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射吸式割炬

、基本原理和应用范围

气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属燃烧并放出热量而实现切割的方法。

低碳钢的气割过程有

三个阶段：

（1）预热气割开始时，利用氧乙焕焰或氧丙烷焰将工件切割处预热到能发生剧烈氧化的温度。

（2）燃烧喷出高速切割氧流，使已预热的金属燃烧，生成氧化物。

（3）熔化与吹除金属燃烧生成的氧化物以及与反应表面毗邻的一部分金属被燃烧热熔化后，再被气流吹掉，完成切割过程。

燃烧热和预热火焰同时将邻近的金属预热到所需温度。

整个气割过程中，被熔化的金属约占熔渣的总量的30%或更多。

可以气割的金属应符合下述条件：

1）金属氧化物的熔点应低于金属熔点。

下列表是一些常用的金属及其氧化物的熔点。

金属名称熔点C熔点C

金属金属氧化物

纯铁15381370-1565

低碳钢15001370—1565

高碳钢1300-14001370-1565

铸铁约12001370—1565

紫铜10831236

黄铜850-9001236

锡青铜850-9001236

铝6582050

锌4191800

铭15501990

镣14521990

2）金属与氧气燃烧能放出大量的热，而且金属本身的导热性要低。

符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。

其它常用的金属如铸铁、不锈钢、铝和铜等，必须采用特殊的氧燃气切割方法或熔化方法切割。

二、气割设备

1.手工割炬

同焊炬一样，割炬也有射吸式和等压式两种。

乙焕是靠预热火焰的氧气射入射吸管而被吸入射吸管内。

这种割炬适用于低压或中压乙焕。

割嘴结构有环形（组合式）和梅花形（整体式）两种，待压式割炬只适用于中压乙焕。

目前用得多的也是射吸式割炬。

2.半自动气割机

半自动气割机在我国应用广泛。

常用GC1—30型半自动气割机。

可进行直线和直径大于200mm的圆周、斜面、V形坡口等形状的气割。

3.自动气割机

现在国外已广泛使用数控气割机。

我国已能自行设计和制造光电跟踪气割机和数控气割机，并已在生产中使用。

三、割炬结构割炬采用固定射吸管，更换切割氧孔径大小不同的割嘴以适应切割不同厚度工件的需要。

割嘴可用组合式或整体式。

型号表示方法：

射吸式割炬的型号由一个汉语拼音字母，表示结构和型式的序号数及规格组成。

改型时可按字母A、B、C、D?

顺序做为改型次数附于规

格之后。

例：

G01-100:

表示割（Ge）的第一个字母，手工，射吸式，切害IJ低碳钢的最大厚度为100mm

第七节焊炬、割炬等附件的构造、工作原理和安全要求

一、焊炬

（一）焊炬的作用和分类焊炬又称焊枪，是气焊操作的主要工具。

焊炬的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。

焊炬的好坏直接影响气焊的焊接质量，因而要求焊炬应具有良好的调节氧气与可燃气体的比例和火焰能率的性能，使混合气体喷出的速-度等于或大于燃烧速度，以使火焰稳定地燃烧。

同时还要求焊炬的重量要轻，使用时应操作方便、安全可靠。

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；按尺寸和重量分为标准型和轻便型两类；按火焰的数目分为单焰和多焰两类；按可燃气体的种类分为乙焕、氢气、汽油等类；按使用方法分为手用和机械两类。

