焊接方法與設(shè)備 氣焊與氣割PPT課件

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1、第一節(jié)第一節(jié) 氣體火焰氣體火焰 氣焊與氣割的熱源是氣體火焰。 產(chǎn)生氣體火焰的氣體：可燃氣體和助燃氣體。 可燃氣體有：乙炔、液化石油氣等，助燃氣體是氧氣。 氣焊常用的是氧氣與乙炔燃燒產(chǎn)生的氣體火焰-氧乙炔焰；氣割的預(yù)熱火焰除氧乙炔焰外，還有氧氣與液化石油氣燃燒產(chǎn)生的氣體火焰-氧液化石油氣火焰等。1第1頁/共68頁 一一 、產(chǎn)生氣體火焰的氣體、產(chǎn)生氣體火焰的氣體 1.氧氣 在常溫、常態(tài)下氧是氣態(tài)。氧氣本身不能燃燒，但能幫助其他可燃物質(zhì)燃燒，具有強烈的助燃作用。 氣焊與氣割對氧氣的要求是純度越高越好。氣焊與氣割用的工業(yè)用氧氣一般分為兩級：一級純度氧氣含量不低于99.2%，二級純度氧氣含量不低于98.

2、5%。 一般情況下，由氧氣廠和氧氣站供應(yīng)的氧氣可以滿足氣焊與氣割的要求。對于質(zhì)量要求較高的氣焊應(yīng)采用一級純度的氧。氣割時，氧氣純度不應(yīng)低于98.5%。2第2頁/共68頁 小提示小提示 工業(yè)中常用的高壓氧氣，如果與油脂等易燃物質(zhì)相接觸時，就會發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)而使易燃物自行燃燒，甚至發(fā)生爆炸。 在操作中，切不可使氧氣瓶瓶閥、氧氣減壓器、焊炬、割炬、氧氣皮管等沾染上油脂。3第3頁/共68頁 2.乙炔 乙炔是由電石（碳化鈣）和水相互作用分解而得到的一種無色而帶有特殊臭味的碳氫化合物，其分子式為C2H2。 乙炔與空氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度為2350C，而與氧氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度為3000C

3、3300C，因此足以迅速熔化金屬進行焊接和切割。 乙炔是一種具有爆炸性的危險氣體，在一定壓力和溫度下很容易發(fā)生爆炸。乙炔爆炸時會產(chǎn)生高熱，特別是產(chǎn)生高壓氣浪，其破壞力很強，困此使用乙炔時必須要注意安全。4第4頁/共68頁 小提示小提示 乙炔與銅或銀長期接觸后生成的乙炔銅（Cu2C2）或乙炔銀（Ag2C2）是一種爆炸性的化合物，它們受到劇烈震動或者加熱到110C 120C就會引起爆炸。 凡是與乙炔接觸的器具設(shè)備禁止用銀或含銅量超過70%的銅合金制造。 乙炔和氯、次氯酸鹽等反應(yīng)會發(fā)生燃燒和爆炸，所以乙炔燃燒時，絕對禁止用四氯化碳來滅火。5第5頁/共68頁 3.液化石油氣 液化石油氣的主要成分是丙烷

4、（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）等碳氫化合物，在常壓下以氣態(tài)存在，在0.8MPa1.5MPa壓力下，就可變成液態(tài)，便于裝入瓶中儲存和運輸，液化石油氣由此而得名。 液化石油氣與乙炔一樣，與空氣或氧氣形成的混合氣體具有爆炸性，但比乙炔安全得多。 液化石油氣的火焰溫度比乙炔的火焰溫度低，其在氧氣中的燃燒溫度為2800C2850C；液化石油氣在氧氣中的燃燒速度低，約為乙炔的三分之一，其完全燃燒所需氧氣量比乙炔所需氧氣量大。因此，用于氣割時，金屬預(yù)熱時間稍長，但其切割質(zhì)量容易保證，割口光潔，不滲碳，質(zhì)量比較好。6第6頁/共68頁 小提示小提示 可燃氣體除了乙炔、液化石油氣外，還有丙烯、

5、天然氣、焦?fàn)t煤氣、氫氣. 丙炔、丙烷與丙烯的混合氣體,乙炔與丙烯的混合氣體,乙炔與丙烷的混合氣體,乙炔與乙烯的混合氣體. 丙烷、丙烯、液化石油氣為原料，再輔以一定比例的添加劑的氣體,經(jīng)霧化后汽油。 這些氣體主要用于氣割，但綜合效果均不及液化石油氣。7第7頁/共68頁 二二 、氣體火焰的種類與、氣體火焰的種類與性質(zhì)性質(zhì) 1.氧乙炔焰 根據(jù)混合比的大小不同，可得到性質(zhì)不同的三種火焰：中性焰、碳化焰和氧化焰. 1焰芯 3內(nèi)焰 3外焰8第8頁/共68頁 2.氧液化石油氣火焰 焰心分解產(chǎn)物較少,內(nèi)焰不像乙炔那樣明亮,而有點發(fā)藍,外焰則顯得比氧乙炔焰清晰而且較長。 液化石油氣的著火點較高,使得點火較乙炔困

