焊工课件一气焊与气割Word文档格式.docx

1、氧在高压状况下，如果与矿物油及其他易燃物质接触，就可能发生剧烈的氧化而燃烧，在密封容器内甚至可能产生爆炸。（三）氧气的制取方法制取氧气的方法很多，如化学法、电解水法及液化空气法等。在工业上大量制取氧气时，都采用液化空气法。其原理是利用不同气体具有不同的蒸发温度，把氧和氮等分离开来。办法是先将空气压缩，并冷却至196oC以下，使空气变成液体。然后再升高温度，当液体空气的温度上升到196oC时，氮先蒸发，变成气体，剩下的即为液态氧。当温度升高到183oC，氧才开始气化。再用压缩机将气体氧压缩到1215兆帕，装入氧气瓶中，以便储存和使用。（四）氧气的纯度工业用的氧气常含有氮。氮的存在会使火焰温度下降

2、，焊接效率降低，同时氮气还会与熔化的铁水化合，生成氮化铁，降低焊缝的强度。因此，用于气焊和气割的氧气，其纯度愈高愈好，一般不应低于98.5%。二、氧气瓶氧气瓶是储存和运输氧气的专用钢瓶。（一）氧气瓶的组成1、瓶体氧气瓶瓶体是用优质合金制成的无缝圆柱形容器。上端有瓶口，旋接气瓶阀门。瓶口外套有一钢环，钢环上可装保护罩，气瓶不用时，则装上保护罩，以防灰尘侵入或损坏瓶阀。瓶体上部的球面上有履历牌。瓶体底部向内凹，使瓶体立放时稳固。常用于焊接的氧气瓶，容积为40立方分米，由于瓶内氧气以高压状态储存，满瓶时贮气量可达6立方米。2、氧气瓶瓶阀氧气瓶瓶阀是充氧和放氧的活门装置。用黄铜或青铜制成，瓶阀分活瓣式

3、和隔膜式。常用的为活瓣式，隔膜式的也很少使用。活瓣式瓶阀由转轮、传动轴、连接片、封垫、压紧螺帽、气门、气门垫、安全膜装置等组成。在瓶阀主体的下端带有锥形螺纹，可与氧气瓶瓶口连接。在瓶阀主体的旁侧有出气口接头，用来连接减压器。封垫是起密封作用。安全膜是用锡铅合金制成。由于各种原因造成气瓶压力过大时，安全膜即行爆破，氧气便从此排出，防止气瓶发生爆炸。使用时按反时针方向旋转转轮，传动轴通过连接片将气门打开；反之，则气门关闭。气门关闭后，如仍有气体从接头处漏出，则表示气门封垫密封不严，应待氧气用完后再进行修理。（二）气瓶上的标志气瓶外部涂有不同颜色的防锈漆，以代表瓶内储存气体的种类。例如：白色为乙炔；

4、深绿色为氢气；灰色为氩气；黑色为氮气。氧气瓶外部涂上天蓝色油漆。氧气瓶上部球面的履历牌中，一般用钢印注明制造厂、产品序号、容积、重量、工作气压、试验气压、试验日期及再次试验日期等内容。气瓶每隔二个应在充气工厂进行校验，检查气瓶的容积、重量，以及腐蚀、损坏程度。检查合格后应在气瓶履历牌上打上新的标记。（三）氧气瓶的使用方法氧气性质极为活泼，当气瓶充满时，瓶内压力又很高。在使用中，如违犯操作规程就有发生爆炸的危险。因此在使用氧气瓶时，应注意不能使油类物质与氧气瓶接触。夏天不能在阳光下曝晒；冬天瓶阀冻结时，只能用热水浇淋解冻，严禁用明火烘烤。开启氧气瓶瓶阀前，应检查压紧螺帽是否拧紧；旋转转轮时，必须

