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1、第第 2 2 章章气焊与气割气焊与气割第二章气焊与气割第一节-气焊与气割的基本知识第二节-气焊与气割常用设备第三节-气焊与气割常用材料第四节-气焊与气割火焰及工艺参数第五节-气焊与气割第六节-气焊与气割安全第一节-气焊与气割的基本知识一、气焊与气割的基本原理和适用范围(一)气焊气焊所用的可燃气体主要有乙炔(C2H2)、液化石油气【丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)、丙烯(C3H6)】和氢气(H2)等。氧气(O2)为助燃气体。 气焊的优点 :(1)设备简单、使用灵活(2)对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性(3)在电力供应不足的地方需要焊接时,气焊可以发挥更大的作用气焊的缺点:(1)生产效率
2、较低(2)焊接后工件变形和热影响区较大(3)较难实现自动化 (二)气割气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气。气割时应用的设备器具除割炬外均与气焊相同。气割的优点是设备简单、使用灵活。气割的缺点是对切口两侧金属的成分和组织产生一定的影响,并引起被割工件变形等。二、气焊与气割的安全特点气焊与气割的主要危险是火灾与爆炸,因此,防火、防爆是气焊与气割作业时安全工作的主要任务。第二节-气焊与气割常用设备一、常用的气瓶(一)氧气瓶1.氧气瓶的构造有关气瓶的容积、重量、出厂日期、制造厂名、工作压力,以及复验情况等项说明,都应在钢瓶收口处钢印中反映出来。氧气瓶我国生产的氧气瓶规格(详见表2-1)2.
3、氧气瓶阀国产的氧气阀门构造分为两种:一种是活瓣式,另一种是隔膜式。(二)乙炔气瓶1.乙炔气瓶的构造如图2.乙炔瓶阀乙炔瓶阀是控制乙炔瓶内乙炔进出的阀门,它的构造如图(三)液化石油气瓶具体规格见表,形式如图,瓶阀结构如图n液化气割嘴是梅花型,价格也比较便宜,一般五金店都可以买到。而氧气的那种是配合乙炔用的,一般是同心圆。液化气割嘴乙炔割嘴(四)氢气瓶瓶体涂深绿色漆,并用红漆标明“氢气”,瓶阀出口处螺纹为反向。(五)气瓶发生爆炸事故的原因气瓶发生爆炸主要有以下几种原因:(1)气瓶的材质、结构或制造工艺不符合安全要求。(2)由于保管和使用不善,受日光暴晒、明火、热辐射等作用,使瓶温过高,压力剧增,直
4、至超过瓶体材料强度极限,发生爆炸。(3)在搬运装卸时,气瓶从高处坠落、倾倒或滚动等,发生剧烈碰撞冲击。(4)放气速度太快,气体迅速流经阀门时产生静电火花。(5)氧气瓶上沾有油脂,在输送氧气时急剧氧化。(6)可燃气瓶(乙炔、氢气、石油气瓶)发生泄漏。(7)乙炔瓶内多孔物质下沉,产生净空间,使乙炔瓶处于高压状态。(8)乙炔瓶处于卧放状态,或大量使用乙炔时出现丙酮随同流出。(9)石油气瓶充灌过满,受热时瓶内压力过高。(六)气瓶定期检查盛装惰性气体的气瓶,每5年检验一次;盛装腐蚀性气体的气瓶、潜水气瓶以及常与海水接触的气瓶,每2年检验一次;盛装其他气体的气瓶,每3年检验一次。二、减压器(一)作用和分类
5、u作用:将高压气体降为低压气体、并保持输出气体的压力和流量稳定不变的调节装置。u分类:u用途:氧气减压器、乙炔减压器u构造:单级式、双级式u工作原理:正作用式、反作用式(二)减压器的构造和工作原理QD-1型氧气减压器(单级反作用式)SJ7-10型氧气减压器(双级式)QD-20型乙炔减压器(单级式)(三)减压器的安全使用u开启时动作缓慢u清尘、牢固连接u用后卸压u定期检验u热水解冻u禁油u不得互换使用三、回火防止器1、基本要求(1)能可靠地阻止回火和爆炸波的传播,并且能迅速地使爆炸气体排除到大气中去。(2)应具有泄压装置(3)能满足焊接工艺的要求(4)容易控制、检查、清洗和维修(5)在发生回火时
6、最好能自动切断气源2、分类(1)按工作压力分为低压式(0.01Mpa),中压式(0.010.15Mpa)回火防止器(2)按作用原理可分为水封式和干式回火防止器(3)按装置部位不同可分为集中式和岗位式回火防止器四、焊炬(一)焊炬的作用和分类 1.作用:将可燃气体和氧气按一定比例均匀混合,以一定的速度从焊嘴喷出,形成一定能率、一定成分、适合焊接要求和稳定燃烧的火焰。2.分类:按混合方式u等压式u射吸式(二)射吸式焊炬的构造和工作原理H01系列射吸式焊炬H01-6型焊炬黄铜组成如图所示H02-1型焊炬(换管式)(三)焊炬的安全使用1.使用时的注意事项u检查射吸情况u检查连接和是否漏气u正确点火u正确