6、難 , 必須用明火才能點燃。 目前氧液化石油氣火焰主要用于氣割，并部分的取代了氧乙炔焰。9第9頁/共68頁第二節(jié)第二節(jié) 氣氣 焊焊 氣焊是利用氣體火焰作熱源的一種熔焊方法。常用氧氣和乙炔混合燃燒的火焰進行焊接，故又稱為氧乙炔焊。1 1混合氣管混合氣管2 2焊件焊件3 3焊縫焊縫 4 4焊絲焊絲5 5 氣氣焊火焰焊火焰6 6焊嘴焊嘴10第10頁/共68頁 一一 、 氣焊原理、特點氣焊原理、特點及應(yīng)用及應(yīng)用 1.氣焊原理 氣焊是利用可燃氣體和氧氣通過焊炬按一定的比例混合，獲得所要求的火焰能率和性質(zhì)的火焰作為熱源，熔化被焊金屬和填充金屬，使其形成牢固的焊接接頭。 2.氣焊的特點及應(yīng)用 氣焊的優(yōu)點是：

7、設(shè)備簡單，操作方便，成本低，適應(yīng)性強，在無電力供應(yīng)的地方可方便焊接；可以焊接薄板、小直徑薄壁管；焊接鑄鐵、有色金屬、低熔點金屬及硬質(zhì)合金時質(zhì)量較好。 氣焊的缺點是：火焰溫度低，加熱分散，熱影響區(qū)寬，焊件變形大和過熱嚴(yán)重，接頭質(zhì)量不如焊條電孤焊容易保證；生產(chǎn)率低，不易焊較厚的金屬；難以實現(xiàn)自動化。 氣焊主要用于焊接薄板、小直徑薄壁管、鑄鐵、有色金屬、低熔點金屬及硬質(zhì)合金等。此外氣焊火焰還可用于釬焊、噴焊和火焰矯正等。11第11頁/共68頁 二、二、 氣焊焊接材料氣焊焊接材料 1氣焊絲 氣焊絲在氣焊中起填充金屬作用，與熔化的母材一起形成焊縫。 常用的氣焊絲有碳素結(jié)構(gòu)鋼焊絲、合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲、不銹鋼焊

8、絲、銅及銅合金焊絲、鋁及鋁合金焊絲和鑄鐵氣焊絲等。 12第12頁/共68頁 2.氣焊熔劑 氣焊熔劑是氣焊時的助熔劑，其作用是與熔池內(nèi)的金屬氧化物或非金屬夾雜物相互作用生成熔渣，覆蓋在熔池表面，使熔池與空氣隔離，能有效防止熔池金屬的繼續(xù)氧化，改善了焊縫的質(zhì)量。 焊接有色金屬（如銅及銅合金、鋁及鋁合金）、鑄鐵及不銹鋼等材料時，通常必須采用氣焊熔劑。 氣焊熔劑可以在焊前直接撒在焊件坡口上或者蘸在氣焊絲上加入熔池。 13第13頁/共68頁 氣焊熔劑牌號: 氣焊熔劑牌號用CJ加三位數(shù)表示，其編制方法為：CJXXX。 CJ 表示氣焊熔劑； 第一位數(shù)表示氣焊熔劑的用途類型：“1”表示不銹鋼及耐熱鋼用熔劑；“

9、2”表示鑄鐵氣焊用熔劑；“3”表示銅及銅合金氣焊用熔劑；“4”表示鋁及鋁合金氣焊用熔劑； 第二、三位數(shù) 表示同一類型氣焊熔劑的不同牌號。14第14頁/共68頁 三、氣焊設(shè)備及工具三、氣焊設(shè)備及工具 氣焊設(shè)備及工具主要有：氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶、減壓器、焊炬等。 1氧氣膠管 2焊炬 3乙炔膠管 4一乙炔瓶 5一乙炔減壓器 6氧氣減壓器 7氧氣瓶 15第15頁/共68頁 1氧氣瓶 氧氣瓶外表涂天藍色，瓶體上用黑漆標(biāo)注“氧氣”字樣。常用氣瓶的容積為40L，在15MPa壓力下，可貯存6m3 的氧氣。16第16頁/共68頁 2.乙炔瓶 乙炔瓶外表涂白色，并用紅漆標(biāo)注“乙炔” 字樣。瓶口裝有乙炔瓶閥

