1、氣焊與氣割許坤利,hpu,氣焊與氣割,一目的及要求二氣焊與氣割設備三氣焊訓練四氧氣切割訓練五安全操作要點,一目的及要求,1.了解氣焊與氣割的基本概念和原理2.熟悉氣焊與氣割的主要設備3.掌握氣焊和氣割的基本操作4.熟悉氣焊與氣割安全操作技術,二氣焊與氣割設備,氣焊與氣割設備包括乙炔氣瓶、氧氣瓶、減壓器、焊炬（割炬）等。1.可燃氣體選用應考慮的因素：（1）發熱量要大。（2）火焰溫度要高。（3）可燃氣體燃燒消耗的氧要少。（4）爆炸的極限范圍要小。（5）運輸要方便,2.氧氣和氧氣瓶氧氣在常溫常壓下是一種無色、無味、無毒的氣體。本身不燃燒，但是一種極為活潑的助燃氣體。可與很多元素化合生成氧化物。氣焊氣

2、割是利用可燃氣體和氧反應放出的熱量作為熱源。乙炔只有在純氧中燃燒，才能達到最高溫度。因此，用于焊接的氧氣純度要在99.5以上。氧氣純度不夠，會明顯影響燃燒效率和切割效果。,氣焊設備示意圖,氧氣瓶是貯存和運輸高壓氧氣的容器。瓶體漆成天藍色，并漆有“氧氣”黑色字樣。氧氣瓶容量一般為40L，額定工作壓力為15MPa，因此，每瓶可裝1個大氣壓的氧氣6000L。必須正確地保管和使用氧氣瓶，否則，有爆炸的危險。禁止將氧氣瓶和乙炔瓶以及其他可燃氣瓶、易爆易燃物品放在一起，不得同車運輸。禁止氧氣瓶接觸油脂，高壓氧氣與油脂等易燃物接觸，會引起自燃。操作中氧氣瓶距離乙炔發生器、明火或熱源應大于5m。氣瓶閥是用來開

3、閉氧氣的閥門。,氧氣瓶,yQy-1型氧氣減壓器,減壓器的構造:從氣瓶來的高壓氣體進入高壓室后，由高壓表指示壓力。減壓器不工作時，應放松調壓彈簧，使活門被副彈簧壓下，關閉通道，高壓氣體就不能入低壓室。減壓器工作時，應按順時針方向將調壓螺釘旋入，壓縮調壓彈簧，頂開活門，高壓氣體經通道進入低壓室，隨著低壓室內氣體壓力的增加，壓迫薄膜及調壓彈簧，使活門開啟度逐漸減小。當低壓室內氣體壓力達到一定數值時，又會將活門關閉，低壓表指示出減壓后氣體的壓力。控制調節螺釘，可改變低壓室的壓力，獲得所需的工作壓力。,3.乙炔和乙炔發生器乙炔是碳氫化合物（俗稱電石氣)，是用碳化鈣（CaC2，俗稱電石）跟水反應而產生的。

4、分子式C2H2，在常溫下是無色氣體。工業用乙炔因含有硫化氫等雜質，故有臭味。是易燃易爆物質。乙炔在氧氣里燃燒，最終產物是二氧化碳和水，同時放出大量的熱，溫度可達3000以上。乙炔燃燒的化學方程式如下：2C2H25O24CO22H2O,乙炔發生器是能使水和電石（CaC2）進行化學反應產生一定壓力的乙炔氣體的裝置。按乙炔的壓力P可分為低壓式乙炔發生器（P0.045Mpa）和中壓式乙炔發生器（P=0.0450.15Mpa）。乙炔是易爆氣體，當溫度超過300或壓力超過0.15MPa時，遇火即會爆炸；當乙炔與空氣或氧氣混合時，爆炸性大大增加。乙炔瓶是貯存和運輸乙炔的容器，瓶內裝有浸滿著丙酮的多孔性填料（

5、通常用活性炭、木屑、浮石和硅藻土等混合制成），將乙炔溶解在丙酮或其它液體里、貯存在毛細管狀的物質中，可大大降低爆炸性，使乙炔以1.5MPa的壓力安全的貯存在瓶內。乙炔瓶體漆成白色，“乙炔”字樣漆成紅色。乙炔瓶安全且衛生，正在逐步取代乙炔發生器。,回火保險器（安全瓶）正常氣焊時，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當發生氣體供應不足或管路焊嘴阻塞等情況時，火焰會進入噴嘴沿著乙炔管路向里燃燒，這種現象稱為回火。如果回火蔓延到乙炔發生器，就可能引起爆炸事故。回火保險器就是裝在燃料氣體系統上的防止向燃氣管路或氣源回燒的保險裝置，一般有水封式與干式兩種。干式回火保險器如圖所示，當回火時，高溫高壓的回火氣體從出氣

