气焊与气割

主讲:袁书波•车身构件的连接以焊接方法用得最多。焊接可以获得与母材相近的强度，具而且有节约材料、减小质量，连接效果好、密封性好等优点。但它不可拆卸，会产生焊接变形、裂纹等缺陷。各种焊接方法，可分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。焊接工艺的分类焊接熔化焊压力焊钎焊电阻焊冷压焊超声波焊爆炸焊真空扩散焊高频焊摩擦焊凸焊缝焊点焊对焊烙铁钎焊火焰钎焊超声波钎焊炉中钎焊金属浴钎焊真空钎焊感应钎焊盐浴钎焊电阻钎焊电子束焊手弧焊气焊等离子弧焊电渣焊电弧焊氩弧焊埋弧焊二氧化碳气体保护焊激光焊•熔焊：将要焊接的工件局部加热至融化，冷凝后形成焊缝而使构件连接在一起的加工方法。包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等。压力焊：焊接过程中必须要施加压力，可能加热也可能不加热才能完成的焊接。其加热的主要目的是为使金属软化，靠施加压力使金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距离，这一点与熔焊时的加热有本质的不同。包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、扩散焊、磁力焊。钎焊：将熔点比母材低的钎料加热至融化，但加热温度低于母材的熔点，用融化的钎料填充焊缝、润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法。钎焊分两大类：硬钎焊和软钎焊。1、硬钎焊的加热温度大于450度，抗拉强度大于200MPa，经常用银基、铜基钎料，适于工作应力大，环境温度高的场合，比如硬质合金车刀、地质钻头的焊接。2、软钎焊的加热温度小于450度，抗拉强度小于70MPa适于应力小，工作温度低的环境。比如电路的锡基钎焊万通汽修学校特种作业焊接与热切割安全技术培训主讲:袁书波第一章气焊主讲:袁书波【学习目标】1．能够正确描述气焊的原理、特点及应用2．能够正确描述气焊设备的构成与连接原理3．能够正确描述气焊火焰的种类，各类型火焰的特点与用途4．能够准备气焊操作的各种劳动保护5．能够正确的选择气焊工艺参数目的及要求•7.能够正确的熟悉气焊的主要设备•8.能够正确的掌握气焊的基本操作•9.能够正确的熟悉气焊安全操作技术万通汽修学校特种作业焊接与热切割安全技术培训氧－乙炔焊属于熔焊的一种，是利用可燃气体(乙炔气)和助燃气体(氧气)，在焊炬的混合室内混合、喷出并点燃后，通过发生剧烈的氧化燃烧(可达3000℃左右)来熔化焊件金属和焊丝并使之熔合的一种焊接方法，因此也称气焊。•一、什么是气焊；气割利用可燃气体与助燃气体（氧气）混合燃烧所产生的高温火焰分离金属材料的热切割方法，又称氧气切割或火焰切割。特种作业焊接与热切割安全技术培训一、气焊与气割设备的组成气焊与气割设备包括乙炔气瓶、氧气瓶、减压器、焊炬（割炬）等。1.可燃气体选用应考虑的因素：（1）发热量要大。（2）火焰温度要高。（3）可燃气体燃烧消耗的氧要少。（4）爆炸的极限范围要小。（5）运输要方便第一节气焊气焊设备工具连接图气焊设备示意图•氧－乙炔焊接设备在使用中应注意清洁和轻拿轻放。•组装前应使气瓶可靠固定，然后将安全帽拆下并将气阀轻微松开，清洁阀口并确认无杂物及阻塞后关闭阀门。•安装压力调节器后，在压力调节阀杆松开前不要急于打开气瓶阀门，并且阀门打开的速度也不宜过快，以免使膜片受到剧烈冲击。然后装上软管并旋转压力调节阀，用有压力的气体将软管逐个吹净。放气时应注意不要过量，附近也不能有明火、机油、油脂等。最后再装上焊枪或割枪，并确保各部连接紧固、可靠、无泄漏。•使用时，顺时针转动调节器上的压力调节杆，乙炔输出压力调整0.05Mpa，氧气输出压力调整为0.2－0.4Mpa。•1.氧气和氧气瓶•氧气在常温常压下是一种无色、无味、无毒的气体。本身不燃烧，但是一种极为活泼的助燃气体。可与很多元素化合生成氧化物。气焊气割是利用可燃气体和氧反应放出的热量作为热源。•乙炔只有在纯氧中燃烧，才能达到最高温度。因此，用于焊接的氧气纯度要在99.5％以上。氧气纯度不够，会明显影响燃烧效率和切割效果。•氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝色，并漆有“氧气”黑色字样。氧气瓶容量一般为40L，额定工作压力为15MPa，因此，每瓶可装1个大气压的氧气6000L。•必须正确地保管和使用氧气瓶，否则，有爆炸的危险。禁止将氧气瓶和乙炔瓶以及其他可燃气瓶、易爆易燃物品放在一起，不得同车运输。禁止氧气瓶接触油脂，高压氧气与油脂等易燃物接触，会引起自燃。•操作中氧气瓶距离乙炔发生器、明火或热源应大于5m。•气瓶阀是用来开闭氧气的阀门。氧气瓶特种作业焊接与热切割安全技术培训2、减压器的作用•1、减压作用储存在气瓶里的气体经过减压器降压，达到所需要的工作压力。•2、示压作用减压器的高低压表分别表示出瓶内高压压力和减压后的工作压力数值。•3、稳压作用在气焊、气割工作时能提供相对稳定气体工作压力。特种作业焊接与热切割安全技术培训氧气减压器低压表特种作业焊接与热切割安全技术培训高压表调压螺钉调压弹簧弹性薄膜装置低压表副弹簧减压活门高压表本体壳体通焊炬从气瓶来yQy-1型氧气减压器减压器的工作原理特种作业焊接与热切割安全技术培训•减压器的构造:从气瓶来的高压气体进入高压室后，由高压表指示压力。•减压器不工作时，应放松调压弹簧，使活门被副弹簧压下，关闭通道，高压气体就不能入低压室。•减压器工作时，应按顺时针方向将调压螺钉旋入，压缩调压弹簧，顶开活门，高压气体经通道进入低压室，随着低压室内气体压力的增加，压迫薄膜及调压弹簧，使活门开启度逐渐减小。当低压室内气体压力达到一定数值时，又会将活门关闭，低压表指示出减压后气体的压力。控制调节螺钉，可改变低压室的压力，获得所需的工作压力。•3.乙炔和乙炔发生器•乙炔是碳氢化合物（俗称电石气)，是用碳化钙（CaC2，俗称电石）跟水反应而产生的。分子式C2H2，在常温下是无色气体。工业用乙炔因含有硫化氢等杂质，故有臭味。是易燃易爆物质。乙炔在氧气里燃烧，最终产物是二氧化碳和水，同时放出大量的热，温度可达3000℃以上。乙炔燃烧的化学方程式如下：•2C2H2＋5O2＝4CO2＋2H2O•乙炔气瓶瓶身为白色且瓶径较粗，用较薄的钢板焊接而成。因为乙炔气不能直接以高压充人钢瓶内，故瓶内充以多孔性材料，如石棉、活性炭、轻木等，在这些材料浸透液态丙酮，利用乙炔能溶解于丙酮的特性，像吸水纸那样通过丙酮吸收并大量液化乙炔。而这种状态下的乙炔是十分稳定的，非自由状态的乙炔便不会改变其组成。•乙炔瓶的工作压力是1.55MPa，使用时工作压力应限制在0.1Mpa以下，应避免振动、高温和lOm以内的明火等。放置时瓶体应直立，否则会因丙酮溢出而引发火灾及爆炸事故。乙炔气瓶乙炔减压器低压表高压表特种作业焊接与热切割安全技术培训回火防止器•4回火保险器•回火保险器（安全瓶）正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，但当发生气体供应不足或管路焊嘴阻塞等情况时，火焰会进入喷嘴沿着乙炔管路向里燃烧，这种现象称为回火。如果回火蔓延到乙炔发生器，就可能引起爆炸事故。回火保险器就是装在燃料气体系统上的防止向燃气管路或气源回烧的保险装置，一般有水封式与干式两种。•干式回火保险器如图所示，当回火时，高温高压的回火气体从出气口倒流人回火保险器里，活门关闭，爆破橡皮膜泄压后排入大气。乙炔下端盖橡皮反向活门滤清器橡胶筛板出气口防爆橡皮膜上端盖干式回火保险器5气焊气割橡胶软管•橡胶软管须经压力试验•氧气橡胶软管试验压力为20个大气压•乙炔橡胶软管试验压力为5个大气压•使用软管长度一般为10-20米•氧气软管为红色•乙炔橡胶软管为绿色黑色特种作业焊接与热切割安全技术培训6.焊丝和焊炬气焊丝一般是光金属丝，用作填充金属并与熔化的焊件金属一起形成焊缝。•焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量及火焰并进行焊接的工具。焊炬(俗称焊枪)是气焊的主要工具。由氧气瓶和乙炔瓶分别输出的气体，要通过焊炬按适当比例混合并以一定流速喷射，才能在焊嘴出口形成满足焊接要求的稳定火焰。实际工作中常用一种射吸式焊炬。