气焊与气割

气焊与气割
    气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法,最常用的是氧乙炔焊,此外还有氢氧焊。近来,利用液化气或丙烷燃气的焊接正在迅速发展。
    气焊的火焰温度较电弧焊电弧的温度低,火焰控制容易,热量输人调节方便,使用灵活,设备简单,主要用于单件、小批量生产或维修中。此外,气焊的火焰还可用作钎焊、氧气切割时预热及小型零件热处理(火焰淬火)的热源。
    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,然后喷出高速切割氧流,使其燃烧并放出热量,从而实现切割的方法。
    气焊和气割所用的气体、设备和工具是相同的,所不同的只是气焊时使用气焊炬,而气割时使用割炬。
    一、气焊、气割所用气体、设备和工具
气焊、气割常用的可燃气体是乙炔气(C2H2),使用的助燃气体是氧气(02)。气焊、气割用的设备和工具主要有氧气瓶、溶解乙炔气瓶(或乙炔发生器)、减压器、气焊炬、割炬等。
1、氧气和氧气瓶
    氧气是助燃剂,与乙炔混合燃烧时,能产生大量的热。气焊、气割用的氧气纯度应不低于98.5%,否则会影响火焰温度和气割速度。氧气在高压情况下遇到油脂有爆炸的危险,所以一切有高压氧气通过的器件、管道等,不允许沾染油脂。
氧气瓶是储存高压氧气的圆柱形容器,外表漆成天蓝作为标志。
氧气瓶属高压容器,有爆炸危险,使用中必须注意安全。搬运时应避免剧烈震动和撞击。焊接操作中氧气瓶距明火或热源应在5m以上。
   夏日要防止曝晒,冬天如阀门冻结,严禁用火烘烤,应用热水解冻。瓶中氧气不允许全部用完,余气表压应保持98-196kPa,以防瓶内混入其他气体而引起爆炸。
    2、乙炔和溶解乙炔气瓶
    乙炔是可燃气体,无,工业用乙炔因混有硫化氢、磷化氢等杂质而有刺鼻的臭味。氧乙炔焰是气焊最常用的热源。
    乙炔温度超过300℃且压力增大到147kPa以上时,遇火会爆炸。当乙炔温度达到580C时会自行爆炸。因此,乙炔最高工作压力禁止超过147kPa表压。此外,乙炔的化学性质很活泼,不能与铜、银等长期接触,否则也会引起爆炸。
    乙炔与空气或乙炔与氧气混合达到一定浓度比例时,遇明火或高温均能发生燃烧甚至爆炸,因此,使用乙炔应注意安全,车间、厂房等应注意通风。
溶解乙炔气瓶是外表漆成白,并用红漆在瓶体标注“乙炔”字样。为保证乙炔稳定和安全地贮存,在乙炔瓶内充满了浸渍丙酮的多孔填料。
乙炔气瓶在搬运、装卸、使用时,都应竖立放稳,严禁在地面卧放。使用乙炔时,必须经减压器减压,禁止直接使用。
    乙炔也可通过乙炔发生器提供。
    回火保险器是防止火焰向燃气管路或气源回烧的保险装置。
3、减压器
减压器是将高压气体降为低压气体的调节装置,其作用是将气瓶中流出的高压气体的压力降低到需要的工作压力,并保持压力的稳定。
氧气和溶解乙炔气的减压器,必须选用符合气体特性的专用氧气减压器和乙炔气减压器。
4、气焊炬和割炬
    气焊炬是气焊时用于控制火焰进行焊接的工具。其作用是使氧气与可燃气体按一定比例混合,再将混合气体喷出燃烧,形成稳定的火焰。
割炬是气割的主要工具,可以安装和更换割嘴,以及调节预热火焰气体流量和控制切割氧流量。常用的射吸式割炬,它与射吸式焊炬原理相同,既能使用低压乙炔,又能使用中压乙炔。
二、气焊
    1、氧乙炔焰
氧乙炔焰是乙炔与氧气混合燃烧所形成的火焰。