6、口倒流人回火保險器里，活門關閉，爆破橡皮膜泄壓后排入大氣。,干式回火保險器,4.焊絲和焊炬,氣焊絲一般是光金屬絲，用作填充金屬并與熔化的焊件金屬一起形成焊縫。焊炬是氣焊時用于控制氣體混合比、流量及火焰并進行焊接的工具。射吸式焊炬的構造原理見圖。氧氣從噴嘴以很高的速度射入射吸管，將低壓乙炔吸入射吸管。,焊炬構造示意圖,5.氧-乙炔焰的種類、構造和性質乙炔在完全燃燒后生成二氧化碳和水蒸氣，并放出大量的熱，共化學反應式為：C2H2+2.5O22CO2+H2O+1301.85kJ/mol可見，乙炔完全燃燒必須2.5倍的氧，由于空氣可供給一部分氧，因而由氧氣瓶供給的氧只是使乙炔燃燒成一氧化碳：C2H2+

7、O22CO+H2+450.11kJ/mol因此，從氧氣瓶供給的氧量與乙炔量在焊炬中的比例為1:1（這個比值用表示），此時形成的火焰叫做中性焰。但由于氧含有雜質，因而供給焊炬的氧要比理論少多一些，即當=1.1-1.2時才能形成中性焰。,通過調整混合氣體中乙炔與氧氣的比例，可獲得三種不同性質的火焰：,（1）中性焰：又稱正常焰，其氧氣和乙炔的混合比為1.01.2。中心焰由焰心、內焰和外焰三部分組成。內焰區是焰心外邊顏色較暗的一層，其溫度最高，可達30003200。適用于焊接低碳鋼、中碳鋼、合金鋼、純銅和鋁合金等材料。（2）碳化焰：碳化焰的氧氣和乙炔混合的體積比小于1.0。由于氧氣較少，燃燒不完全，整

8、個火焰比中性焰長，溫度較低，最高溫度約為27003000。由于有乙炔過剩，故適用于焊接高碳鋼、硬質合金，焊補鑄鐵等。（3）氧化焰：氧化焰的氧氣與乙炔混合的體積比大于1.2。由于燃燒時有過剩氧氣，故燃燒比中性焰劇烈。由于對金屬熔池有氧化作用，降低了焊縫質量，故只適用于焊接黃銅，一般不宜采用。,氧-乙炔焰的種類、構造示意圖,三氣焊訓練1.氣焊是利用氣體火焰作熱源的焊接方法，目前最常用的是氧-乙炔焊，氧-乙炔焊是利用乙炔與氧氣混合燃燒時的火焰進行焊接的方法。點火、調節火焰與滅火點火時，先微開氧氣閥門，再開乙炔閥門，隨后用明火點燃。調節火焰，先根據焊件材料確定應采用哪種氧乙炔焰，并調整到所需的那種火焰

9、，再根據焊件厚度，調整火焰大小。滅火，應先關乙炔，再關氧氣。2.堆平焊波氣焊時，通常用左手拿焊絲，右手持焊炬，兩手動作應協調，沿焊縫向左或向右焊接。,3.氣焊特點與電弧焊相比，氣焊熱源的溫度較低，熱量分散，加熱緩慢，生產率低，接頭顯微組織粗大，性能較差，熱影響區較大，容易引起較大的變形。但氣焊火焰易于控制，操作簡便、靈活，容易實現單面焊雙面成形。氣焊還便于預熱和后熱，不需要電源，適合在沒有電源的地方（如野外）施工。氣焊常用于薄板焊接，管子焊接，鑄鐵補焊，銅、鋁等有色金屬及其合金的焊接。氣焊一般適用于維修及單件薄板焊接。其實質是一部具有符合焊接要求的特殊降壓變壓器。,4.氣焊工藝(1).接頭形式

10、與坡口形式氣焊常用的接頭型式有對接、角接和卷邊接頭，如圖所示。搭接和T形接用得少。適宜用氣焊的工件厚度不大，因此，氣焊的坡口型式一般為I形坡口和V形坡口。,(2)氧-乙炔焰的點燃根據焊件厚度，選擇焊炬的型號和焊嘴，板緊焊嘴，接好氧氣管路，調節好氧氣瓶的輸出壓力，然后打開焊炬的調節旋鈕作射吸試驗。若射吸試驗合格，即接上乙炔管，并調節好乙炔壓力。射吸試驗合格后。還應作泄漏試驗，檢查各調節閥和管接頭處有無泄漏，若無泄漏，即可進行點火。點火時，首先稍微開啟氧氣調節閥，接著再開啟乙炔調節閥，開啟程度要更小些，以免乙炔氣燃燒不充分而產生黑煙灰。兩種氣體在焊炬內混合后，從焊嘴噴出，用點火槍即可將混合氣點燃。

11、開始點燃時，如果氧氣壓力過大或乙炔不純，就會連續發出“叭、叭”的聲音或發生不易點燃的現象。,(3)施焊前的準備1）在調節氧-乙炔焰的過程中，若發現火焰的形狀歪斜或發出“吱、吱”聲時，應用通針將焊嘴內的雜質清除干凈，直至火焰正常后才可進行焊接。2）為保證焊接質量，氣焊前一般應用砂紙或鋼絲刷將焊絲及焊件接頭處表面的氧化物、鐵銹及油污等臟物清除干凈。3）起焊前，必須對起焊點進行預熱。預熱時，焊嘴的傾角約為8090，并要使火焰在起焊處往復移動，以保證焊接處溫度均勻升高。如果兩焊件厚度不同，火焰應稍為偏向厚件。只有當起焊處形成白亮而清晰的熔池時，才可進行起焊。,4）為了使被焊的兩塊金屬母材獲得正確的位置

