焊工课件（一）气焊与气割

焊工课件

雷达修理所

概 述

? 利用热能或压力，或者两者同时并用，然后填加或不填加填充材料，将两块分离的工件进行连接，获得永久性接头的过程称为焊接。

? 焊接的方法有很多种。按照加热程度和工艺特点不同，可以分为：熔焊、压焊和钎焊三大类。

? 熔焊是在焊接过程中，将工件加热至熔化状态，不另外加压力而完成的焊接方法。如：气焊、电弧焊（埋弧焊、手工电弧焊、气体保护焊）、电渣焊、等离子电弧焊、电子束焊等。

? 压焊是在焊接时，不论工件加热或不加热，均需外加机械压力而完成的各种焊接方法。如：气压焊、冷压焊、接触焊（点焊、滚焊、对焊）、摩擦焊、真空扩散焊等。

? 钎焊是一种将工件加热，但不熔化，而用熔点较低的钎料作填料，借助钎料与工件金属之间的扩散作用，使工件连接起来的焊接方法。常用的钎焊方法有：火焰钎焊、炉钎焊、高频钎焊、盐浴钎焊、真空钎焊等。

第一章 气焊与气割

气焊是利用氧气与可燃性气体（最常用的是乙炔气）混合燃烧产生的高温火焰，熔化金属，进行焊接的一种加工方法。主要用于熔焊或钎焊小件、薄板、铸铁及有色金属。还可用气焊火焰进行喷涂、渗碳和热处理的加热，并能切割钢件。

第一节 氧气、氧气瓶和减压器

一、氧气

（一）氧气的用途

乙炔在空气中燃烧，火焰温度仅有2350oC，用于焊接是很不够的。如果乙炔与工业用纯氧混合燃烧，则火焰温度可达3200oC，能满足气焊时熔化金属时的要求。因此，氧气是气焊不可缺少的一种助燃气体。

在气割时，被切割金属不但要用氧－乙炔焰加热，而且还要用高压氧气吹除熔渣（金属氧化物），因此氧气更是气割不可缺少的气体。

（二）氧气的性质

氧（O2）是一种无色、无味、无毒的气体，比空气稍重。在标准状态下，1立方分米氧气重1.43克（1立方分米空气重1.29克）。常温时，氧以游离状态大量存在于空气中。空气主要是氧和氮的混合物（氮占78%，氧占21%）。自然界中氧以三种状态存在。除气态外，在标准大气压下，当温度为－183oC时，氧就变成浅蓝色而透明的液体；当温度在－218oC时，则会凝结成雪粒状固体。

氧气不能自燃，但能助燃，其化学性质极为活泼，几乎能与自然界一切元素化合。例如氧能和铁化合成氧化铁。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12～15兆帕，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，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臵。用黄铜或青铜制成，瓶阀分活瓣式和隔膜式。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、安全膜装臵等组成。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；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QD－1型和QD－2A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臵，然后将减压器和氧气瓶连接。

? 3、打开瓶阀，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2.2～2.8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，然后臵于1900～2300oC的电弧炉中熔炼而成，其反应式为：

CaO + 3C→CaC2 + CO↑ 生石灰 碳 电石 一氧化碳

? 熔炼出来的电石，冷凝后，辗成50～80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臵。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250～300立方分米乙炔。如1千克电石只能发生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臵。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、按装臵的大小分类

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）Q3－1乙炔发生器

Q3－1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）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，故多数发生器配臵此类回烧防止器。

? 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，如右图为配备在Q3－1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、泄气装臵等部分组成。

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。

（四）乙炔发生器的使用及维护

? 1、乙炔发生器应安臵在通风良好的房内，也可以安臵在室外，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，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。

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臵，因卧臵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30～40oC，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。

（一）构造与工作原理

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H01－6、H01－12A）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，不用时应挂起或放臵在规定的地方。 ? 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，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。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。如：“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2～4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1.1～1.2。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，因此焊接的正确位臵是应使焰芯到工件的距离保持2～4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。

? 气焊时，一般都使用中性焰。焊接低碳钢时，用中性焰能使深池清晰，液体金属易于流动，火花飞溅少，无沸腾现象，在气割中也常用中性焰预热被切割的金属。

（二）碳化焰

? 氧与乙炔混合比小于1.1时得到碳化焰。由于乙炔比氧多，火焰中乙炔取得支配地位。它的性质由乙炔过剩这个特点决定。按性质分为三个区域，并且明显地分成三层火焰。在内焰区中过剩的乙炔被分解为碳和氢，焊接时易使金属产生增碳和气孔。因为内焰区中有炽热的碳，所以变成明亮的乳白色，其长短标志乙炔过剩的多少。