等压式焊炬可燃气体的压力和氧气的压力是相等的，因此称等压式。

等压式焊炬的优点是不易发生回火，但等压式焊炬不能用于低压乙焕，因而限制了它的使用，所以目前等压式焊炬很少采用。

而射吸式焊炬，乙焕的流动主要依靠射吸作用（即氧气从喷嘴口快速射出，将聚集在喷嘴周围的乙焕吸出，并

在混合气管按一定比例混合后从焊嘴喷出），所以不论使用低压乙焕或中压乙焕，都能使焊炬正常工作。

目前国产的焊炬均为射吸式，国产焊炬的主要技

术数据详见表2—9。

表2—9射吸式焊炬的主要技术数据

焊炬

型号

H01-6

H01-12

H01-20

H02-1

焊嘴

号码

焊嘴

孔径

（mm）

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

0.5

0.7

0.9

氧气

压力

（MPa）

0.2

0.25

0.3

0.35

0.40

0.4

0.45

0.5

0.6

0.7

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.1

0.15

0.2

乙焕

压力

（MPa）

0.001~0.1

氧气消耗量（m3

/h）

0.15

0.20

0.24

0.28

0.37

0.49

0.65

0.86

1.10

1.25

1.45

1.65

1.95

2.25

0.016~0.018

0.045~0.05

0.10~0.12

乙焕消耗量（L

/h）

170

240

280

330

430

580

780

1050

1210

1500

1700

2000

2300

2600

20~22

55~65

110~130

焊接

厚度

（mm）

1~2

2~3

3~4

4~5

5~6

6~7

7~8

8~9

9~10

10~12

12~14

14~16

16~18

18~20

0.2~0.4

0.4~0.7

0.7~1.0

（二）射吸式焊炬的构造和工作原理

图2—22所示为目前使用较广的H01-6射吸式焊炬，它主要由主体、乙快调节阀、氧气调节阀、喷嘴、射吸管、混合气管、焊嘴、手柄、乙快管接头和氧气管接头等部分组成。

图2—22H01-6型焊炬的构造

1一焊嘴2一混合气管3一射吸管4一射吸管螺母5一乙快调节阀6一乙快进气管7一乙快

管接头8一氧气管接头9一氧气进气管10-手柄11一氧气调节阀12-主体13-乙快阀

针14-氧气阀针15一喷嘴

H01-6型焊炬的主体由黄铜（HPb59-1）制成。

在手柄下侧装有氧气调节阀及其阀针和喷嘴，在手柄前端装有乙快调节阀及其阀针。

旋拧上述调节阀，可使阀针前后位置移动，从而控制

氧气或乙快的开放和关闭，同时也调整了流量，以便控制焊接火焰的能率。

喷嘴是根据射吸式原理，将氧气和乙快按一定比例混合，并以一定流速从射吸管射出，然后进入混合气管再

从焊嘴喷出。

射吸管用射吸管螺母紧固在焊炬主体的左侧，焊嘴通过螺纹连接旋紧在混合气

管的前端。

混合气管与射吸管采用银钎料钎焊。

乙快进气管和氧气进气管也采用银钎料钎焊连接在主体的右上侧，并在进气管的另一端焊上

气管接头，供连接橡皮气管用。

使用H01-6型焊炬，打开氧气调节阀，氧气立即从喷嘴快速射出，这样，在喷嘴的外围形成

真空，即产生负压和吸力。

这时再打开乙快调节阀，乙快就会聚集在喷嘴的外围。

由于氧气射流的负压作用，喷嘴外围的乙快很快被氧气吸入射吸管、进入混合气管再从焊嘴喷出。

H01-6型焊炬利用射吸作用，使高压（0.1〜0.8MPa）氧与压力较低（0.001〜0.1MPa）的乙快均匀地按一定比例混合（体积比约为1:

1）,并以相当高的流速喷出。

无论是低压乙快，还是中压乙快都能保证焊炬的正常工作。

图2—23所示为H02-1型换管式微型焊炬。

它是一种特殊用途的焊炬，主要适用于焊接较薄

的和低熔点的金属，能焊接0.2〜1mm的板材。

1一换管2一混合气管3一射吸管4一喷嘴5一射吸管螺母6一氧气调节阀7一手捏管8-氧气管接头9一乙焕管接头10-乙焕调节阀11—乙焕阀针12-主体13-氧气阀针

H02-1型换管式微型焊炬的构造和工作原理基本上和H01-6型焊炬相同，主要区别是采用换

管形式来更换焊嘴。

焊炬备有三个焊嘴，可以根据不同的板厚来选择适当的焊嘴及混合气管的射吸管。

焊炬还备有专门的通针，供通畅焊炬通道使用。

（3）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

时先开启乙焕调节阀手轮，再开启氧气调节手轮，用手指按在乙焕接头上，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，甚至氧气从乙焕接头中倒流出来，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，再把乙焕橡皮管接在乙焕接头上。

一般要求氧气进气接头必须与

氧气橡皮管连接牢固，即用卡箍或退火的铁丝拧紧。

而乙焕进气接头与乙焕橡皮管应避免连

接太紧，以不漏气并容易插上和容易拔下为准。

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，然后打开乙焕调节阀。

点

火后应立即调整火焰，使火焰达到正常形状。

如果调整不正常或有灭火现象，应检查是否漏

气或管路堵塞，并进行修理。

点火时也可以先打开乙焕调节阀，点燃乙焕并冒烟灰，此时立即打开氧气调节阀调节火焰。

这种点火方法可避免点火时的鸣爆现象，而且在送氧后一旦发

生回火便立即关闭氧气，防止回火爆炸，这种点火方法还能较容易地发现焊炬是否堵塞等毛病，其缺点是稍有烟灰，影响卫生，但有利于安全操作。

（4）停止使用时，应先关闭乙焕调节阀，然后再关闭氧气调节阀，以防止火焰倒袭和产生烟灰。

在使用过程中若发生回火，应迅速关闭乙焕调节阀，同时关闭氧气调节阀。

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，并将焊炬的手柄前部放在水中冷

却。

（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）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。

