳化焰最高温度为2700-3000，火焰具有还原性。乙炔过剩，火焰中有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量，焊低碳钢有渗碳现象。 主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补。,7,氧化焰氧化焰在氧乙炔气体燃烧后有过剩的氧气，由于氧气过剩氧化燃烧进行得很激烈，造成焰心、内焰、外焰成为一体。 氧过剩火

4、焰，有氧化性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度31003300。主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。,8,气焊的设备 （1）氧气瓶 氧气瓶是运送和贮存高压氧气的容器，其容积为40L，工作压力为15Mpa。按照规定，氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。保管和使用时应防止沾染油污；放置时必须平稳可靠，不应与其他气瓶混在一起；不许曝晒、火烤及敲打，以防爆炸。使用氧气时，不得将瓶内氧气全部用完，最少应留100200kpa，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。,9,氧气瓶,10,乙炔瓶 乙炔瓶是贮存和运送乙炔的容器，国内最常用的乙炔瓶公称容积为40L，工作压力为1.5Mpa。

5、其外形与氧气瓶相似，外表漆成白色，并用红漆写上“乙炔”、“不可近火”等字样。在瓶体内装有浸满丙酮的多孔性填料，可使乙炔稳定而又安全地贮存在瓶内。使用乙炔瓶时，除应遵守氧气瓶使用要求外，还应该注意：瓶体的温度不能超过3040；搬运、装卸、存放和使用时都应竖立放稳，严禁在地面上卧放并直接使用，一旦要使用已卧放的乙炔瓶，必须先直立后静止20min，再连接乙炔减压器后使用；不能遭受剧烈的震动等。,11,典型的几种乙炔瓶,12,减压器 减压器将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体，必须选用符合各自要求的专用减压器 。通常，气焊时所需的工作压力一般都比较低，如氧气压力一般为0.20.4Mpa，

6、乙炔压力最高不超过0.15Mpa。因此，必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用。减压器的作用是降低气体压力，并使输送给焊炬的气体压力稳定不变，以保证火焰能够稳定燃烧。减压器在专用气瓶上应安装牢固。各种气体专用的减压器，禁止换用或替用。,13,氧气减压器,14,几种典型的减压器 氧气减压器,15,YQY-12氧气减压器,用于介质为氧气。参数指标： 型号：YQY-12 输入压力MPA：15压力调节范围MPA：0.1-1.25 公称流量M3/H：40进口螺纹：G5/8 出口螺纹：M16*1.5,16,氧气减压器实例及图解,17,YQE-213乙炔减压器,用于介质为乙炔气。参数指标： 型号：YQE-

7、213 输入压力MPA：3 压力调节范围MPA：0.01-0.15 公称流量M3/H：5 进口螺纹： 框架出口螺纹：M16*1.5,18,回火保险器 正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，但当气体供应不足、焊嘴阻塞、焊嘴太热或焊嘴离焊件太近时，火焰会沿乙炔管路往回燃烧。这种火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为回火。如果回火蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故。回火保险器的作用就是截留回火气体，保证乙炔瓶的安全。,19,干式乙炔回火防止器 技术参数: 1.使介质:溶解乙炔气 2.工作压力:0.01MPa-0.15MPa 3.流量:当工作v压力为0.1MPa时,流量Q3M/H2 4.外型尺寸:31.2x9

8、2mm,20,焊炬 焊炬的作用是将乙炔和氧气按一定比例均匀混合，由焊嘴喷出，点火燃烧，产生气体火焰。常用的氧乙炔射吸式焊炬如图4-21所示。各种型号的焊炬均配备35个大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件时使用。,21,焊炬模型,22,G01系列射吸式割炬,23,24,H01系列射吸式焊炬,25,气焊工艺及操作要领,气焊工艺 （1）焊丝和焊剂 气焊所用的焊丝是没有药皮的金属丝；其成分与工件基本相同，原则上要求焊缝与工件达到相等的强度。 焊接合金钢、铸铁和有色金属时，熔池中容易产生高熔点的稳定氧化物，如 Cr2O3、SiO2和Al2O3等，使焊缝中夹渣。故在焊接时，使用适当的焊剂，可与这类氧化物