10、，但閥體旁側(cè)沒有側(cè)接頭，因此必須使用帶有夾環(huán)的乙炔減壓器。乙炔瓶的工作壓力為1.5MPa，在瓶體內(nèi)裝有浸滿著丙酮的多孔性填料，能使乙炔安全地貯存在乙炔瓶內(nèi)。17第17頁/共68頁 3.液化石油氣瓶 液化石油氣瓶外表面涂銀灰色漆并用紅漆寫有“液化石油氣”字樣。 按用量及使用方式，氣瓶容量有15kg、20kg、30kg、50kg等多種規(guī)格。工業(yè)上常采用30kg，如企業(yè)用量大，還可以制成容量為1t 、2t 或更大的貯氣罐。氣瓶最大工作壓力1.6MPa，水壓試驗的壓力為3MPa。18第18頁/共68頁 4.減壓器 減壓器又稱壓力調(diào)節(jié)器，它是將氣瓶內(nèi)的高壓氣體降為工作時的低壓氣體的調(diào)節(jié)裝置。 （1）減壓

11、器的作用及分類 減壓器的作用是將氣瓶內(nèi)的高壓氣體（如氧氣瓶內(nèi)的氧氣壓力最高達15 MPa，乙炔瓶內(nèi)的乙炔壓力最高達1.5 MPa）降為工作時所需的壓力（氧氣的工作壓力一般為0.1MPa 0.4 MPa，乙炔的工作壓力最高不超過0.15 MPa），并保持工作時壓力穩(wěn)定。 減壓器按用途不同可分為氧氣減壓器、乙炔減壓器、液化石油氣減壓器等；按構(gòu)造不同可分為單級式和雙級式兩類；按工作原理不同可分為正作用式和反作用式兩類。目前常用的是單級反作用式減壓器。19第19頁/共68頁 （2）氧氣減壓器 單級反作用式氧氣減壓器的構(gòu)造及工作原理。20第20頁/共68頁a）非工作狀態(tài) b）工作狀態(tài) 1-高壓表 2-高

12、壓室 3-低壓室 4-調(diào)壓彈簧 5-調(diào)壓手柄 6-薄膜 7-通道 8-活門 9-活門彈簧 10-低壓表21第21頁/共68頁 當(dāng)減壓器在非工作狀態(tài)時，調(diào)壓手柄向外旋出，調(diào)壓彈簧處于松弛狀態(tài)，使活門被活門彈簧壓下，關(guān)閉通道，由氣瓶流入高壓室的高壓氣體不能從高壓室流入低壓室。 當(dāng)減壓器工作時，調(diào)壓手柄向內(nèi)旋入，調(diào)壓彈簧受壓縮而產(chǎn)生向上的壓力，并通過彈性薄膜將活門頂開，高壓氣體從高壓室流入低壓室。氣體從高壓室流入低壓室時，由于體積膨脹而使壓力降低，起到了減壓作用。 氣體流入低壓室后，對彈性薄膜產(chǎn)生了向下的壓力，并傳遞到活門，影響活門的開啟。當(dāng)?shù)蛪菏业臍怏w輸出量降低而壓力升高時，活門的開啟度縮小，減小

13、了流入低壓室的氣體，使低壓室內(nèi)氣體壓力不會增高。同樣，當(dāng)?shù)蛪菏业臍怏w輸出量增加而壓力降低時，活門的開啟度增大，流入低壓室的氣體增多，使低壓室內(nèi)氣體壓力增高。 這種自動調(diào)節(jié)作用，使低壓室內(nèi)氣體的壓力穩(wěn)定地保持著工作壓力，這就是減壓器的穩(wěn)壓作用。 22第22頁/共68頁 （3）乙炔減壓器 乙炔瓶用減壓器的構(gòu)造、工作原理和使用方法與氧氣減壓器基本相同，所不同的是乙炔減壓器與乙炔瓶的連接是用特殊的夾環(huán)并借用緊固螺釘加以固定。 23第23頁/共68頁 （4）液化石油氣用減壓器 液化石油氣用的減壓器的作用也是將氣瓶內(nèi)的壓力降至工作壓力和穩(wěn)定輸出壓力，保證供氣量均勻。一般民用的減壓器稍加改制即可用于切割一般

14、厚度的鋼板。另外，液化石油氣減壓器也可以直接使用丙烷減壓器。如果用乙炔瓶灌裝液化石油氣，則可使用乙炔減壓器。 （5）減壓器常見故障及排除 減壓器常見故障及其排除方法見表6-7。24第24頁/共68頁 5.焊炬 （1）焊炬的作用及分類 焊炬是氣焊時用于控制氣體混合比、流量及火焰并進行焊接的工具。焊炬的作用是將可燃氣體和氧氣按一定比例混合，并以一定的速度噴出燃燒而生成具有一定能量、成分和形狀穩(wěn)定的火焰。 焊炬按可燃氣體與氧氣混合的方式不同，可分為射吸式焊炬（也稱低壓焊炬）和等壓式焊炬兩類，現(xiàn)在常用的是射吸式焊炬，等壓式焊炬可燃氣體的壓力和氧氣的壓力是相等，不能用于低壓乙炔，所以目前很少使用。 （2

