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课题：气焊与气割的安全技术课型：新授目的要求：1、了解气焊与气割的基本原理和适用范围。2、了解常用气体的性质，熟练掌握其使用安全要求。3、掌握焊炬、割距、阻火装置及附件的结构，熟练掌握其安全使用要求。4、明确气焊与气割的安全操作。重点、难点：①常用气体的安全使用要求。②气焊与气割设备的安全操作要求。学方法：启发式课时安排：共三课时一、气焊与气割的基本原理和适应范围（一）气焊1、概念：气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去熔化工件接缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的方法。2、气焊用的可燃气体主要有：乙炔、液化石油气、丙烷、丁烷、丙烯、氢气等。3、气焊用的助燃气体主要是氧气。第一节气焊与气割的基础知识4、气焊用的设备及工具：氧气瓶、乙炔瓶（或乙炔发生器）、回火防止器、减压器、焊矩、氧气输送管、乙炔输送管等。5、气焊用的焊丝。①作用：填充金属。②常用气焊丝的牌号有：H08和H08A等。③选用：根据工件的化学成分、机械性能选用不同成分或性能的焊丝，有时用被焊板材上切下的条料作焊丝。④说明：焊接有色金属、铸铁和不锈钢时，应采用焊粉。目的：消除覆盖在焊材及熔池表面上的难溶的氧化膜和其他杂质，并在熔池表面形成一层熔渣保护熔池。6、气焊主要用于焊接：薄钢板、低熔点材料（有色金属及其合金）、铸铁件、硬质合金刀具等。还用于磨损、报废零件的补焊，构件变形的火焰矫正等。1、概念：气割是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰将工件切割处预热到一定的温度，喷射出高速切割氧流，使金属剧烈氧化并放出热量，利用切割氧把熔化状态的金属氧化物吹掉，而实现切割的方法。2、气割过程：是预热—燃烧—吹渣的过程。3、金属气割过程的实质：是铁在纯氧的燃烧过程，而不是熔化的过程。4、气割用的可燃气体主要有：乙炔、液化石油气和氢气。5、气割用的设备及工具：氧气瓶、乙炔瓶（或乙炔发生器）、回火防止器、减压器、割矩、氧气输送管、乙炔输送管等。（二）气割6、金属气割的条件：（1）金属在氧气中的燃点应低于其熔点。（2）气割时金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。（3）金属在切割氧流中的燃烧应是放热反应。（4）金属的导热性不能太高。（5）阻碍气割的杂质要少。说明：①不需要特殊气割方法就可以气割的金属有：纯铁、低碳钢、中碳钢、低合金钢和钛等。②必需采用特殊气割方法气割的金属有：铸铁、不锈钢、铝和铜等。二、气焊与气割的优缺点1、气焊的优点：A、设备简单、使用灵活。B、对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性。C、焊接时不需要电力。2、气焊的缺点是：A、生产效率较低。B、焊接后工件易变形，热影响区较大。C、较难实现自动化。3、气割的优点：设备简单灵活。4、气割的缺点：一部分金属材料受到局限性。1、中性焰（Ｏ2：Ｃ2Ｈ2=1:1.2）中性焰有三个显著的区域：焰芯、内焰和外焰。①、焰芯：白而亮，轮廓清晰。温度800~1200℃。②、内焰：内焰处在焰芯前2~4mm部位燃烧最剧烈，温度最高，可达3100~3150℃。呈兰紫色。第二节气焊气割火焰及其操作一、气焊气割火焰（一）分类氧—乙炔焰具有很高的温度（3200℃），加热集中，是气焊气割中主要采用的火焰。氧—乙炔焰根据氧和乙炔混合比的不同，可分为中性焰、碳化焰和氧化焰。如右图所示:图5-1氧乙炔焰(a)中性焰(b)碳化焰(c)氧化焰③、外焰：外焰呈桔红色。温度为1200~2500℃。中性焰是焊接时常用的火焰，用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、紫铜、铝合金等材料。2.碳化焰（Ｏ2：Ｃ2Ｈ21）碳化焰火焰比中性焰长而柔软。乙炔量过大时火焰会冒黑烟。碳化焰火焰温度为2700~3000℃。