9、结成低熔点的熔渣，以利浮出熔池。因为金属氧化物多呈碱性，所以一般都用酸性焊剂，如硼砂、硼酸等。焊铸铁时，往往有较多的SiO2出现，因此通常又会采用碱性焊剂，如碳酸钠和碳酸钾等。使用时，通常用焊丝蘸在端部送入熔池。 焊接低碳钢时，只要接头表面干净，不必使用焊剂。,26,（2）焊接规范 气焊的接头型式和焊接空间位置等工艺问题的考虑，与手工电弧焊基本相同。气焊的焊接规范则主要是确定焊丝的直径、焊嘴的大小以及焊嘴对工件的倾斜角度。 焊丝的直径是根据工件的厚度而定。焊接厚度为 3 mm以下的工件时，所用的焊丝直径与工件的厚度基本相同。焊接较厚的工件时，焊丝直径应小于工件厚度。焊丝直径一般不超过 6 mm

10、。 焊炬端部的焊嘴是氧炔混合气体的喷口，如图1所示。每把焊炬备有一套口径不同的焊嘴，焊接厚的工件应选用较大口径的焊嘴。焊嘴的选择见表4-2。,27,表4-2 焊接钢材用的焊嘴,28,表4-2 焊接钢材用的焊嘴,29,气焊基本操作要领 （1）点火、调节火焰与灭火 点火时，先微开氧气阀门，再打开乙炔阀门，随后点燃火焰。这时的火焰是碳化焰。然后，逐渐开大氧气阀门，将碳化焰调整成中性焰。同时，按需要把火焰大小也调整合适。灭火时，应先关乙炔阀门，后关氧气阀门。,30,焊嘴倾角与焊件厚度的关系,31,（2）堆平焊波 气焊时，一般用左手拿焊丝，右手拿焊炬，两手的动作要协调，沿焊缝向左或向右焊接。焊嘴轴线的投

11、影应与焊缝重合，同时要注意掌握好焊嘴与焊件的夹角，如图4-22。焊件愈厚，愈大。在焊接开始时，为了较快地加热焊件和迅速形成熔池，应大些。正常焊接时，一般保持在3050范围内。当焊接结束时，应适当减小，以便更好地填满熔池和避免焊穿。焊炬向前移动的速度应能保证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，再将焊丝适量地点入熔池内熔化。,32,气 割,1.气割过程 氧气切割简称气割，是一种切割金属的常用方法，如图4-23 所示。气割时，先把工件切割处的金属预热到它的燃烧点，然后以高速纯氧气流猛吹。这时金属就发生剧烈氧化，所产生的热量把金属氧化物熔化成液体。同时，氧气气流又把氧化物的熔液吹走，

12、 工件就被切出了整齐的缺口。只要把割炬向前移动，就能把工件连续切开。,33,气割过程 1-割缝；2-割嘴；3-氧气流；4-工件；5-氧气物；6-预热火焰,34,金属气割的两个条件 （1）金属的燃烧点应低于其熔点。 （2）金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。 纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能。高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难以进行氧气切割。,35,割操作 气割所用的割炬如图4-2所示。工作时，先点燃预热火焰，使工件的切割边缘加热到金属的燃烧点，然后开启切割氧气阀门进行切割。,36,割炬及其操作演示,37,操作规程 准备工作 1、熟悉图纸和工艺文件

13、，详细了解工件的材质、规格和公差要求等。 2、将割枪装在固定的胶管接头上，检查氧气表、乙炔保险壶工作是否正常及割枪射吸力是否良好。 3、使用氧气瓶时，应将瓶放稳并放气吹去接头处的尘杂物，再装氧气表。当瓶内气压低于工作压力时，必须更换，且移动气瓶应避免撞击，严禁沾油。,38,气割 1、根据钢板厚度选用割嘴，并按照规定调节工艺规范,39,40,2、检查切割氧流线（风线）。流线应为笔直清晰的圆柱体，若流线不规则，要关闭所有阀门修整割嘴。 3、气割工件采用氧化焰，火焰的大小应根据工件的厚度适当调整。 4、气割时割嘴对准气割线一端加热工件至熔融状态，开快风使金属充分燃烧，工件烧穿后再开始沿气割线移动割嘴