15、）射吸式焊炬的構(gòu)造及原理 焊炬工作時，打開氧氣閥，氧氣即從噴嘴口快速射出，并在噴嘴外圍造成負壓（吸力）；再打開乙炔調(diào)節(jié)閥，乙炔氣聚集在噴嘴的外圍。由于氧射流負壓的作用，聚集在噴嘴外圍的乙炔氣很快被氧氣吸出，并按一定的比例與氧氣混合，經(jīng)過射吸管、混合氣管從焊噴嘴出。25第25頁/共68頁1乙炔閥 2乙炔導(dǎo)管 3氧氣導(dǎo)管 4氧氣閥 5噴嘴 6射吸管 7混合氣管 8焊嘴 焊炬型號的表示方法：焊炬型號是由漢語拼音字母H、表示結(jié)構(gòu)形式和操作方式的序號及規(guī)格組成。 H016表示手工操作的可焊接最大厚度為6mm 的射吸式焊炬。26第26頁/共68頁 使用小提示：使用小提示： 對于新使用的射吸式焊炬，必須檢查

16、其射吸情況。即接上氧氣膠管，擰開氧氣閥和乙炔閥，將手指輕輕按在乙炔進氣管接頭上，若感到有一股吸力，則表明射吸能力正常，若沒有吸力，甚至氧氣從乙炔接頭上倒流，則表明射吸能力不正常，則不能使用。27第27頁/共68頁 6輸氣膠管 氧氣管為黑色，乙炔管為紅色。通常氧氣管內(nèi)徑為8mm，乙炔管內(nèi)徑為10mm，氧氣管與乙炔管強度不同 , 氧氣管允許工作壓力為 1.5MPa，乙塊管為0.5MPa 。 膠管長度不能短于 5m，一般在 1015m為宜。焊炬用橡皮管禁止油污及漏氣, 并嚴(yán)禁互換使用。 7其他輔助工具 （1）護目鏡 氣焊用護目鏡，一般宜用37號的黃綠色鏡片。 （2）點火槍 手槍式點火槍點火最為安全方

17、便?；鸩顸c火時，火柴應(yīng)從焊嘴的后面送到焊嘴或割嘴上，以免手被燒傷。 此外還有清理工具，如鋼絲刷、手錘、鏗刀；連接和啟閉氣體通路的工具，如鋼絲鉗、鐵絲、皮管夾頭、扳手等及清理焊嘴的通針。28第28頁/共68頁 四、氣焊工藝四、氣焊工藝 1接頭形式 對接接頭是氣焊采用的主要接頭形式，角接接頭、卷邊接頭一般只在薄板焊接時使用，搭接接頭、T形接頭很少采用。29第29頁/共68頁 2、焊接方向 氣焊時，按照焊炬和焊絲的移動的方向，可分為左向焊法和右向焊法兩種。 右向焊法，焊炬指向焊縫,焊接過程自左向右, 焊炬在焊絲面前移動。右向焊法適合焊接厚度較大，熔點及導(dǎo)熱性較高的焊件，但不易掌握，一般較少采用。 左

18、向焊法，焊炬是指向焊件未焊部分，焊接過程自右向左，而且焊炬是跟著焊絲走。這種方法操作簡便，容易掌握，適宜于薄板的焊接，是普遍應(yīng)用的方法。左向焊法缺點是焊縫易氧化，冷卻較快，熱量利用率低。30第30頁/共68頁 3、氣焊工藝參數(shù) 氣焊工藝參數(shù)包括焊絲、氣焊熔劑、火焰的性質(zhì)及能率、焊嘴的傾斜角度、焊接方向、焊接速度等。 (1)焊絲 焊絲的型號、牌號選擇應(yīng)根據(jù)焊件材料的力學(xué)性能或化學(xué)成分選擇。 焊絲直徑主要根據(jù)焊件的厚度來決定。 在開坡口焊件的第一、二層焊縫, 應(yīng)選用較細的焊絲,以后各層焊縫可采用較粗焊絲。 焊絲直徑還和焊接方向有關(guān) , 一般右向焊時所選用的焊絲要比左向焊時粗些。 31第31頁/共6

19、8頁 (2)氣焊熔劑 一般碳素結(jié)構(gòu)鋼氣焊時不需要氣焊熔劑。而不銹鋼、耐熱鋼、鑄鐵、銅及銅合金、鋁及鋁合金氣焊時，則必須采用氣焊熔劑。 (3)火焰的性質(zhì)及能率 1) 火焰的性質(zhì) ： 中性焰適用于焊接一般低碳鋼和要求焊接過程對熔化金屬不滲碳的金屬材料，如不銹鋼、紫銅、鋁及鋁合金等； 碳化焰只適用含碳較高的高碳鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金及高速鋼的焊接； 氧化焰很少采用，但焊接黃銅時，采用含硅焊絲，氧化焰會使熔化金屬表面覆蓋一層硅的氧化膜可阻止黃銅中鋅的蒸發(fā)，故通常焊接黃銅時，宜采用氧化焰。32第32頁/共68頁 2) 火焰能率 氣焊火焰能率主要是根據(jù)每小時可燃氣體 ( 乙炔 ) 的消耗量 (L/h) 來確定