碳化焰中的乙炔过剩，适用于焊接高碳钢、中合金钢、高合金钢、铸铁、铝和铝合金等材料。由于碳化焰的渗碳作用，因此碳化焰不能用于焊接低碳钢和低合金钢。3、氧化焰：（Ｏ2：Ｃ2Ｈ2＞1.2）氧化焰中有过剩的氧，氧化反应剧烈，火焰长度明显缩短，焰心呈锥形，内焰几乎消失。氧化焰的温度达3100~3400℃。由于火焰的氧化性，在焊接碳钢时，会造成熔化金属氧化和合金元素烧损，大大降低焊接质量。所以一般材料的焊接不采用氧化焰。仅用于焊接黄铜，以防止锌的蒸发。二、气焊的基本操作技术气焊操作时，一般右手持焊矩，将拇指位于乙炔开关处，食指位于氧气开关处，以便随时调节气体流量。用其它三指握住焊矩柄，右手拿焊丝。气焊的基本操作有：点火、调节火焰、施焊和熄火等几个步骤。★点火时先微开氧气阀门，然后打开乙炔阀门，用明火点燃火焰。这时的火焰为碳化焰，然后逐渐开大氧气阀，将碳化焰调整为中性焰，如继续增加氧气（或减少乙炔）就可得到氧化焰。点火时，可能连续出现“放炮”声，原因是乙炔不纯，应放出不纯乙炔，重新点火；有时出现不易点火，原因是氧气量过大，这时应重新微关氧气阀门。点火时，拿火源的手不要正对焊咀，也不要指向他人，以防烧伤。焊接完毕需熄火时，应先关乙炔阀门，再关氧气阀门，以免发生回火和减少烟尘。三.气割的基本操作技术气割时先用氧乙炔火焰将割口附近的金属预热到燃点（约1300℃,呈黄白色），然后打开割炬上的切割氧气阀门，高压氧气射流使高温金属立即燃烧，生成的氧化物（即氧化铁、呈熔融状态）同时被氧气流吹走。金属燃烧产生的热量和氧乙炔火焰一起又将邻近的金属预热到燃点，沿切割线以一定的速度移动割炬，即可形成割口。第三节气焊与气割常用气体气焊气割常用的可燃气体有：乙炔（Ｃ2Ｈ2）、氢气（Ｈ2）、液化石油气等；常用的助燃气体是氧气（Ｏ2）。一、乙炔（一）乙炔的物理化学性质乙炔是一种无色易燃易爆气体，工业用乙炔常混有硫化氢和磷化氢等杂质，有特殊的臭味。比空气稍轻。（二）乙炔的爆炸性及熔解性乙炔是一种危险的易燃易爆气体，自燃点低（305℃），点火能量小，容易聚合、分解和着火、爆炸。1、纯乙炔的分解爆炸性（1）当温度超过200~300℃，乙炔分子就开始聚合，形成复杂的化合物。聚合反应是一种放热反应，气体温度越高，反应越快。当温度达到500℃时，便会发生爆炸。而且爆炸威力巨大。（2）乙炔的分解爆炸与触媒有关。（3）乙炔的分解爆炸与存放的容器形状和大小有关。容器的直径越小越不容易爆炸。（4）乙炔与铜、银、水银等金属或其盐类长期接触时，会生成乙炔铜和乙炔银等爆炸性混合物，当受到摩擦或撞击时就会发生爆炸。（5）乙炔与氯、次氯酸盐等化合物，在日光照射下以及加热等都会发生燃烧和爆炸。2、乙炔与空气、氧气和其它气体混合气的爆炸性（1）乙炔及其它可燃气体凡与空气或氧气混合时就提高了爆炸危险性。（2）乙炔中混有与其不发生化学应的气体，如氮气、水蒸汽等，或把乙炔溶解在液体内，能够降低乙炔的爆炸性。乙炔能够溶解在多种液体中，尤其是有机液体，如丙酮。在15℃、0.1MPa时，1升丙酮能溶解23升乙炔，当压力增大到1.42MPa时1升丙酮能溶解400升乙炔。人们就利用乙炔能大量溶解于丙酮的这一特性，将乙炔装入乙炔瓶进行储存和运输。（三）乙炔中的杂质及毒性乙炔中含有磷化氢和硫化氢等杂质性气体，这些气体都有毒性。乙炔中含有少量的空气，这也很不安全，对空气也要严加控制。一般规定：乙炔中磷化氢的含量不得超过0.2%，硫化氢的含量不得超过0.1%，空气的含量不得超过1%~1.5%，否则就会不安全。二、液化石油气是炼制石油的副产品，其主要成份是丙烷、丁烷等，在常温下一般都是气体，很容易液化，贮存和运输很方便，比重比空气大，液化后的比重比水、汽油轻。液化石油气燃烧的火焰温度比乙炔火焰温度低，丙烷在氧气中燃烧的温度为2000~2800℃，用于气割时，金属预热时间需稍长些。液化石油气的安全性比乙炔好，但是液化石油气有一定的毒性，对普通橡胶管和衬垫也有一定的腐蚀性。三、氢气：是一种无色无味的气体，是最轻的一种气体，具有极强的扩散能力，极易泄漏，是一种极危险的易燃易爆气体。氢具有很强的还原性，在高温下，可以从金属氧化物中夺取氧而使金属还原。四、氧气：氧气是一种无色、无味、无毒的气体，比空气略重。工业上主要通过液化空气分离法制取氧气。