气焊与气割作业

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第四节 气焊与气割设备及安全操作
一、焊炬 （一）焊炬的作用和分类 1、概念：焊炬又称焊枪，是气焊操作的主要工具。 2、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。 3、分类： ①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； ②按火焰的数目分为单焰和多焰两类； ③按可燃气体的种类分为乙炔、氢气、液化石油气等类； ④按使用方法分为手用和机械两类。
烷、丁烷等，在常温下一般都是气体，很容 易液化，贮存和运输很方便，比重比空气大， 液化后的比重比水、汽油轻。液化石油气燃 烧的火焰温度比乙炔火焰温度低，丙烷在氧
气中燃烧的温度为2000~2800 ℃，用于气 割时，金属预热时间需稍长些。液化石油
气的安全性比乙炔好，但是液化石油气有一 定的毒性，对普通橡胶管和衬垫也有一定的 腐蚀性。
★ 点火时先微开氧气阀门，然后打开乙炔阀门，用明火点燃火
焰。这时的火焰为碳化焰，然后逐渐开大氧气阀，将碳化焰调整为 中性焰，如继续增加氧气（或减少乙炔）就可得到氧化焰。 点火时，可能连续出现“放炮”声，原因是乙炔不纯，应放出不纯 乙炔，重新点火；有时出现不易点火，原因是氧气量过大，这时应 重新微关氧气阀门。点火时，拿火源的手不要正对焊咀，也不要指 向他人，以防烧伤。
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2、乙炔与空气、氧气和其它气体混合 气的爆炸性 （1）乙炔及其它可燃气体凡与空气或 氧气混合时就提高了爆炸危险性。 （2）乙炔中混有与其不发生化学应的 气体，如氮气、水蒸汽等，或把乙炔溶 解在液体内，能够降低乙炔的爆炸性。 乙炔能够溶解在多种液体中，尤其是有 机液体，如丙酮。
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在15 ℃、0.1MPa 时 ，1升丙酮能 溶解23升乙炔，当压力增大到 1.42MPa 时1升丙酮能溶解400升乙 炔。人们就利用乙炔能大量溶解于 丙酮的这一特性，将乙炔装入乙炔 瓶进行储存和运输。
打开氧气调节阀，氧气经喷射管从喷射孔快速射出， 并在喷射孔外围形成真空而造成负压（吸力）；再打开乙 炔调节阀，乙炔即聚集在喷射孔的外围；由于氧射流负压 的作用，乙炔很快被氧气吸入混合室和混合气体通道，并 从焊嘴喷出，形成了焊接火焰。
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射吸式焊炬外形图 及内部构造
图 5—2 H01-6型焊炬的构造 1—焊嘴 2—混合气管 3—射吸管 4—射吸管螺母 5—乙炔调节阀 6—乙炔进气管 7—乙炔管接头 8—氧气管接头 9—氧气进气管 10—手柄 11—氧气调 节阀 12—主体 13—乙炔阀针 14—氧气阀针 15—喷嘴
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三、氢气： 是一种无色无味的气体，是最轻的
一种气体，具有极强的扩散能力，极易 泄漏，是一种极危险的易燃易爆气体。 氢具有很强的还原性，在高温下，可以 从金属氧化物中夺取氧而使金属还原。
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四、氧气： 氧气是一种无色、无味、无毒的气
体，比空气略重。工业上主要通过液化 空气分离法制取氧气。氧气本身不能燃 烧，但能助燃，具有强氧化性。氧几乎 能与所有的可燃气体或液体燃料的蒸气 相混合而形成爆炸性混合物，爆炸极限 范围很大，所以危险性很大。氧气越纯， 可燃混合气燃烧的温度越高。
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（7）焊嘴头被堵塞时，严禁嘴头与平板摩擦，应用通针 清理。
(8)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。
(9)根据焊件厚度选用适当的焊炬和焊嘴。 （10）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。 2、引起回火的主要原因：①焊嘴或气体通道被堵塞。② 焊嘴过热。③焊嘴过分接近熔融金属，混合气体流动不 畅通。④胶管受压、阻塞或打折等，造成混合气体的流 动速度低于燃烧速度而产生回火。 3、回火处理：应急速关闭乙炔调节阀，再关闭氧气调节 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。
剧烈，火焰长度明显缩短，焰心呈锥形， 内焰几乎消失。氧化焰的温度达 3100~3400 ℃。由于火焰的氧化性，