20、 ，而氣體消耗量又取決于焊嘴的大小。焊嘴號碼越大，火焰的能率也越大。 在生產(chǎn)實際中，焊件較厚，金屬材料熔點較高，導(dǎo)熱性較好( 如銅、鋁及合金)，焊縫又是平焊位置，則應(yīng)選擇較大的火焰能率；反之，如果焊接薄板或其他位置焊縫時，火焰能率要適當(dāng)減小。 (4) 焊嘴尺寸及焊矩的傾斜角度 每把焊炬?zhèn)溆幸惶卓趶讲煌暮缸欤附虞^厚的焊件應(yīng)用較大的焊嘴。33第33頁/共68頁 焊矩的傾斜角度,主要取決于焊件的厚度和母材的熔點及導(dǎo)熱性。 焊件愈厚、導(dǎo)熱性及熔點愈高， 采用的焊矩傾斜角越大，這樣可使火焰的熱量集中；相反，則采用較小的傾斜角。 34第34頁/共68頁 焊絲與焊炬、焊件的位置焊絲與焊炬、焊件的位置 焊

21、絲與焊件表面的傾斜角一般為 3040，焊絲與焊炬中心線的角度為 90100。 35第35頁/共68頁第三節(jié)第三節(jié) 氣氣 割割氣割是利用氣體火焰的能量將金屬分離的一種加工方法，是生產(chǎn)中鋼材分離的重要手段。 一、氣割原理及特點一、氣割原理及特點 1.氣割的原理和過程 氣割是利用氣體火焰的熱能，將工件切割處預(yù)熱到燃燒溫度后，噴出高速切割氧流，使其燃燒并放出熱量實現(xiàn)切割的方法。36第36頁/共68頁 氧氣切割過程包括下列三個階段： （1）氣割開始時,用預(yù)熱火焰將起割處的金屬預(yù)熱到燃燒溫度( 燃點)。 （2）向被加熱到燃點的金屬噴射切割氧,使金屬劇烈地燃燒。 （3）金屬燃燒氧化后生成熔渣和產(chǎn)生反應(yīng)熱，熔

22、渣被切割氧吹除，所產(chǎn)生的熱量和預(yù)熱火焰熱量將下層金屬加熱到燃點，這樣繼續(xù)下去就將金屬逐漸地割穿，隨著割炬的移動，就切割成所需的形狀和尺寸。 因此，氧氣切割過程是預(yù)熱燃燒吹渣過程，其實質(zhì)是鐵在純氧中的燃燒過程，而不是熔化過程。37第37頁/共68頁氣割過程氣割過程1-割縫 2-割嘴 3-氧氣流 4-工件 5-氧化物 6-預(yù)熱火焰38第38頁/共68頁 2氣割的特點及應(yīng)用 （1）氣割的優(yōu)點 1）切割效率高,切割鋼的速度比其他機械切割方法快。 2）機械方法難以切割的截面形狀和厚度,采用氧乙炔焰切割比較經(jīng)濟。 3） 切割設(shè)備的投資比機械切割設(shè)備的投資低,切割設(shè)備輕便,可用于野外作業(yè)。 4）切割小圓弧時

23、,能迅速改變切割方向。切割大型工件時,不用移動工件,借助移動氧乙炔火焰 , 便能迅速切割。 5）可進行手工和機械切割。 （2）氣割的缺點 1）切割的尺寸公差,劣于機械方法。 2）預(yù)熱火焰和排出的赤熱熔渣存在發(fā)生火災(zāi)以及燒壞設(shè)備和燒傷操作工的危險。 3）切割時,燃氣的燃燒和金屬的氧化,需要采用合適的煙塵控制裝置和通風(fēng)裝置 4）切割材料受到限制，如銅、鋁、不銹鋼、鑄鐵等不能用氧乙炔焰切割。39第39頁/共68頁 （3）應(yīng)用 用于鋼板下料、開焊接坡口和鑄件澆冒口的切割，切割厚度可達300mm以上。 主要用于各種碳鋼和低合金鋼的切割。 淬火傾向大的高碳鋼和強度等級較高的低合金鋼氣割時，為避免切口淬硬或

24、產(chǎn)生裂紋，應(yīng)采取適當(dāng)加大預(yù)熱火焰功率和放慢切割速度，甚至割前對鋼材進行預(yù)熱等措施。40第40頁/共68頁 二、二、 氣割的條件及金屬的氣割性氣割的條件及金屬的氣割性 1氣割的條件（1）金屬在氧氣中的燃燒點應(yīng)低于熔點，這是氧氣切割過程能正常進行的最基本條件。否則金屬在燃燒之前已熔化就不能實現(xiàn)正常的切割過程。 （2）金屬氣割時形成氧化物的熔點應(yīng)低于金屬本身的熔點。氧氣切割過程產(chǎn)生的金屬氧化物的熔點必須低于該金屬本身的熔點，同時流動性要好，這樣的氧化物能以液體狀態(tài)從割縫處被吹除。41第41頁/共68頁 （3）金屬在切割氧射流中燃燒應(yīng)該是放熱反應(yīng)。 因為放熱反應(yīng)的結(jié)果是上層金屬燃燒產(chǎn)生很大的熱量，對下