焊时,氧气与可燃气体(乙炔)的混合比例叫做混合比。按混合比的不同,燃烧所形成的氧乙炔焰可分成中性焰、碳化焰和氧化焰三种。
(1)中性焰  氧与乙炔混合比为1.1—1.2。
氧气调节阀中性焰火焰燃烧充分,在燃烧区内既无过量的氧又无游离的碳,对焊缝金属没有氧化及碳化作用,因此是应用最广的一种火焰。常用于焊接低碳钢、中碳钢、低合金钢和紫铜。
(2)碳化焰  氧与乙炔混合比小于1.1时的火焰。
火焰中含有游离碳,具有较强的还原作用和一定的渗碳作用。由于火焰中含碳气体过剩,在焰芯周围明显地出现可见的富碳区,形成内焰。用碳化焰焊接时会使焊缝增碳,硬度提高,塑性降低。碳化焰常用于焊接高碳钢、铸铁和硬质合金。
(3)氧化焰  氧与乙炔混合比大于1.2。火焰中有过量的氧。
在尖形焰芯外面形成一个有氧化性的富氧区。由于对金属有氧化作用,影响焊缝质量,很少采用,主要用于焊接黄铜。
    2、气焊
(1)焊前准备 
气焊前,应彻底清除焊件接头处的锈蚀、油污、油漆和水分等。
(2)选择焊丝
焊丝在气焊时与熔化的焊件混合形成焊缝金属。焊丝根据焊件材料选择,气焊低碳钢焊件一般用H08A焊丝,重要接头采用H08MnA焊丝。
(3)焊炬移动方向
按焊炬和焊丝沿焊缝移动方向不同,分为左焊法与右焊法两种(图3-22)。焊炬与焊丝自右向左进行焊接为左焊法。气体火焰指向焊件待焊部分,焊缝冷却快,适用于薄板和低熔点金属的焊接。焊炬与焊丝自左向右进行焊接为右焊法。气体火焰指向已形成焊缝,能使焊缝缓慢冷却和保护焊缝,热量集中,熔深大,适于焊接较厚的焊件。
(4)控制焊嘴倾角 
气焊时,焊嘴相对焊件表面倾斜的一定角度称为倾角。
倾角大,火焰集中,热量损失小,焊件受热大,升温快,适于焊接较厚的焊件;反之,焊件受热小,升温慢,适于焊接较薄的焊件。
三、气割
    1、气割的原理
    气割又称火焰切割,它利用气体火焰的热能将工件切割处预热至燃点,然后打开切割氧调节阀,喷出高速切割氧流,使金属氧化燃烧而放出巨热,同时将燃烧生成的氧化熔渣从切口吹掉,实现对金属的切割。
    2、气割金属的条件
    气割的金属应满足下列条件:
    (1)金属的燃点必须低于熔点。如果金属的燃点高于其熔点,则金属在尚未达到燃点时已经熔化,成为熔割,使切口高低不平,达不到切割要求,甚至完全不能切割。
    (2)金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。这样能保证金属氧化物被及时吹除,使新的金属表面露出,切割得以连续进行。否则,金属氧化物熔点高,覆盖在被加热金属表面,将阻碍下面金属与切割氧流接触,使气割发生困难。
(3)金属氧化燃烧时产生的热量要大,且金属本身导热性小。热量大,上层金属氧化燃烧释放的热量对下层金属起预热作用,被割金属在厚度方向上均能迅速达到燃点,有利于割穿并能保证气割连续进行。若金属导热性好,则热量散失快,不利于气割。
3.气割适用范围
根据气割金属的条件,气割主要用于碳素钢和低合金钢,如低碳钢,高锰钢,低铬、低铬钼及铬镍合金钢和钛合金等;对高碳钢和强度高的低合金钢,气割一般比较困难;铸铁、不锈钢、铜、铝等材料则不能气割。

本文发布于:2024-09-21 19:28:01,感谢您对本站的认可!

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标签:乙炔   火焰   金属   气体   气割   氧气   焊接   切割
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