再者，焊嘴的配合面不能碰伤，以防止因漏气而影响使用。

（7）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。

严禁将带气源的焊炬存放在工具箱内。

2.焊炬常见的故障及排除方法

（1）出现“叭、叭”响声（放炮）和连续灭火现象。

是因焊炬使用时间过长，乙焕中的杂质，特

别是氢氧化钙等烟灰在射吸管内壁附着太厚所致。

排除时用比射吸管孔径细的齐头钢丝刮除

里面的烟灰，尤其是在射吸管孔端部10mm处，更要清除干净。

（2）射吸能力小，火焰较小。

是因氧气阀针积灰较厚或因氧气阀针弯曲和射吸管孔与氧气调节阀孔不同轴引起，应清除积灰和调直阀针。

（3）没有射吸能力，同时还出现逆流现象。

因射吸管孔处有杂质或焊嘴堵塞。

如果焊嘴没有

堵塞，应把乙焕橡皮管卸下来，用手指堵住焊嘴并开启氧气调节阀使氧气倒流，将杂质从乙

焕管接头吹出。

必要时可把混合气管卸下来，清除内部杂质。

如果焊嘴堵塞，可用通针及砂布将飞溅物清除干净。

（4）点燃后火焰忽大忽小。

因氧气阀针杆的螺纹磨损，配合间隙过大，使阀针和针孔不同轴引起，须更换氧气阀针。

（5）乙焕接头处倒流。

主要是与氧气阀针相吻合的喷嘴松动漏气，应拧紧。

（6）在焊接大型焊件或预热焊件时，出现连续灭火等现象。

原因是焊嘴和混合气管温度过高或焊嘴松动。

这时应关闭乙焕，将焊嘴浸入水中冷却或拧紧焊嘴，或将石棉绳用水湿润后，将焊嘴和混合气管缠绕包裹住。

二、割炬

割炬的作用是使氧与乙焕按比例进行混合，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。

割炬是气割工件的主要工具。

割炬按预热火焰中氧气和乙焕的混合方式不同分为射吸式和等压式两种，其中以射吸式割炬

的使用最为普遍。

割炬按其用途又分为普通割炬、重型割炬以及焊、割两用炬等。

普通割炬的型号及主要技术数据详见表2—10。

表2—10普通割炬的型号及主要技术数据

割炬

型号

G01-30

G01-100

G01-300

GD1-100

结构

型式

射吸式

等压式

割嘴

号码

割嘴

孔径

（mm）

0.6

0.8

1.3

1.6

1.8

2.2

2.6

0.8

1.2

切割厚度范围

（mm）

2~10

10~20

20~30

10~25

25~30

50~100

100~150

150~200

200~250

250~300

5~10

10~25

25~40

氧气

压力

（MPa）

0.20

0.25

0.30

0.20

0.35

0.50

0.65

0.80

1.00

0.25

0.30

0.35

乙快压力（MPa）

0.001~0.10

0.025~0.10

0.030~0.10

0.040~0.10

氧气

消耗

量（m3

/h）

0.8

1.4

2.2

2.2~2.7

3.5~4.2

5.5~7.3

9.0~10.8

11~14

14.5~18

19~26

乙快

消耗

210

240

310

350~400

400~500

500~610

680~780

800~1100

1150~1200

1250~1600

量（L

/h）

割嘴

形状

环形

梅花形和环形

梅花形

（一）G01—30型割炬

G01—30型割炬是常用的一种射吸式割炬，能切割2〜30mm厚的低碳钢板。

割炬备有三个

割嘴，可根据不同板厚进行选用。

1.G01—30型割炬的构造

G01—30型割炬的构造详见图2—24。

割炬主要由主体、乙快调节阀、预热氧调节阀、切割氧调节阀、喷嘴、射吸管、混合气管、切割氧气管、割嘴、手柄以及乙焕管接头和氧气管接头等部分组成。

G01—30型割炬的构造可分为两部分：

一是预热部分，其构造与射吸式焊炬相同；二是切割

部分，由切割氧气调节阀、切割氧气管以及割嘴等组成。

图2—24G01—30型射吸式割炬构造

1一割嘴2一切割氧气管3一切割氧调节阀4一氧气管接头5一乙快管接头6一乙快调节阀7一手柄8一预热氧调节阀9一主体10-氧气阀针11一喷嘴12-射吸管螺母13-射吸管