25、層金屬起著預(yù)熱作用。如氣割低碳鋼時，由金屬燃燒所產(chǎn)生的熱量約占70% 左右，而由預(yù)熱火焰所供給的熱量僅為30%。 （4）金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)太高。 否則預(yù)熱火焰及氣割過程中氧化所析出的熱量會被傳導(dǎo)散失，使氣割不能開始或中途停止。42第42頁/共68頁 2常用金屬的氣割性 （1）低碳鋼和低合金鋼能很順利地進行氣割。 鋼的氣割性能與含碳量有關(guān)，鋼含碳量增加，熔點降低，燃點升高，氣割性能變差。 （2）鑄鐵不能用氧氣氣割 在氧氣中的燃點比熔點高很多，同時產(chǎn)生高熔點的二氧化硅(Si02) 。 鑄鐵中含碳量高，碳燃燒后產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳沖淡了切割氧射流，降低了氧化效果，使氣割發(fā)生困難。 （3）高鉻鋼和鉻鎳

26、鋼會產(chǎn)生高熔點的氧化鉻和氧化鎳( 約1990)，遮蓋了金屬的割縫表面，阻礙下一層金屬燃燒，也使氣割發(fā)生困難。 （4）銅、鋁及其合金燃點比熔點高，導(dǎo)熱性好，加之鋁在切割過程中產(chǎn)生高熔點二氧化鋁（約2050）,而銅產(chǎn)生的氧化物放出的熱量較低，都使氣割發(fā)生困難。 目前，鑄鐵、高鉻鋼、鉻鎳鋼、銅、鋁及其合金均采用等離子弧切割。43第43頁/共68頁 三三 、氣割設(shè)備及工具、氣割設(shè)備及工具 氣割設(shè)備及工具主要有：氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶、減壓器、割炬（或氣割機）等。 氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶、減壓器與氣焊用的相同。 手工氣割時使用的是手工割炬，機械化設(shè)備使用的是氣割機。44第44頁/共68頁 手

27、工氣割設(shè)備手工氣割設(shè)備45第45頁/共68頁 1.割炬 （1）割炬的作用及分類 割炬是手工氣割的主要工具，割炬的作用是將可燃氣體與氧氣以一定的比例和方式混合后，形成具有一定能量和形狀的預(yù)熱火焰，并在預(yù)熱火焰的中心噴射切割氧氣進行氣割。 割炬按可燃氣體與氧氣混合的方式不同可分為：射吸式割炬和等壓式割炬兩種； 按可燃氣體種類不同有乙炔割炬、液化石油氣割炬等。 射吸式割炬應(yīng)用最為普遍。46第46頁/共68頁 （2）射吸式割炬的構(gòu)造及原理 1）射吸式割炬的構(gòu)造 以射吸式焊炬為基礎(chǔ)，它的結(jié)構(gòu)可分為兩部分：一部分為預(yù)熱部分，其構(gòu)造與射吸式焊炬相同，具有射吸作用，可以使用低壓乙炔；另一部分為切割部分，它是由

28、切割氧調(diào)節(jié)閥、切割氧氣管以及割嘴等組成。47第47頁/共68頁1一割嘴 2一切割氧管 3一切割氧調(diào)節(jié)閥 4一氧氣管接頭 5一乙炔管接頭6乙炔氧調(diào)節(jié)閥 7手柄 8一預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥 9主體 10-氧氣閥針11一噴嘴 12-射吸管螺母 13-射吸管 14混合管 15乙炔閥針48第48頁/共68頁 割嘴與焊嘴不同： 焊嘴上噴孔是小圓孔，所以氣焊火焰呈圓錐形； 射吸式割炬的割嘴混合氣體的噴射孔有環(huán)形和梅花形兩種。 環(huán)形割嘴的混合氣體孔道呈環(huán)形，整個割嘴由內(nèi)嘴和外嘴兩部分組合而成，又稱組合式割嘴。 梅花形割嘴的混合氣體孔道，呈小圓孔均勻地分布在高壓氧孔道周圍，整個割嘴為一體，又稱整體式割嘴。49第49頁/共

29、68頁a)焊嘴 b)環(huán)形割嘴 c)梅花形割嘴 50第50頁/共68頁 2）射吸式割炬的工作原理 氣割時，先開啟預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥和乙炔調(diào)節(jié)閥，點火產(chǎn)生預(yù)熱火焰對割件進行預(yù)熱，待割件預(yù)熱至燃點時，即開啟切割氧調(diào)節(jié)閥，此時高速切割氧氣流經(jīng)切割氧氣管，由割嘴的中心孔噴出，進行氣割。 割炬的型號 由漢語拼音字母G、表示結(jié)構(gòu)形式和操作方式的序號及規(guī)格組成。 G0130表示手工操作的可切割的最大厚度為30mm 的射吸式割炬。51第51頁/共68頁 （4）液化石油氣割炬 由于液化石油氣與乙炔的燃燒特性不同，因此不能直接使用乙炔用的射吸式割炬，需要進行改造，或配用液化石油氣專用割嘴。 液化石油氣割炬除可以自行改制外