5、平稳，不能用力过猛，出气口不得对着人身。使用氧气时，不能把瓶内的氧气全部用完，至少应剩0.3兆帕压力的氧气。氧气瓶不用时，必须将保护罩罩在瓶阀上，以防损坏瓶阀。三、减压器减压器又称氧气压力调节器。它的作用是把瓶内输出的高压气体调节成工作需要的低压气体，并保持输出气体的压力和流量稳定不变。（一）构造与工作原理部队常用的为QD1型和QD2A型单级式减压器。单级式减压器构造如图：（二）使用方法 1、安装减压器前，应先检查与氧气瓶上的连接螺纹规格是否相符，螺纹有否损坏，然后轻开瓶阀，吹净气口灰尘。 2、检查各接头是否拧紧，有无滑丝现象，调节螺杆应处于松开位置，然后将减压器和氧气瓶连接。 3、打开瓶阀，

6、看高压表所示瓶内气压数值，检查各部分有无漏气现象。 4、慢慢匀速旋进调节螺杆一，使低压表达到所需工作气压。 5、停止工作时，先关瓶阀，从焊炬中放出剩余氧气，待气压表指针归零后，将调节螺杆旋松。若停止工作时间不长，也可以只旋松调节螺杆。第二节乙炔、乙炔发生器和乙炔块一、乙炔（一）乙炔的性质乙炔是一种碳氢化合物，化学分子式为C2H2。气焊用乙炔是由电石与水作用获得的，其反应式如下：CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2+Q电石水熟石灰乙炔热量（二）乙炔的纯度 1、硫化氢和磷化氢，对焊炬有腐蚀作用，并且能使焊缝脆弱。 2、磷化氢是有害的杂质，侵入焊缝内能使金属变脆，产生砂眼，减低金属的抗腐蚀能

7、力。 3、水蒸气、氮气、沼气和氢的化合物都会使火焰的温度降低，如乙炔中含氮量为50%或含水蒸气为5%时，火焰温度降低33%。 乙炔中的杂质，除了磷化氢外，大部分能溶解于水。所以乙炔发生器所产生的乙炔，必须经过水过滤其中的杂质，同时使乙炔得到冷却。（三）电石的制造与储存 电石是一种化工产品，它的化学名称是碳化钙，分子式CaC2。 电石是坚硬的块状物体，断面呈紫褐色或深灰色，电石的密度在2.22.8克每立方厘米之间，纯度越高，比重越小。 通常电石呈灰白色，是由于电石与空气中的水气作用，在其表面产生熟石灰的缘故。 工业上制造电石的方法，是把生石灰（占56%）与焦碳或无烟煤（占34%）按比例混合起来，

8、然后置于19002300oC的电弧炉中熔炼而成，其反应式为：CaO+3CCaC2+CO生石灰碳电石一氧化碳 熔炼出来的电石，冷凝后，辗成5080毫米的电石块，过筛后封存于桶内。小颗粒的电石不能使用，并且要求电石桶内小颗粒的电石不超过3%。 储存电石的桶必须密封，防止受潮，桶底应垫20毫米以上的枕木。存放地点要干燥，不应有水管和暖气装置。开启桶盖，严禁用铁器敲击，应用黄铜工具。电石桶起火时，应用沙扑灭，严禁用水灭火。 电石质量的好坏，不能全凭断面的光泽颜色来断定。将电石放在水里，放出乙炔后，所剩残渣（熟石灰）若呈乳白色状，则表明电石是好的。 通常每千克电石可以发生250300立方分米乙炔。如1千

9、克电石只能发生250立方分米以下的乙炔，就不能算是好电石。此外，电石产生乙炔数量的多少与电石颗粒大小也有很大关系，如表所示：二、乙炔发生器乙炔发生器是使电石与水作用而获得乙炔的装置。目前工业上已广泛使用乙炔瓶。但在部队修理条件下，乙炔发生器仍是气焊必不可少的主要设备。（一）乙炔发生器的分类方法 1、按装置的大小分类可分为移动式和固定式两种。 2、按所产生乙炔压力的高低分类可分为低压式乙炔发生器，中压式乙炔发生器。 除上述分类方法，还有按电石与水接触方式分类。（二）Q31乙炔发生器Q31型乙炔发生器属中压浸离与排水混合式发生，其构造如左图。主要由外壳、盖、储气桶、回烧防止器、压力表等组成。（三）