12、，常常需要在待施焊的焊縫上，先焊上若干條間距大致相等、長度很短的焊縫，稱為定位焊。定位焊縫不宜過長、過寬、過高，特別是較厚的焊件，還要保證有足夠的熔深，不然會造成正式焊縫高低不平，寬窄不一和熔合不良等缺陷。若定位焊時產生焊接缺陷，應及時鏟除或修補。對薄板的直縫焊件，定位焊由中間向兩端進行，定位焊長度為57mm，間距為50100mm。對較厚焊件，定位焊應由兩端向中間進行，定位焊長度為2030mm，間距為200300mm。,5.選擇氣焊工藝參數主要是火焰能率、焊絲直徑和焊嘴傾斜角度。火焰能率是由焊炬型號及焊嘴號的大小決定的（表）。對一種型號的焊炬和焊嘴，還可以在一定范圍內調節火焰的大小。氣焊紫銅等

13、導熱性強的工件，應選用大的焊炬型號和焊嘴號；非平焊位置氣焊時，應選用小的焊炬型號和焊嘴號。焊絲直徑是根據工件厚度選擇的，如表4-7所示。焊嘴傾角則根據工件厚度、火焰大小、焊件加熱溫度和工件材質等確定。焊絲的選擇：,6.氣焊操作技術點火、調節火焰與滅火點火時，先微開氧氣閥門，再開乙炔閥門，隨后用明火點燃。調節火焰,先根據焊件材料確定應采用哪種氧乙炔焰，并調整到所需的那種火焰，再根據焊件厚度，調整火焰大小。滅火時，應先關乙炔，再關氧氣。（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，如圖4

14、-16所示。焊嘴軸線的投影應與焊縫重合，與焊縫一般保持3050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。,（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，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

15、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。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，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，應大些，可取8090；正常焊接時，一般保持在3050之間；當焊接結束時，應適當減小，以便更好地填滿弧坑和避免焊穿。焊嘴焊絲圖4-23焊嘴和焊絲的擺動方法（5）焊嘴和焊絲的擺動焊接中，焊嘴和焊絲應作均勻協調的擺動，才能獲得優質、美觀的焊縫。焊嘴和焊絲的擺動有三個方向：沿焊縫方向作前進運動，不斷熔化焊件和焊絲而形成焊縫；在垂直于焊縫方向作上下跳動；在焊縫寬度方向作橫向擺動（或打

16、圓圈運動）。,焊嘴和焊絲的擺動方法及幅度，與焊件的厚度、材質、空間位置及焊縫尺寸有關。上面三種適用于厚度較大焊件的焊接和堆焊。下面一種適用于薄板的焊接。,（5）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810mm。（6）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。總之，氣焊收尾的要領

17、是：傾角小，焊速增，送絲快，熔池滿。若出現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象，說明火焰選擇不當，此時應及時將火焰調節成中性焰。,四氧氣切割訓練氧氣切割（簡稱氣割），是指利用氣體火焰的熱能將工件切割處預熱到一定溫度后，噴出高速切割氧流。使其燃燒并放出熱量實行切割的方法。氣割所用的設備，除用割炬代替焊炬外，其余與氣焊相同。割炬有射吸式和等壓式兩種，射吸式割炬的構造原理，如圖所示。割炬的割嘴有環形（組合式）和梅花形（整體式）兩種。常用割炬型號有G0l30，“G”表示割炬，“0”表示手工，“1”表示射吸式，“30”表示氣割低碳鋼的最大厚度（以mm計）。,氧氣切割示意圖,1.低碳鋼的

18、氣割過程低碳鋼的切割過程如圖所示。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。,氣割過程,2.氧氣切割金屬材料必須具有的條件（1）金屬材料的燃點必須低于其熔點這是保證切割是在燃燒過程中進行的基本條件。否則，金屬將先熔化，變為熔割過程，使割口過寬不整齊。低碳鋼燃點為1350，熔點為1500，很適合切割。隨著含碳量的增加，燃點上升，熔點下降，大約含碳量超過0.7后，燃點即高于熔點，所以，高碳鋼不適合切割。鑄鐵燃點高于熔點，而且產生的SiO2粘度大，流動性差，切割氣流很難把它吹除，所以切割困難。（2）燃燒生成的金屬氧化物的熔點，應低于金屬本身的熔點，同時流動性要好，若不具備這一條件，就會在表面形成固態氧化物，阻礙氧流與下層金屬的接觸，使切割過程不能正常運行。例如，鋁的熔點為660，而Al2O3的熔點高達2050；鉻的熔點是1550，而Cr2O3的熔點則為1990。所以，對不