7、关闭,顺序(乙炔氧气)u禁油2.焊炬常见故障及排除方法(1)连续灭火烟灰附着太厚(2)火焰小氧气阀针积灰较厚或弯曲(3)逆流焊嘴堵塞(4)火焰忽大忽小阀针杆的螺纹磨损(5)乙炔倒流喷嘴松动漏气(6)连续灭火温度过高、焊嘴松动五、割炬u作用:使氧与乙炔按比例进行混合,形成预热火焰,并将高压纯氧喷射到被切割的工件上,使被切割金属在氧射流中燃烧,氧射流并把燃烧生成的熔渣 吹走而形成割缝。u分类:按混合方式不同u等压式u射吸式(一)G01-30型割炬气割所用的割炬如图 G01-30型割炬射吸式割嘴环形和梅花形(二)GD1-100型割炬GD1-100型割炬等压式(三)割炬的安全使用1、选择合适的割嘴2、
8、检查射吸情况3、火焰熄灭的处理4、割嘴漏气的处理5.割嘴和割炬配合不严的处理6.回火的处理7.保持割嘴通道清洁8.清理工件表面六、橡胶管及气焊辅助工具(一)橡胶管和橡胶管接头u氧气橡胶管为蓝色(原为红色) 工作压力2 MPa 爆破压力6 MPau乙炔橡胶管为红色(原为黑色) 工作压力0.3 MPa 爆破压力0.9 MPau长度5米u接头区分:乙炔接头的螺母上有12条槽(二)气焊辅助工具清理工具钢丝刷、錾子、手锤、锉刀连接工具钢丝钳、活扳手、铁丝清嘴工具通针护目镜37号黄绿色镜片点火枪第三节-气焊与气割常用材料 1.焊丝 对气焊丝的要求对气焊丝的要求 (1) 焊丝的化学成分应基本上与焊件相符合,
9、以焊丝的化学成分应基本上与焊件相符合,以保证焊缝具有足够的力学性能。保证焊缝具有足够的力学性能。 (2) 焊丝表面应无油脂、锈斑及油漆等污物。焊丝表面应无油脂、锈斑及油漆等污物。 (3) 焊丝应能保证焊缝具有必要的致密性,即不焊丝应能保证焊缝具有必要的致密性,即不产生气孔及夹渣等缺陷。产生气孔及夹渣等缺陷。 (4) 焊丝的熔点应等于或略低于被焊金属的熔点;焊丝的熔点应等于或略低于被焊金属的熔点;焊丝熔化时应平稳,不应有强烈的飞溅和蒸发。焊丝熔化时应平稳,不应有强烈的飞溅和蒸发。2. 常用气焊丝常用气焊丝 常用气焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、常用气焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不
10、锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、铸铁气焊丝等。其中碳素结构钢焊丝、合金结构铸铁气焊丝等。其中碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝的牌号及用途见表钢焊丝、不锈钢焊丝的牌号及用途见表3-2。 气焊铸铁时,由于其中含有较多量的碳和硅,气焊铸铁时,由于其中含有较多量的碳和硅,这两种元素在焊接过程中易烧损,故在铸铁气焊这两种元素在焊接过程中易烧损,故在铸铁气焊丝内碳和硅的含量应适当增加。丝内碳和硅的含量应适当增加。GB1004488中中规定铸铁气焊丝的型号用字母规定铸铁气焊丝的型号用字母RZ后加焊丝主要化后加焊丝主要化学元素符号或金属类型代号,
11、后面再加小分类的学元素符号或金属类型代号,后面再加小分类的数字。数字。 字母字母“R”表示焊丝;表示焊丝; 字母字母“Z”表示焊丝用于铸铁焊丝;表示焊丝用于铸铁焊丝; 字母字母“C”表示灰铸铁;表示灰铸铁; 字母字母“CH”表示合金铸铁;表示合金铸铁; 字母字母“CQ”表示球墨铸铁。表示球墨铸铁。 常用型号有RZC-1、RZC-2、RZCH、RZCQ-1、RZCQ-2等。RZC型用于中小型灰铸铁焊丝;RZCH型用于高强度铸铁或合金铸铁气焊;RZCQ型用于球墨铸铁件气焊。焊丝的牌号及主要成分见表2-8二、焊剂二、焊剂 1. 焊剂的作用焊剂的作用 (1) 驱除焊接时熔池中形成的高熔点氧化物杂质,并
12、形成熔渣覆盖在熔池表面,使熔池与空气隔离,防止熔池金属的氧化; (2) 改善润湿性能和精炼作用,促使获得致密的焊缝组织。 2. 焊剂牌号编制方法焊剂牌号编制方法 (1) 牌号前加“CJ”表示焊剂。 (2) 牌号一般由三位数字组成,第一位数字表示焊剂的用途类型:1表示不锈钢及耐热钢用熔剂;2表示铸铁气焊用熔剂;3表示铜及铜合金气焊用;4表示铝及铝合金气焊用。 (3) 牌号第二、三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号。 3. 焊剂的牌号及主要焊剂的牌号及主要成分见表成分见表2-9。三、乙炔(一)乙炔的物理化学性质乙炔(C2H2) 比空气轻与空气混合燃烧2350与氧气混合燃烧31003300乙炔完全燃烧