特种作业焊接与热切割安全技术培训乙炔气接头乙炔调节手轮射吸式焊炬焊嘴氧气调节手轮•氧气接头•关气方向气焊的使用设备•焊炬特种作业焊接与热切割安全技术培训乙炔软管绿色氧气软管红色二、火焰的调整及形成•通过调整混合气体中乙炔与氧气的比例，可获得三种不同性质的火焰：（1）中性焰：又称正常焰，其氧气和乙炔的混合比为1.0~1.2。中心焰由焰心、内焰和外焰三部分组成。内焰区是焰心外边颜色较暗的一层，其温度最高，可达3000~3200℃。适用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、纯铜和铝合金等材料。（2）碳化焰：碳化焰的氧气和乙炔混合的体积比小于1.0。由于氧气较少，燃烧不完全，整个火焰比中性焰长，温度较低，最高温度约为2700~3000℃。由于有乙炔过剩，故适用于焊接高碳钢、硬质合金，焊补铸铁等。（3）氧化焰：氧化焰的氧气与乙炔混合的体积比大于1.2。由于燃烧时有过剩氧气，故燃烧比中性焰剧烈。由于对金属熔池有氧化作用，降低了焊缝质量，故只适用于焊接黄铜，一般不宜采用。1）中性焰温度：3150℃体积比值：O2／C2H2=1.1～1.2或：O2／C3H8=3.5（丙烷）三个显著区别的区域：焰芯、内焰和外焰气焊火焰特种作业焊接与热切割安全技术培训O2/C2H2是1-1.2O2/C2H2是小于1O2/C2H2是大于12）碳化焰温度：2700～3000℃体积比值：O2／C2H2＜1.1特征：燃烧不完全，乙炔过剩越多，碳化焰也就变得越长、越柔软，其挺直度就越差，甚至冒黑烟。作用：还原、渗碳区域：焰芯、内焰和外焰•三气焊训练•1.气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法，目前最常用的是氧-乙炔焊，氧-乙炔焊是利用乙炔与氧气混合燃烧时的火焰进行焊接的方法。ª⑴点火、调节火焰与灭火w点火时，先微开氧气阀门，再开乙炔阀门，随后用明火点燃。ª⑵调节火焰，先根据焊件材料确定应采用哪种氧乙炔焰，并调整到所需的那种火焰，再根据焊件厚度，调整火焰大小。ª⑶灭火，应先关乙炔，再关氧气。ª2.堆平焊波气焊时，通常用左手拿焊丝，右手持焊炬，两手动作应协调，沿焊缝向左或向右焊接。••3.气焊特点•与电弧焊相比，气焊热源的温度较低，热量分散，加热缓慢，生产率低，接头显微组织粗大，性能较差，热影响区较大，容易引起较大的变形。但气焊火焰易于控制，操作简便、灵活，容易实现单面焊双面成形。气焊还便于预热和后热，不需要电源，适合在没有电源的地方（如野外）施工。气焊常用于薄板焊接，管子焊接，铸铁补焊，铜、铝等有色金属及其合金的焊接。气焊一般适用于维修及单件薄板焊接。其实质是一部具有符合焊接要求的特殊降压变压器。四.气焊工艺(1).接头形式与坡口形式气焊常用的接头型式有对接、角接和卷边接头，如图所示。搭接和T形接用得少。适宜用气焊的工件厚度不大，因此，气焊的坡口型式一般为I形坡口和V形坡口。•(2)氧-乙炔焰的点燃•根据焊件厚度，选择焊炬的型号和焊嘴，板紧焊嘴，接好氧气管路，调节好氧气瓶的输出压力，然后打开焊炬的调节旋钮作射吸试验。若射吸试验合格，即接上乙炔管，并调节好乙炔压力。•射吸试验合格后。还应作泄漏试验，检查各调节阀和管接头处有无泄漏，若无泄漏，即可进行点火。•点火时，首先稍微开启氧气调节阀，接着再开启乙炔调节阀，开启程度要更小些，以免乙炔气燃烧不充分而产生黑烟灰。两种气体在焊炬内混合后，从焊嘴喷出，用点火枪即可将混合气点燃。开始点燃时，如果氧气压力过大或乙炔不纯，就会连续发出“叭、叭”的声音或发生不易点燃的现象。•(3)施焊前的准备•1）在调节氧-乙炔焰的过程中，若发现火焰的形状歪斜或发出“吱、吱”声时，应用通针将焊嘴内的杂质清除干净，直至火焰正常后才可进行焊接。•2）为保证焊接质量，气焊前一般应用砂纸或钢丝刷将焊丝及焊件接头处表面的氧化物、铁锈及油污等脏物清除干净。•3）起焊前，必须对起焊点进行预热。预热时，焊嘴的倾角约为80～90°，并要使火焰在起焊处往复移动，以保证焊接处温度均匀升高。如果两焊件厚度不同，火焰应稍为偏向厚件。只有当起焊处形成白亮而清晰的熔池时，才可进行起焊。气焊示意图乙炔+氧气焊嘴焊丝焊件熔池焊缝焊咀角度示意图4）为了使被焊的两块金属母材获得正确的位置，常常需要在待施焊的