在焊接碳钢时，会造成熔化金属氧化和 合金元素烧损，大大降低焊接质量。所 以一般材料的焊接不采用氧化焰。仅用 于焊接黄铜，以防止锌的蒸发。
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二、气Βιβλιοθήκη Baidu的基本操作技术
气焊操作时，一般右手持焊矩，将拇指位于乙炔开关处，食指 位于氧气开关处，以便随时调节气体流量。用其它三指握住焊矩柄， 右手拿焊丝。气焊的基本操作有：点火、调节火焰、施焊和熄火等 几个步骤。
铸铁、不锈钢、铝和铜等。
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二、气焊与气割的优缺点
1、气焊的优点： A、设备简单、使用灵活。 B、对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性。 C、焊接时不需要电力。 2、气焊的缺点是： A、生产效率较低。 B、焊接后工件易变形，热影响区较大。 C、较难实现自动化。 3、气割的优点：设备简单灵活。 4、气割的缺点：一部分金属材料受到局限性。
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第三节 气焊与气割常用气体 气焊气割常用的可燃气体有：乙炔 （Ｃ2Ｈ2 ）、氢气（Ｈ2）、液化石油气 等；常用的助燃气体是氧气（Ｏ2）。 一、乙炔 （一）乙炔的物理化学性质 乙炔是一种无色易燃易爆气体，工 业用乙炔常混有硫化氢和磷化氢等杂质， 有特殊的臭味。比空气稍轻。 （二）乙炔的爆炸性及熔解性
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（三）乙炔中的杂质及毒性 乙炔中含有磷化氢和硫化氢等杂质性 气体，这些气体都有毒性。乙炔中含 有少量的空气，这也很不安全，对空 气也要严加控制。一般规定：乙炔中 磷化氢的含量不得超过0.2%，硫化 氢的含量不得超过0.1%，空气的含 量不得超过1%~ 1 .5 % ，否则就会 不安全。
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二、液化石油气 是炼制石油的副产品，其主要成份是丙
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（2）乙炔的分解爆炸与触媒有关。 （3）乙炔的分解爆炸与存放的容器形状和大 小有关。容器的直径越小越不容易爆炸。 （4）乙炔与铜、银、水银等金属或其盐类长 期接触时，会生成乙炔铜和乙炔银等爆炸性 混合物，当受到摩擦或撞击时就会发生爆炸。 （5）乙炔与氯、次氯酸盐等化合物，在日光 照射下以及加热等都会发生燃烧和爆炸。
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第二节 气焊气割火焰及其操作
一、气焊气割火焰 （一）分类
氧—乙炔焰具有很高的温度（3200℃）， 加热集中，是气焊气割中主要采用的火焰。 氧—乙炔焰根据氧和乙炔混合比的不同，可分 为中性焰、碳化焰和氧化焰。 如右图所示:
图5-1 氧乙炔焰 (a)中性焰 (b)碳化焰 (c)氧化焰
1、中性焰（Ｏ2 ：Ｃ2Ｈ2= 1 : 1.2） 中性焰有三个显著的区域：焰芯、内焰和外焰。
目前国内使用的焊炬多数为射吸式。
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（二）射吸式焊炬的构造和工作原理
1、常用的焊炬：是低压焊炬或称射吸式焊炬。 2、型号：有H01-2、H01-6、H01-12等多种。 3、各符号的含义：H—表示焊炬；01—表示射吸式；2、 6、12等表示可焊接的最大厚度（mm）。 4、射吸式焊炬的构造：包括：焊嘴、乙炔接头、氧气接 头、手柄、乙炔阀门、氧气阀门、射吸式管、混合管、主 体、喷咀等组成。见图5 __1 5、工作原理：
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乙炔是一种危险的易燃易爆气体， 自燃点低（305 ℃ ），点火能量小，容 易聚合、分解和着火、爆炸。 1、纯乙炔的分解爆炸性 （1）当温度超过200~300 ℃ ，乙炔分 子就开始聚合，形成复杂的化合物。聚 合反应是一种放热反应，气体温度越高， 反应越快。当温度达到500 ℃ 时，便会 发生爆炸。而且爆炸威力巨大。
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4、气焊用的设备及工具：氧气瓶 、乙炔瓶（或乙炔发生 器） 、回火防止器、减压器 、焊矩 、氧气输送管、乙炔 输送管等。
5、气焊用的焊丝。 ①作用：填充金属。 ②常用气焊丝的牌号有：H08和H08A等。 ③选用：根据工件的化学成分、机械性能选用不同成分或 性能的焊丝，有时用被焊板材上切下的条料作焊丝。 ④说明：焊接有色金属、铸铁和不锈钢时，应采用焊粉。 目的：消除覆盖在焊材及熔池表面上的难溶的氧化膜和其 他杂质，并在熔池表面形成一层熔渣保护熔池。 6、气焊主要用于焊接：薄钢板、低熔点材料（有色金属 及其合金）、铸铁件、硬质合金刀具等。还用于磨损、报 废零件的补焊，构件变形的火焰矫正等。