13、反应式:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O+Q(放热)(二)乙炔的爆炸性及溶解性1.纯乙炔的分解爆炸性(1)温度高于500,发生爆炸分解(2)与触媒剂有关(3)与容器的形状、大小有关(4)与铜、银、水银长期接触(5)与氯、次氯酸盐等化合2.乙炔与空气、氧气和其他气体混合气的爆炸性 与空气混合305与氧气混合300(三)乙炔中的杂质及毒性1、乙炔中含磷化氢2、乙炔中含硫化氢3、乙炔中含空气(10)4、乙炔的毒性四、液化石油气丙烷(C3H8)5080液态比空气轻燃烧温度为20002850焊接有色金属性能优良特点:1、易挥发,易燃气体2、易产生一氧化碳 需氧量大3、易爆气体4、气态比空气重,易下
14、沉5.对一般橡胶材料有腐蚀性6.气瓶内压力与温度成正比7.有一定毒性五、氢气u比空气轻14.38倍u空气的自然点560u氧气的自然点450u用于水下切割u有色金属的焊接u与空气、氧气、氯气、氟形成爆炸六、氧气(一)物理化学性质u比空气重u-183,淡蓝色液体u-218,淡蓝色固体(二)安全特点u与温度、压力有关u与油脂、细微可燃物接触发生自然u与可燃气体混合易发生爆炸u纯度:一级99.2 二级98.5七、特利气概念:以丙烯为主,再加入一定比例的添加剂,经过物理混合而成。特点:u增加了使用周期u比乙炔更安全u不逆火u质量高u无污染,对人体无害第四节-气焊与气割火焰及工艺参数气焊火焰用来对焊件和填
15、充金属进行加热、熔化和焊接的热源。气割火焰预热的热源一、气焊气割火焰(一)分类u氧-乙炔焰(3200)u氢氧焰(2770 )u液化石油气火焰(2000-2850 )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。 (二)中性焰 氧与乙炔充分燃烧,没有氧与乙炔过剩,内焰具有一定还原性。u 氧与乙炔体积比(O2/C2H2)为 1.11.2u 最高温度30503150。u 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。 (三)碳化焰 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。 u最高温度270030
16、00。u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。u氧与乙炔体积比(O2/C2H2)为 1.1(四)氧化焰 氧过剩火焰,有氧化性,焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。u氧与乙炔体积比(O2/C2H2)为1.2u最高温度31003400。u主要用于焊接黄铜、锡青铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。 五、各种火焰的适用范围二、气焊与气割主要工艺参数(一)气焊主要工艺参数1.焊丝直径的选择 根据焊件的厚度、坡口的形式、焊缝位置、火焰能率等2.火焰性质的选择 根据材料的种类和性能3.火焰能率的选择 根据焊接的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝的空间位置4.焊嘴倾斜角的选择 根据焊嘴的大小、焊件的厚度、
17、母材的熔点和导热性及焊缝空间位置5.焊接速度的选择 根据焊工的操作熟练程度(二)气割主要工艺参数1.割炬型号和切割氧压力 根据工件厚度选择2.切割速度 根据工件厚度和割嘴形式选择 (后拖量)3.预热火焰能率 根据工件厚度选择 (中性焰或轻微氧化焰)4.割嘴与工件间的倾角 根据工件的厚度选择5.割嘴离工件表面的距离 3 5mm第五节-气焊与气割一、管道发生燃烧爆炸的原因静电、明火、漏气、油脂、热源、摩擦二、对输气管道的安全要求(一)管道及其附件的选用(二)管道的敷设(三)管道投入使用前的处理(四)限制输气管道中气体的流速三、安全管理管理制度、专人负责、定期检查、及时整改、重点巡视、应急救援、严格管理第六节
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