10、回烧防止器在气焊和气割过程中，由于某种原因导致焊接火焰在乙炔管内逆燃。若逆燃火焰进入乙炔发生器，则会引起乙炔燃烧和爆炸，为了防止发生这种严重事故，在导管与发生器之间必须装有专用回烧防止器。严禁使用没有回烧防止器的乙炔发生器。1、分类 根据回烧防止器的作用原理可分为两类。 水封式回烧防止器，筒内盛装净水，利用水把回烧火焰与乙炔发生器隔开。水封式安全可靠，故多数发生器配置此类回烧防止器。 干式回烧防止器，筒内不盛水，仅使用特殊单向活门和多孔物质（如陶瓷或玻璃纤维等）将回烧火焰与乙炔发生器隔开。此类回烧防止器体积小、重量轻，使用与维护方便，但不如水封式安全可靠。2、工作原理（1）中压水封式回烧防止器

11、，如右图为配备在Q31型乙炔发生器上的中压水封式回烧防止器。主要由本体、水位阀、止回阀、泄气装置等部分组成。中压式水封式回烧防止器工作原理示意图：在正常工作时，乙炔从进气管输入，顶起止回阀，穿过水面，经皮管流入焊炬使用。当发生回烧时，火焰沿乙炔管进入回烧防止器中，使回烧防止器内压力迅速升高。压力通过水的传递作用，将止回阀关闭，乙炔不再流出；同时，也冲开回烧防止器顶部的橡皮膜，使气体和燃烧火焰从漏气孔逸入外界，从而防止火焰进入乙炔发生器产生爆炸的危险。（2）干式乙炔回烧防止器。右图为干式乙炔回烧防止器的构造图。这种回烧防止器在0.15兆帕气压下，可通过2立方米每小时乙炔，其阻力约为0.007兆帕

12、。（四）乙炔发生器的使用及维护 1、乙炔发生器应安置在通风良好的房内，也可以安置在室外，但必须远离火源。严禁在乙炔发生器旁引燃火焰或抽烟。晚间装电石，不得用明火照明。 2、加入乙炔发生器的水，必须清洁，无油脂和杂质。 3、工作中经常检查接头处的密封性并注意回烧防止器的水位是否正常。 4、装入的电石，一般不超过电石篮容积的一半，装入电石的颗粒必须符合乙炔发生器说明书上规定。 5、在开始工作时，首先将发生中的空气排出，然后才能向焊炬输送。如乙炔发生器同时向两把以上的焊炬供应，则每把焊炬必须设有单独的加烧防止器。 6、正常工作时，发生器内的水温不得超过60oC，冬天发生水冻结时，则应用热水或蒸气解冻

13、，严禁用火烤或铁锤敲打。 7、发生器不得任意分解，并按规定使用金属爆破薄膜片；如需用焊接方法修补发生器及其附属设备时，必须进行多次清洗，确实无乙炔和电石渣后，方能进行补焊。三、乙炔瓶随着焊接技术的发展，瓶装乙炔得到了广泛的使用。（一）乙炔瓶的构造乙炔瓶是一种储存和运输乙炔用的专用钢瓶。其外形和氧气瓶相似，但构造与氧气瓶不同。主要是因为乙炔不能以高压直接压入普通钢瓶内，而必须利用乙炔能溶解于丙酮的特性，在瓶体内装有能吸收丙酮的多孔性填料，如：活性碳、木屑、浮石以及硅藻土，用它来吸收乙炔。使用时，溶解在丙酮内的乙炔就分解出来，通过乙炔瓶阀流出，而丙酮仍留在瓶内，以便再次溶解压入的乙炔。乙炔瓶示意图

14、如右图，其容积一般为30立方分米。在0.1兆帕气压时，1立方分米多孔物质能溶解150立方分米的乙炔。所以，30立方分米的容器中能溶解4500立方分米的乙炔。瓶装乙炔纯度很高，达98%以上。（二）乙炔瓶瓶阀乙炔瓶瓶阀是控制乙炔瓶内乙炔进出的阀门。它的构造主要由阀体、阀杆、压紧螺帽、活门以及过滤件等组成，如右图所示。乙炔瓶瓶阀没有旋转手轮，活门用专用方孔套筒扳手启闭，以利于安全使用。当方孔套筒扳手按逆时针旋转时，活门向上移动而开启瓶阀，相反则关闭瓶阀。（三）乙炔减压器乙炔减压器的构造和工作原理基本上与单级式氧气减压器相似。所不同的是：乙炔减压器与乙炔瓶的相连，是用特殊的夹环并借助紧固螺丝加以固定的