30、，也可購買液化石油氣專用割炬。例如，G07-100割炬是就專供液化石油氣切割用的割炬。 （5）等壓式割炬 等壓式割炬的可燃氣體、預(yù)熱氧分別由單獨的管路進入割嘴內(nèi)混合。由于可燃氣體是靠自己的壓力進入割炬，所以它不適用低壓乙炔，而須采用中壓乙炔。等壓式割炬具有氣體調(diào)節(jié)方便、火焰燃燒穩(wěn)定、回火可能性較射吸式割炬小等優(yōu)點，其應(yīng)用量越來越大，國外應(yīng)用量比國內(nèi)大。52第52頁/共68頁等壓式割炬等壓式割炬 53第53頁/共68頁 2.氣割機 常用的有半自動氣割機、仿形氣割機和數(shù)控氣割機。 （1）半自動氣割機 半自動氣割機是最簡單的機械化氣割設(shè)備，一般是一臺小車帶動割嘴在專用軌道上自動地移動，但軌道軌跡要人

31、工調(diào)整。當(dāng)軌道是直線時，割嘴可以進行直線氣割；當(dāng)軌道呈一定的曲率時，割嘴可以進行一定曲率的曲線氣割。 CG1-30型半自動氣割機是一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的小車式半自動氣割機，它能切割直線或圓弧。54第54頁/共68頁 CGlCGl3030型半自動氣割機型半自動氣割機55第55頁/共68頁 2.仿形氣割機 仿形氣割機是一種高效率的半自動氣割機 仿形氣割機的結(jié)構(gòu)形式有兩種類型：一種是門架式，另一種是搖臂式。 工作原理主要是靠輪沿樣板仿形帶動割嘴運動，而靠輪又有磁性靠輪和非磁性靠輪兩種。 CG2-150型仿形氣割機是常用的一種高效率半自動氣割機 56第56頁/共68頁 CG2CG2150150型仿形

32、氣割機型仿形氣割機 57第57頁/共68頁 3.數(shù)控氣割機 所謂數(shù)控，就是指用于控制機床或設(shè)備的工作指令( 或程序)，是以數(shù)字形式給定的一種新的控制方式。將這種指令提供給數(shù)控自動氣割機的控制裝置時，氣割機就能按照給定的程序,自動地進行切割。 數(shù)控自動氣割機不僅可省去放樣、劃線等工序，使焊工勞動強度大大降低，而且切口質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高。 數(shù)控氣割機主要由數(shù)控程序和氣割執(zhí)行機構(gòu)兩大部分組成 氣割執(zhí)行機構(gòu)采用門式結(jié)構(gòu)，門架可在兩根導(dǎo)軌上行走。 門架上裝有橫移小車，各裝有一個割炬架，在割炬架上裝有割炬自動升降傳感器，可自動調(diào)節(jié)高低，同時還裝有高頻自動點火裝置。預(yù)熱氧、切割氧及燃氣管路的開關(guān)由電磁閥控制

33、，并且對預(yù)熱、開切割氧等可按程序任意調(diào)節(jié)延遲時間。 58第58頁/共68頁 數(shù)控氣割機數(shù)控氣割機 1-導(dǎo)軌 2-門架 3-小車 4-控制機構(gòu) 3-割炬59第59頁/共68頁 四四 、氣割工藝、氣割工藝 1氣割工藝參數(shù) 主要包括氣割氧壓力、氣割速度、預(yù)熱火焰能率、割嘴與割件的傾斜角度、割嘴離割件表面的距離等。 （1）氣割氧壓力 氣割氧壓力主要根據(jù)割件厚度來選用。割件越厚，要求氣割氧壓力越大。 氧氣壓力過大，不僅造成浪費，而且使割口表面粗糙 ，割縫加大。氧氣壓力過小，不能將熔渣全部從割縫處吹除，使割縫的背面留下很難清除干凈的掛渣，甚至出現(xiàn)割不透現(xiàn)象。 氧氣純度對氣割速度、氣體消耗量及割縫質(zhì)量有很大

34、影響。氧氣的純度低，金屬氧化緩慢，使氣割時間增加，而且氣割單位長度割件的氧氣消耗量也增加。 例如在氧氣純度為97.5% 99.5% 的范圍內(nèi)，每降低1% 時，1m長的割縫氣割時間增加10%15%，而氧氣消耗量增加25%35%。60第60頁/共68頁 （2）氣割速度 割件愈厚，氣割速度愈慢；反之割件愈薄，則氣割速度越快。 氣割速度太慢, 會使割縫邊緣熔化；速度過快，則會產(chǎn)生很大的后拖量（溝紋傾斜）或割不穿。 氣割速度的正確與否，主要根據(jù)割縫后拖量來判斷，應(yīng)使割縫產(chǎn)生的后拖量最小為原則。 后拖量是指切割面上切割氧流軌跡的始點與終點在水平方向的距離。61第61頁/共68頁 后拖量產(chǎn)生的主要原因： 氣