14-混合气管15-乙快阀针

2.割嘴的工作原理

G01—30型割炬使用的割嘴为环形割嘴，其结构详见图2—25（b）。

割嘴的构造与焊嘴（图2

—25（a））不同。

焊嘴上混合气喷孔为一小圆孔，因此气焊火焰呈圆锥形。

而割嘴上的混合气喷孔呈环形（组合式割嘴）或梅花形（整体式割嘴），如图2-25（c）。

因此，形成的气割火焰呈环状分布。

图2—25割嘴与焊嘴的截面结构比较

（a）焊嘴（b）环形割嘴（c）梅花形割嘴

割嘴的工作原理是：

气割时，先稍微开启预热氧调节阀，再打开乙快调节阀并立即点火。

然

后增大预热氧流量，氧气与乙焕混合后从割嘴混合气孔喷出，形成环形预热火焰，对工件进

行预热。

待起割处被预热至燃点时，立即开启切割氧调节阀，使金属在氧气流中燃烧，并且氧气流将割缝处的熔渣吹掉，不断移动焊炬，在工件上形成割缝。

G01—100型和G01—300型割炬的构造和工作原理与G01—300型割炬相同。

区别仅在于割

炬的尺寸和割嘴的大小不同。

G01-100型和G01—300型割炬可分别切割10〜100mm和

100〜300mm厚的工件。

（二）GD1-100型割炬

GDI—100型割炬是等压式割炬，能切割5〜40mm厚的低碳钢工件。

割炬备有三个割嘴，可

根据不同的板厚进行选用。

GD1—100型等压式割炬的构造和射吸式割炬不同，其特点是乙

快与预热氧的混合是在割嘴接头与割嘴间的空隙内完成的。

割嘴采用整体式梅花形割嘴，这

种割嘴切割时，火焰燃烧稳定，不易回火，割炬重量较小（0.6kg）,使用较为灵便。

GD1—100型割炬的构造详见图2—26。

主要由主体、乙快调节阀与预热氧调节阀、切割氧调节阀、割嘴接头、割嘴及乙焕气管、预热氧气管和切割氧气管等组成。

图2—26GD1—100型割炬的构造

1一割嘴2一割嘴接头3一切割氧气管4一乙快气管5一切割氧调节阀6一主体7一氧气管接头8一乙焕管接头9一预热氧调节阀10—预热氧气管

（3）割炬的安全使用

⑴选择合适的割嘴应根据切割工件的厚度，选择合适的割嘴。

装配割嘴时，必须使内嘴和外嘴保持同心，以保证切割氧射流位于预热火焰的中心，安装割嘴时注意拧紧割嘴螺母。

⑵检查射吸情况射吸式割炬经射吸情况检查正常后，方可把乙快皮管接上，以不漏气并容易插上、拔下为准。

使用等压式割炬时，应保证乙快有一定的工作压力。

（3）火焰熄灭的处理点火后，当拧预热氧调节阀调整火焰时，若火焰立即熄灭，其原因是各

气体通道内存有脏物或射吸管喇叭口接触不严，以及割嘴外套与内嘴配合不当。

此时，应将

射吸管螺母拧紧；无效时，应拆下射吸管，清除各气体通道内的脏物及调整割嘴外套与内套间隙，并拧紧。

（4）割嘴芯漏气的处理预热火焰调整正常后，割嘴头发出有节奏的“叭、叭”声，但火焰并不熄灭，若将切割氧开大时，火焰就立即熄灭，其原因是割嘴芯处漏气。

此时，应拆下割嘴外套，轻轻拧紧嘴芯，如果仍然无效，可再拆下外套，并用石棉绳垫上。

（5）割嘴头和割炬配合不严的处理点火后火焰虽正常，但打开切割氧调节阀时，火焰就立即

熄灭。

其原因是割嘴头和割炬配合面不严。

此时应将割嘴拧紧，无效时应拆下割嘴，用细砂纸轻轻研磨割嘴头配合面，直到配合严密。

（6）回火的处理当发生回火时，应立即关闭切割氧调节阀，然后关闭乙快调节阀及预热氧调节阀。

在正常工作停止时，应先关切割氧调节阀，再关乙焕和预热氧调节阀。

（7）保持割嘴通道清洁割嘴通道应经常保持清洁光滑，孔道内的污物应随时用通针清除干净。

（8）清理工件表面工件表面的厚锈、油水污物要清理掉。

在水泥地面上切割时应垫高工件，以防锈皮和熔渣在水泥地面上爆溅伤人。

前面介绍的焊炬使用方法，基本上也适用于割炬。

三、减压器

（1）减压器的作用和分类

由于气瓶内压力较高，而气焊和气割所需的压力却较小，所以需要用减压器来把储存在气瓶