15、。四、使用注意事项 乙炔瓶设备的使用除必须遵守氧气瓶的使用要求外，还应严格遵守下列规定： 1、乙炔瓶不应遭受到剧烈的震动或撞击，以免瓶内的多孔性填料下沉而形成空洞，影响乙炔的储存。 2、乙炔瓶在工作时应直立放置，因卧置时会使丙酮随乙炔流出，甚至会通过减压器而流入乙炔橡皮管和焊炬内，这是非常危险的。 3、乙炔瓶体的温度不应超过3040oC，因为随着瓶体温度升高会降低丙酮对乙炔的溶解度，而使瓶内的乙炔压力急剧增高。 4、乙炔减压器与乙炔瓶瓶阀的连接必须可靠，严禁在漏气的情况下使用，否则泄漏的乙炔和空气的混合气体，一触明火就会产生爆炸。 5、使用乙炔时，每小时的放出量应小于瓶装容量的七分之一，且最后

16、不能全部用完，应剩下0.1兆帕压力的乙炔气。 6、乙炔瓶每年应进行检查。第三节焊炬及辅助用具一、焊枪焊炬又叫焊枪。它的作用是将乙炔和氧气按一定比例混合，并以一定的速度喷出燃烧，产生所需要的焊接火焰，加热工件进行焊接。国产焊炬一般为射吸式，分大、中、小（或一、二、三）号和微型焊炬等多种。部队常用的为中、小号（即国产H016、H0112A）焊炬，每把焊炬均配有5个孔径大小不同的焊嘴，每个焊嘴的大小是用1、2、3表示的。有的焊嘴上刻有50、100、150等数字，这些数字是表示该焊嘴每小时喷出气体的立方分米数。射吸式焊炬工作原理如图所示。氧气以很大的速度从喷射孔喷出，使喷射孔周围形成低压区，将其周围的

17、低压乙炔吸入，在混合管内形成均匀的混合气体，从焊嘴中喷出。适当调节氧气和乙炔阀门即可得到不同的气焊火焰。（二）焊炬的使用 1、接上氧气和乙炔皮管，并用卡子或细铁丝扎牢。 2、检查焊炬的技术状态。 3、在焊接过程中，应经常把焊嘴放入冷却水箱中冷却，防止焊炬、焊嘴过热。如果焊嘴被堵塞，应用通针通孔，清除堵塞焊嘴的金属飞溅物。 4、焊炬不得受压或随便乱放，不用时应挂起或放置在规定的地方。 5、禁止用焊炬作工具翻动焊件。 6、焊炬各部位严禁与油脂接触。（三）焊炬的故障与排除方法焊炬在使用过程中，最容易发生的故障是“逆火”、“回烧”及漏气。逆火及回烧的主要原因是： 1、乙炔压力不足。 2、焊嘴离工件太近

18、，使喷孔附近压力增高，气流不畅通。 3、焊嘴温度过高，混合气体受热膨胀，增加了气体的阻力，促使混合气体喷射速度减小，来不及流出，便在焊炬内部燃烧。 4、焊嘴堵塞，混合气体不能畅通流出。 5、焊嘴及皮管各接头不密封，有漏气现象。 当出现逆火之后，应立即停止焊接，关闭所有阀门，并将焊嘴放在冷水中冷却。查明引起逆火的原因并加以排除后，再进行焊接。 焊炬回烧时，往往发生两种现象，一是火焰突然熄灭，二是焊炬内部发出急骤的“嘶嘶”声。这时，首先应迅速关闭乙炔和氧气阀门，稍停一下，重新把氧气阀门打开，吹去残留在焊炬内的余焰和碳质，并检查乙炔管是否烧坏。根据回烧产生的原因，加以排除。 焊炬正常工作时，乙炔从发