35、割上層金屬在燃燒時，所產(chǎn)生的氣體沖淡了切割氧氣流，使下層金屬燃燒緩慢產(chǎn)生后拖量； 下層金屬無預(yù)熱火焰的直接預(yù)熱作用，火焰不能充分對下層金屬加熱，使割件下層不能劇烈燃燒產(chǎn)生后拖量； 割件金屬離割嘴距離較大，切割氧氣流吹除氧化物的能量降低產(chǎn)生后拖量； 氣割速度過快，來不及將下層金屬氧化，產(chǎn)生后拖量。62第62頁/共68頁 （3）預(yù)熱火焰性質(zhì)及能率 預(yù)熱火焰的作用是把金屬割件加熱，并始終保持能在氧氣流中燃燒的溫度，同時使鋼材表面上的氧化皮剝落和熔化，便于切割氧氣流與鐵化合。 預(yù)熱火焰對金屬割件的加熱溫度，低碳鋼時約為11001150。 氣割時，預(yù)熱火焰應(yīng)采用中性焰或輕微氧化焰，不能使用碳化焰，因為碳

36、化焰會使割口邊緣產(chǎn)生增碳現(xiàn)象。 預(yù)熱火焰能率是以每小時可燃氣體消耗量來表示的。 預(yù)熱火焰能率應(yīng)根據(jù)割件厚度來選擇，一般割件越厚，火焰能率應(yīng)越大。 但火焰能率過大時，會使割縫上緣產(chǎn)生連續(xù)珠狀鋼粒，甚至熔化成圓角，同時造成割件背面粘渣增多而影響氣割質(zhì)量。 當(dāng)火焰能率過小時，割件得不到足夠的熱量，迫使氣割速度減慢，甚至使氣割過程發(fā)生困難。這在厚板氣割時更應(yīng)注意。63第63頁/共68頁 （4）割嘴與割件的傾斜角 割嘴與割件的傾斜角度，直接影響氣割速度和后拖量。當(dāng)割嘴沿氣割相反方向傾斜一定角度時（后傾），能使氧化燃燒而產(chǎn)生的熔渣吹向切割線的前緣，這樣可充分利用燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來減少后拖量，從而促使氣割

37、速度的提高。進行直線切割時，應(yīng)充分利用這一特性。 割嘴與割件傾斜角大小，主要根據(jù)割件厚度而定。 （5）割嘴離工件表面的距離 割嘴離割件表面的距離應(yīng)根據(jù)預(yù)熱火焰長度和割件厚度來確定,一般為35mm。64第64頁/共68頁 2 2氣割（氣焊）的回火氣割（氣焊）的回火 氣割（氣焊）時發(fā)生氣體火焰進入噴嘴內(nèi)逆向燃燒的現(xiàn)象稱為回火。 回火可能燒毀割（焊）炬、管路及引起可燃氣體貯罐的爆炸。 發(fā)生回火的根本原因： 混合氣體從焊割炬的噴射孔內(nèi)噴出的速度小于混合氣體燃燒速度。由于混合氣體的燃燒速度一般不變，凡是降低混合氣體噴出速度的因素都有可能發(fā)生回火。 發(fā)生回火的具體原因： （1）輸送氣體的軟管太長、太細，或

38、者曲折太多，使氣體在軟管內(nèi)流動時所受的阻力增大，降低了氣體的流速，引起回火。65第65頁/共68頁 （2）焊割時間過長或者焊割嘴離工件太近致使焊割嘴溫度升高，焊割炬內(nèi)的氣體壓力增大，增大了混合氣體的流動阻力，降低了氣體的流速引起回火。 （3）焊割嘴端面粘附了過多飛濺出來的熔化金屬微粒，這些微粒阻塞了噴射孔，使混合氣體不能暢通地流出引起回火。 （4）輸送氣體的軟管內(nèi)壁或焊割炬內(nèi)部的氣體通道上粘附了固體碳質(zhì)微?；蚱渌镔|(zhì)，增加了氣體的流動阻力，降低了氣體的流速以及氣體管道內(nèi)存著氧乙炔混合氣體等引起回火。66第66頁/共68頁 小提示小提示 由于瓶裝乙炔瓶內(nèi)壓力較高，發(fā)生火焰倒流燃燒的可能性很少。若發(fā)生回火，處理的方法是：迅速關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)閥門，再關(guān)閉氧氣調(diào)節(jié)閥門，切斷乙炔和氧氣來源。 67第67頁/共68頁68感謝您的觀看。感謝您的觀看。第68頁/共68頁