? 碳化焰在焊接时，内焰中碳微粒能使氧化铁还原，因此碳化焰也称还原焰。用碳化焰焊接碳钢时，液体金属吸收火焰中的微碳粒，使熔池产生沸腾现象，对熔池有增碳作用。如焊接中碳钢，焊缝常常具有高碳钢的性质，不但脆性增大，而且还容易产生裂纹。

? 轻微的碳化焰常常用于焊接高碳钢、高速钢、铸铁。在火焰钎焊及钢件上堆焊硬质合金及耐热合金时，为了使基本金属增碳，改善堆焊层的性能，也使用碳化焰。

（三）氧化焰

? 氧与乙炔的比例大于1.2，由于氧比乙炔多，氧取得支配地位，它的性质由氧过剩这个特点所决定。内焰区的生成物不仅仅是一氧化碳与氢，还有一部分与过剩的氧气完全燃烧和平友好的二氧化碳和水气。用氧化焰焊接时，易使金属氧化、合金元素烧损，有大量火花飞溅，使焊缝中造成氧化物夹杂，产生气孔。

? 轻微的氧化焰用于焊接黄铜及青铜。氧化焰燃烧较强烈，温度最高可达3150～3300oC。

? 焊接不同的材料，要使用不同性质的火焰才能获得优良的焊缝。实际工作中可参考下表选择火焰：

三、火焰的调节方法

（一）点火与灭火

点火的操作程序是：若使用中压式乙炔发生器或乙炔瓶，则先打开乙炔阀门，放出少量的乙炔，再稍开一些氧气，即可点火。如用低压乙炔发生器时，则应先开一些氧气，再稍微开一些乙炔后点火。 工作完毕或中途停止焊接时，必须熄灭火焰。灭火的操作程序是：先关闭乙炔，后关闭氧气。若先关氧气，纯乙炔燃烧会冒大量黑烟，出现碳丝甚至产生回烧现象。点火与灭火的操作动作应轻巧，动作不宜过猛，阀门不宜关的过紧，不漏气即可。

（二）火焰性质的调节

? 由混合比不同可得三种不同性质的火焰，参见下表：

? 点火之后，先开大乙炔阀门，再开大氧气阀，这时形成明显的三层火焰，即成碳化焰；当内焰和焰心长度为4：1时，则为标准的碳化焰。若继续增大氧气，白色内焰逐渐缩短变尖，并变成青白色，即为氧化焰。若焰芯比中性焰时缩短十分之一时，则为标准的氧化焰。

? 实际工作中，调节火焰分两步：第一步先调节火焰的大小；第二步再调节火焰的性质。调成中性焰的方法是，一般先使火焰成为碳化焰，再逐渐减小乙炔，使内焰逐渐缩短至刚好消失，即为中性焰。

（三）火焰功率的调节方法

? 火焰功率调节的方法有以下几种： ? 1、焊炬与焊嘴的合理选用

主要决定于选择不同的焊炬和焊嘴。焊炬和爆嘴确定之后，还有两种方法可以调节火焰的功率，并常在焊接过程中采用。 ? 2、调节气体阀门

主要是调节氧气和乙炔阀，控制气体流量，增减混合气体，从而获得功率大小不同的火焰。 ? 3、调整焊炬角度及高度

改变焊嘴与焊件的距离； 改变焊嘴与被焊工件表面的夹角。

第六节 气焊操作技术 一、气焊的基本操作法

? 操作姿势

气焊操作时，可以采用坐姿、蹲姿或立姿，有时甚至要采用躺姿操作。采用何种姿势操作，主要根据被焊工件和操作环境，灵活地决定。 ? 起点

在焊缝起点处，由于刚开始加热，焊件温度低，焊炬与焊件表面的夹角要大些。同时，火焰应适当往复移动，火焰的加热面积稍大一些，使焊接处加热均匀。 ? 熔化焊件和加入焊丝

熔化焊件和加入焊丝配合不当，会降低焊件质量。

? 焊炬运走的方法

焊炬运走时，焊嘴与焊件的夹角一般为30o～50o，焰芯端与熔池的距离为2～4毫米。焊炬运走的基本方法有： 1、直线运走； 2、左右摆动运走； 3、上下摆动运走。 ? 接头与收尾