19、生器经管道流出，由焊炬控制火焰。发生回烧时，通常在焊炬处开始，经乙炔管道逆流到回烧防止器。如回烧防止器失灵，回烧火焰即进入乙炔发生器，造成爆炸事故。二、气焊用辅助用具1、橡皮胶管2、护目镜3、锥形通针4、附具三、气焊设备的安装 气焊设备的安装，可根据下图进行，连接顺序为：氧气瓶减压器氧气皮管焊炬乙炔发生器回烧防止器乙炔皮管 气焊设备的安装，应严格按各项要求进行。各种管道的连接不得漏气，没有回烧防止器的乙炔发生器严禁使用。并且应按各种规定进行气焊操作。 气焊设备连接图第四节焊丝与焊剂焊丝是焊接过程中的填充材料，其作用是填满和加强焊道，并补偿焊件熔化金属中合金元素的烧损。焊丝应根据焊件的材料来选择

20、。熔剂俗称焊药，其作用是清除焊接过程中形成的氧化物，并保护熔池。气焊黑色金属（除铸铁外），一般都不采用熔剂。焊接铜、铝及其合金等，因为容易产生氧化物，必须采用熔剂。钎焊时也须采用熔剂。一、焊丝气焊焊丝有碳钢、合金钢、铸铁及有色金属等多种，根据不同的用途选用。军械修理应用比较多的为碳素结构钢与低合金结构钢焊丝，也需要用到一些铸铁、铜、铝等焊丝。（一）对焊丝的基本要求 为了保证焊接质量，获得机械性能优良的焊缝，焊丝必须满足下列要求： 1、焊丝的化学成分和性能应与基本金属相同或接近，不应含有损坏焊缝质量的有害杂质。 2、焊丝熔化时应平稳，飞溅火花少。焊缝内部质量应无气孔、夹渣及裂纹等现象。 3、焊丝

21、表面应洁净，无油渍、污物和锈蚀等。（二）焊丝质量的检查方法为了保证焊丝的质量，在部队条件下通常可用下列方法进行检查。1、韧性检查将焊丝夹在虎钳上，往复作90o的弯曲，若弯曲次数符合下表的要求，则认为焊丝的韧性合格，可以应用。2、热脆性检查取一段焊丝，将其中间加热至浅红色，用榔头打扁，如果没有裂纹则认为合格。3、工艺性试验选择正常的焊接规范，用被试验的焊丝焊接，合格的焊丝不应有严重的火花飞溅。如果火花飞溅太大，焊缝不平滑，则证明焊丝质量差。焊接之后，将焊缝锉平打光，仔细观察焊缝金属中是否有气孔、夹渣，如果焊缝金属易于锉平，没有气孔，则这种焊丝可以焊接。（三）常用焊丝的牌号焊接黑色金属用的气焊丝牌

22、号，化学成份及主要用途见表。牌号第一个字用“焊”或“H”表示，其后的数字或化学元素符号表示的意义和钢号相同。黑色金属焊丝牌号、化学成份及主要用途有色金属的气焊丝牌号、化学成分及主要用途见表。牌号的第一字用“丝”，表示焊丝。第二字用阿拉伯数字，表示化学成分的组成。第三、四字用阿拉伯数字，表示同一类型焊丝的不同牌号。“丝221”为铜及铜合金类型，统一牌号编号为21的气焊丝。有色金属焊丝牌号化学成分及主要用途续前表（四）焊丝性能选择的一般原则选择焊丝，一般以前表为依据。当砂能达到修理要求时，必须按照实际情况，灵活选择。焊接低碳钢零件，可用普通铁丝；焊接中碳钢和低合金钢零件，可用普通中碳钢钢丝或用相同

23、性质的废件锻打成长条代替；也可用弹簧丝或废弹簧；焊接铜、铝等有色金属，可将废件截成长条锻细后代替使用，如焊接强度要求不高，也可用废旧铜、铝线代替。（五）焊丝直径的选择 焊丝直径应根据焊件厚薄和大小而定；焊件愈厚大，焊丝直径应大，反之则小。 在焊接板状焊件时，可参考下列公式选择焊丝直径。左焊法d=S/2+1（mm）右焊法d=S/2+2（mm）式中：d焊丝直径，S焊件厚度。 焊修武器或其它零件时，不应安全按照零件的厚度来选择，还应考虑零件焊接部位的形状和大小，根据需要热量的多少，灵活加以选择，部队常用焊丝直径多为24毫米。一般焊件厚度在2毫米以下或薄小零件，可选用2毫米左右的焊丝；焊件厚度在3毫米