氧气本身不能燃烧，但能助燃，具有强氧化性。氧几乎能与所有的可燃气体或液体燃料的蒸气相混合而形成爆炸性混合物，爆炸极限范围很大，所以危险性很大。氧气越纯，可燃混合气燃烧的温度越高。第四节气焊与气割设备及安全操作一、焊炬（一）焊炬的作用和分类1、概念：焊炬又称焊枪，是气焊操作的主要工具。2、作用：是将可燃气体和氧气按一定比例均匀地混合，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。3、分类：①焊炬按可燃气体与氧气的混合方式分为等压式和射吸式两类；②按火焰的数目分为单焰和多焰两类；③按可燃气体的种类分为乙炔、氢气、液化石油气等类；④按使用方法分为手用和机械两类。目前国内使用的焊炬多数为射吸式。（二）射吸式焊炬的构造和工作原理1、常用的焊炬：是低压焊炬或称射吸式焊炬。2、型号：有H01-2、H01-6、H01-12等多种。3、各符号的含义：H—表示焊炬；01—表示射吸式；2、6、12等表示可焊接的最大厚度（mm）。4、射吸式焊炬的构造：包括：焊嘴、乙炔接头、氧气接头、手柄、乙炔阀门、氧气阀门、射吸式管、混合管、主体、喷咀等组成。见图5__15、工作原理：打开氧气调节阀，氧气经喷射管从喷射孔快速射出，并在喷射孔外围形成真空而造成负压（吸力）；再打开乙炔调节阀，乙炔即聚集在喷射孔的外围；由于氧射流负压的作用，乙炔很快被氧气吸入混合室和混合气体通道，并从焊嘴喷出，形成了焊接火焰。图5—2H01-6型焊炬的构造1—焊嘴2—混合气管3—射吸管4—射吸管螺母5—乙炔调节阀6—乙炔进气管7—乙炔管接头8—氧气管接头9—氧气进气管10—手柄11—氧气调节阀12—主体13—乙炔阀针14—氧气阀针15—喷嘴射吸式焊炬外形图及内部构造（三）焊炬的安全使用1、使用焊炬时应注意的事项(1)使用前必须检查其射吸情况。先将氧气橡皮管紧接在氧气接头上，使焊炬接通氧气。此时先开启乙炔调节阀手轮，再开启氧气调节手轮，用手指按在乙炔接头上，如果手指感到有一股吸力，则表明射吸作用正常。如果没有吸力，甚至氧气从乙炔接头中倒流出来，则说明没有射吸能力，必须进行修理，否则严禁使用。(2)焊炬射吸检查正常后，再把乙炔橡皮管接在乙炔接头上。乙炔进气接头与乙炔橡皮管应避免连接太紧，以不漏气并容易播上和容易拔下为准。同时应检查其它各气体通道、各气体调节阀处和焊嘴处是否正常和漏气。(3)上述检查合格后才能点火。点火时应把氧气调节阀稍微打开，然后打开乙炔调节阀。点火后立即调整火焰，使火焰达到正常形状。(4)停止使用时，应先关闭乙炔调节阀，再关闭氧气调节阀，以防发生回火和产生黑烟。(5)在使用过程中，如发现气体通路或阀门有漏气现象，应立即停止工作，消除漏气后，才能继续使用。（6）不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件或地面上。（7）焊嘴头被堵塞时，严禁嘴头与平板摩擦，应用通针清理。(8)焊炬各气体通路均不得沾染油脂，以防氧气遇到油脂而燃烧爆炸。(9)根据焊件厚度选用适当的焊炬和焊嘴。（10）焊炬停止使用后应挂在适当的场合，或拆下橡皮管将焊炬存放在工具箱内。2、引起回火的主要原因：①焊嘴或气体通道被堵塞。②焊嘴过热。③焊嘴过分接近熔融金属，混合气体流动不畅通。④胶管受压、阻塞或打折等，造成混合气体的流动速度低于燃烧速度而产生回火。3、回火处理：应急速关闭乙炔调节阀，再关闭氧气调节阀。等回火熄灭后，再打开氧气调节阀，吹除残留在焊炬内的余焰和烟灰。二、割炬1、割炬的作用和分类（1）作用：割据是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（氧化物）吹走而形成割缝。注：割炬是气割工件的主要工具。（2）分类：①按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式，分为：射吸式割炬和等压式割炬两类。②按用途分为：普通割炬、重型割炬及焊、割两用炬。2、割炬的构造及工作原理（一）G01—30型割炬：是一种常用的割炬，属于射吸类割炬。（1）、G01—30型割炬的构造1—割嘴2—切割氧气管3—切割氧调节阀4—氧气管接头5—乙炔