施焊中，中途停止焊接后重新续焊叫接头。接头时，应将火焰对准熔

坑稍后一些的焊缝进行加热，待加热熔化后，方能填加焊丝。

施焊到焊缝终点收尾时，由于焊件受热集中，易被烧穿、烧塌。气焊终点收尾的要领是：角度减小、运走加快、点丝增多、适时抬火。

? 左、右焊接法

1、左焊法：焊接过程中，焊嘴由右向左移动，焊接火焰指向未焊部分，焊丝位于火焰的前方，称为左焊法。

2、右焊法：焊接过程中，焊嘴由左向右移动，焊接火焰指向已焊部分，焊丝位于火焰的后方，称为右焊法。 ? 焊接过程中的注意事项 1、当焊接处加热至红色时，还不能加入焊丝，待焊接处的金属熔化并形成熔池时，才可加入焊丝。

2、当熔池不正常，说明火焰性质不好，应及时调节火焰再进行焊接。

3、当熔池内液体金属被吹出时，是由于气体流量过大，应立即进行适当调节。 4、控制熔池的大小，一般通过改变焊炬角度、高度和移动速度来调节。

二、各种空间位臵的焊接

? 1、平焊：对位于水平面上任何方向的焊缝进行焊接，称为平焊。

? 2、角接焊缝

? 3、横焊：在焊件的立面或倾斜面上横方向进行的焊接，称为横焊。

? 4、立焊：在焊件的立面或倾斜面上进行纵方向的焊接，称为横焊。

第七节 气割

气割又称氧气切割，气割与气焊虽都用气体火焰，但目的完全相反。气焊是将分离的金属连成一体；气割则将整体的金属分开。因此在设备、操作方法等方面 也就有所不同。

一、气割原理

气割的实质是使金属加热到燃点温度，在氧气流中燃烧（剧烈氧化），并利用氧气流将燃烧形成的氧化物液体吹掉而割开的过程。气割原理如左图：

二、气割金属的条件

? 金属在氧气中的燃烧温度（燃点），应低于熔化温度。 ? 金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。 ? 金属的导热性不能太高。 ? 生成的氧化物应富有流动性。

三、割炬

? 气割设备除割炬外，其它均与气焊相同。

? 目前国产割炬（或称割枪），一般都是射吸式，有大中小号等多种。其割嘴号码及切割厚度见下表：

割嘴号码与切割厚度

四、气割操作方法

? 割件准备

清除割缝外铁锈、泥土等脏物，划好割线。 ? 选好气割规范

气割规范的选择，可参考上表确定。 ? 进行气割操作

1、点火及调节预热火焰； 2、预热割件； 3、切割开始； 4、操作注意事项。

第八节 气焊安全规则

气焊使用的易燃易爆物品较多，焊工应重视安全工作，防止各种事故的发生。除了设备的正常使用，还必须严格遵守气焊安全规则。

一、气焊安全规则

? 气焊安全，首先应注意的问题是防火、防爆，其次是防止工伤事故。 ? 防火、防爆

1、必须严格遵守气焊设备的安全使用注意事项； 2、焊接操作要选择安全地点进行；

3、不得轻易焊接盛装过易燃物品的容器或管道；

4、乙炔发生器、回烧防止器、氧气瓶口阀门和氧气压力调节器发生冻结时，可用热水、蒸气解冻，严禁用火烘烤。

? 防工伤事故

? 1、操作中应穿工作服，戴手套、护目镜，防止灼伤、烫伤和强光刺眼；

? 2、不随便用手直接拿取刚焊完的焊件；

? 3、高空焊接或切割时，应特别注意人身安全；

? 4、大量焊接黄铜和铝、铅等有色金属时，应戴上口罩或防毒面具，避免中毒。

二、气割安全规则

? 严格遵守气焊设备使用规则；

? 气割前应严格检查周围是否有易燃易爆物品； ? 防止割件和氧化铁熔渣伤脚；

? 割炬回烧时，应迅速先关纯氧阀门，再关乙炔和氧气阀门，按焊炬回烧方法处理。

3、不得轻易焊接盛装过易燃物品的容器或管道；

4、乙炔发生器、回烧防止器、氧气瓶口阀门和氧气压力调节器发生冻结时，可用热水、蒸气解冻，严禁用火烘烤。

? 防工伤事故

? 1、操作中应穿工作服，戴手套、护目镜，防止灼伤、烫伤和强光刺眼；

? 2、不随便用手直接拿取刚焊完的焊件；

? 3、高空焊接或切割时，应特别注意人身安全；

? 4、大量焊接黄铜和铝、铅等有色金属时，应戴上口罩或防毒面具，避免中毒。

二、气割安全规则

? 严格遵守气焊设备使用规则；

? 气割前应严格检查周围是否有易燃易爆物品； ? 防止割件和氧化铁熔渣伤脚；

? 割炬回烧时，应迅速先关纯氧阀门，再关乙炔和氧气阀门，按焊炬回烧方法处理。

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