24、以上或较厚大的零件，可选用3毫米以上的焊丝。 如果没有直径大小合适的焊丝，可用粗焊丝锻细后使用。应注意掌握粗焊丝焊薄小零件的方法。焊丝粗细的选择可参考后表。焊丝直径选择参考表二、熔剂熔剂俗称焊药。气焊时，为了防止基本金属氧化及消除已形成的氧化物，有时采用熔剂。特别是焊接有色金属、不锈钢和合金钢时，熔剂更是必不可少。（一）熔剂的作用 1、熔剂的主要作用（1）防止氧化、氮化。（2）清除熔池中的氧化物和非金属杂质，使其浮于焊道表面。（3）增加熔化金属的流动性，改善焊接工艺性能。 2、对熔剂的主要要求（1）熔剂的熔点应比焊件的熔点低。（2）熔剂的比重应比金属小，以便熔渣易于浮到熔池表面。（3）熔剂的作

25、用能力强，反应温度低，使氧化物和其他杂质的熔解过程能在金属凝固之前结束。（4）对金属有良好的湿润性，形成的熔渣能很好保护焊缝，且焊后易于清除。（5）无毒或毒性较小，对人体和环境无害。（二）熔剂的牌号和分类常见的熔剂牌号见下表：自制熔剂的配制成分参见下表（三）熔剂的选用 除焊接含碳量较低的碳钢或低合金钢时，气体火焰具有足够的还原作用，不必用熔剂外，凡焊接含碳量高的碳钢或高合金钢、铸铁、铜铝及其合金，均必须用熔剂。具体选择可参考上述两个表。 选择熔剂的原则是根据熔池中氧化物的性质来决定。 熔剂一般吸湿性能较强，应注意保管，防止受潮。第五节焊接火焰一、对焊接火焰的要求 气焊火焰是由可燃气体（乙炔）与

26、助燃气体（氧气）混合燃烧而形成的，称为氧乙炔焰。焊接火焰的选用及调整，直接影响焊接质量的高低。 焊接火焰必须符合下列要求：1、火焰要有足够高的温度。2、火焰体积小，焰心要直，热量应集中。3、火焰的性质应能控制和调节，以适应焊接不同金属材料的需要。二、火焰的性质及用途调节乙炔和氧气混合的比例，可以获得三种不同性质的火焰。（一）中性焰 氧与乙炔的混合比（O2：C2H2）约为1.11.2。氧与乙炔在火焰中造成均势，火焰呈中性，称为中性焰。 中性焰分焰芯、内焰、外焰三个区域，火焰的这三个区域，是火焰在燃烧过程中不同性质的三个阶段。 焰芯区由耀眼的白亮色薄膜包围着氧与乙炔的混合气体，乙炔的热分解在焰芯内

27、进行。焰芯的外表，充满着乙炔热分解后炽热的自由碳粒，产生强烈的白光，因此，焰芯外层是焊接火焰最明亮的部分，呈白亮色。焰芯区温度不超过1500oC，且易使金属增碳，故不宜用于焊接。 内焰区也叫焊接区，由于有火焰外焰区的隔离，空气中的氧进不去，仅靠氧气瓶供给的纯氧进行初步燃烧。因此，内焰区燃烧的生成物是还原性很强的一氧化碳（CO）和氢（H2）。它们对金属具有还原脱氧作用；并放出大量热量，使内焰区温度高达3150oC。内焰区是整个火焰中温度最高的部分，且对金属具有保护作用，一般都用内焰区进行焊接。内焰区很小，因此焊接的正确位置是应使焰芯到工件的距离保持24毫米左右。 外焰区呈桔黄色。内焰的生成物进一步吸收空气中的氧气后完全燃烧，生成二氧化碳（CO2）与水蒸汽（H2O）。它们在高温时易使金属氧化，所以外焰区也叫氧化区。外焰区热量分散，且易使金属气体，不宜用于焊接。 气