14、。 5、切割要在钢板中间开始的，如割圆，应在钢板上先割出孔，如钢板较厚可先钻孔，再由孔开始切割。,41,6、气割薄板时，割嘴不能垂直于工件，需偏斜5度10度，火焰能率要小，气割速度要快。 7、气割厚板，割嘴垂直于工件，距表面35mm，切割终了割嘴向切割方向的反向倾斜510度，以利收尾时割缝整齐。 8、使用拖轮切割弧线，割枪不可抬太高，尤其割小弧线厚板应使割枪与工件平行。 9、工作时应常用针疏通割嘴，割嘴过热应浸入水中冷却。 10、气割特殊钢材，按工艺要求。 11、 气割完毕要除去熔渣，并对工件进行检查。,42,气割切口的质量要求 气割切口表面应光滑干净，而且粗细纹路要一致，气割的氧化铁渣容易脱

15、落；气割切口缝隙较窄，而且宽窄一致；气割切口的钢板边缘棱角没有熔化等。 切口质量的评定内容及等级划分 1、表面粗糙度：表面粗糙度是指切割面波纹峰与谷之间的距离（了取任意五点的平均值），用G表示 。,43,2、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。按被切割钢板厚度的百分比计算，用B表示 。 3、上缘熔化程度上缘熔化程度是指气割过程中烧塌情况，表现为是否产生塌角及形成间断或连续性的熔滴及熔化条状物，用S表示。 4、挂渣：挂渣是指切断面的下缘附着铁的氧化物，按其附着多少和剥离难易程度来区分等级，用Z表示 。,44,5缺陷的极限间距：缺陷的极限间距是指沿切线方向的切割面上，由于振动和间

16、断等原因，出现沟痕，使表面粗糙度突然下降，其沟痕深度为0.321.2mm，沟痕宽度不超过5mm者称为缺陷。缺陷的极限间距用Q表示 。 6、直线度：直线度是指切割直线时，沿切割方向将起止两端连成的直线同冠盖如云切割面之间的间隙，用P表示 。 7、垂直度：垂直度是指实际切断面与被切割金属表面的垂线之间的最大偏差。,45,常见缺陷的产生原因及防止方法 （1） 切口过宽且表面粗糙 切口过宽且表面粗糙是由于气割氧气压力过大造成的。切割氧气压力过低时，切割的熔渣便吹不掉，切口的熔渣粘在一起不易去除。因此气割时，应将切割氧气压力调整适宜。 （2） 切口表面不齐或棱角熔化 切口表面不齐或棱角熔化产生的原因是预

17、热火焰过强，或切割速度过慢；火焰能率过小时，切割过程容易中断且切口表面不整齐，所以，为保证切口规则，预热火焰能率大小要适宜。 （3）切口后拖量大 切割速度过快致使切割后拖量过大，不易切透，严重时会使熔渣向上飞，发生回火。切割时，可根据熔渣流动情况进行判断，采用较为合理的切割速度，从而消除过大的后拖。,46,提高切口表面质量的途径 （1） 切割氧气压力大小要适当 切割氧坟力过大时，使切口过宽，切口表面粗糙，同时浪费氧气；过小时，气割的氧化铁渣吹不掉，切口的熔渣容易粘在一起不易清除。 （2） 预热火焰能率要适当 预热火焰能率过大时，钢板切口表面的棱角被熔化，尤其是在气割薄件时会产生前面割 开，后面粘在一起的现象；火焰能率过小时，气割过程容易中断，而且切口表面不整齐。 （3）气割速度要适当 气割速度太快时，产生较大的后拖量，不易切透，甚至造成铁渣往上飞，容易发生回火现象；气割速度太慢时，钢板两侧棱角熔化，同时浪费气割气体，较薄的板材易产生过大的变形以及粘连现象，割后不易清理。气割速度适当时，熔渣和火花垂直向下飞去，切口光洁，熔渣容易清除。,47,气焊与气割安全