内的较高压力的气体降为低压气体，并应保证所需的工作压力自始至终保持稳定状态。

总之，

减压器是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。

减压器按用途不同可分为氧气减压器和乙快减压器等，还可分为集中式和岗位式两类；按构

造不同可分为单级式和双级式两类；按工作原理不同可分为正作用式和反作用式两类。

目前，

常见的国产减压器以单级反作用式和双级混合式（第一级为正作用式、第二级为反作用式）两

类为主。

常用减压器的型号和主要技术数据详见表

2—11。

表2—11减压器的主要技术数据

减压器型号

QD-1

QD-2A

OD-3A

DJ-6

SJ7-10

QD-20

QW2-16/0.6

名称

单级氧气减压器

双级氧气减压器

单级乙快减压器

单级丙烷减压器

进气口最高压力（MPa）

1.6

最局工作压力（MPa）

2.5

1.0

0.2

0.15

0.06

工作压力调节范围（MPa）

0.1〜2.5

0.1〜1.0

0.01〜0.2

0.1〜2

0.01〜0.15

0.02〜0.06

最大放气能力（m3/h）

180

一

出气口孔径（mm）

一

压力表规格（MPa）

0〜25

0〜4.0

0〜25

0〜1.6

0〜25

0〜0.4

0〜25

0〜4

0〜25

0〜4

0〜2.5

0〜0.25

0〜2.5

0〜0.16

安全阀泄气压力（MPa）

2.9〜3.9

1.15〜1.6

一

2.2

0.18〜0.24

0.07〜0.12

进气口连接螺纹（mm）

G15.875

夹环连接

G15.875

质量（kg）

外形尺寸（mm）

200X200X

200

165X170X

160

165X170X

160

170X200X

142

200X170X

220

170X185X

315

165X190X

160

（二）减压器的构造和工作原理

下面分别介绍QD—1型氧气减压器、SJ7—10型氧气减压器和QD—20型乙快减压器的构造和工作原理。

QD—1型氧气减压器属于单级反作用式，其进气口最高压力为15MPa,工作压力调节范围

为0.1〜2.5MPa。

QD—1型氧气减压器主要由本体、罩壳、调压螺钉、调压弹簧、弹性薄膜装置、减压活门与活门座、安全阀、进气口接头、出气口接头、高压表、低压表等部分组成，详见图2—27。

图2—27QD—1型氧气减压器的构造

1—低压气室2一耐油橡胶平垫片3一薄膜片4一弹簧垫块5一调压螺钉6一罩壳7一调压弹簧8一螺钉9一活门顶杆10—本体11—高压气室12-副弹簧13—减压活门14-活门座15—安全阀

QD—1型减压器的本体由黄铜制成，弹性薄膜装置（由弹簧垫块、薄膜片、耐油橡胶平垫片

等组成）被紧压在罩壳与本体之间，在罩壳内装有调压弹簧并在其上部旋有调压螺钉。

当旋拧调压螺钉时，通过活门顶杆使减压活门作不同程度的开启和关闭，调节氧气的减压程度或

停止供氧。

在减压器的本体上设有与低压室相通的安全阀，当减压器发生故障，低压气室的

压力超过安全阀开启压力时（氧气压力大于2.9MPa时开始泄气，在压力达到3.9MPa时完全打开），氧气便自动冲开安全阀而逸出。

这样，既保证低压表不因受到冲击而损坏，又避免了超过工作压力的气体流出而造成的其它事故。

QD—1型减压器进气接头处螺纹尺寸为G15.875mm，接头的内径尺寸为5.5mm,出气接

头内径尺寸为6mm，其最大流量为80m3/h。

减压器本体上还装有高压氧气表和低压氧气表，分别指示高压气室（即氧气瓶内）和低压气室内的压力（即工作压力）。

高压氧气表的量程为0〜25MPa。

低压氧气表的量程

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