课题：气焊与气割的安全技术
课型：新授 目的要求：1、了解气焊与气割的基本原理和适用范围。
2、了解常用气体的性质，熟练掌握其使用 安全要求。
3、掌握焊炬、割距、阻火装置及附件的结 构，熟练掌握其安全使用要求。
4、明确气焊与气割的安全操作。 重点、难点：①常用气体的安全使用要求。
②气焊与气割设备的安全操作要求。 学方法：启发式 课时安排：共三课时
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(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，然后打开乙炔调节阀。 点火后立即调整火焰，使火焰达到正常形状。
(4)停止使用时，应先关闭乙炔调节阀，再 关闭氧气调节阀，以防发生回火和产生黑烟。 (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）不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件 或地面上。
焊接完毕需熄火时，应先关乙炔阀门，再关氧气阀门，以免发 生回火和减少烟尘。
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三.气割的基本操作 技术 气割时先用氧乙炔火焰将割口附近
的金属预热到燃点（约1300℃,呈黄白 色），然后打开割炬上的切割氧气阀门， 高压氧气射流使高温金属立即燃烧，生 成的氧化物（即氧化铁、呈熔融状态） 同时被氧气流吹走。金属燃烧产生的热 量和氧乙炔火焰一起又将邻近的金属预 热到燃点，沿切割线以一定的速度移动 割炬，即可形成割口。
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（三）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。此时先开启乙炔调节阀手 轮，再开启氧气调节手轮，用手指按在乙炔接头上，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，甚至氧气从乙炔接头中倒流出来，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，再把乙炔橡皮管接在乙炔接头 上。乙炔进气接头与乙炔橡皮管应避免连接太紧，以不漏 气并容易播上和容易拔下为准。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。
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（二）气割
1、概念：气割是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火 焰将工件切割处预热到一定的温度，喷射出高速切割氧流， 使金属剧烈氧化并放出热量，利用切割氧把熔化状态的金 属氧化物吹掉，而实现切割的方法。 2、气割过程：是预热—燃烧—吹渣的过程。 3、金属气割过程的实质：是铁在纯氧的燃烧过程，而不 是熔化的过程。 4、气割用的可燃气体主要有：乙炔、液化石油气和氢气。 5、气割用的设备及工具：氧气瓶 、乙炔瓶（或乙炔发生 器） 、回火防止器、减压器 、割矩 、氧气输送管、乙炔 输送管等。
碳化焰火焰比中性焰长而柔软。乙炔量过大时 火焰会冒黑烟。碳化焰火焰温度为2700~3000 ℃。
碳化焰中的乙炔过剩，适用于焊接高碳钢、 中合金钢、高合金钢、铸铁、铝和铝合金等材料。
由于碳化焰的渗碳作用，因此碳化焰不 能用于焊接低碳钢和低合金钢。
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3、氧化焰：（Ｏ2 ：Ｃ2Ｈ2＞ 1.2 ） 氧化焰中有过剩的氧，氧化反应
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6、金属气割的条件：
（1）金属在氧气中的燃点应低于其熔点。 （2）气割时金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。 （3）金属在切割氧流中的燃烧应是放热反应。 （4）金属的导热性不能太高。 （5）阻碍气割的杂质要少。 说明： ①不需要特殊气割方法就可以气割的金属有：
纯铁、低碳钢、中碳钢、低合金钢和钛等。 ②必需采用特殊气割方法气割的金属有：
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第一节 气焊与气割的基础知识
一、气焊与气割的基本原理和适应范围 （一）气焊 1、概念： 气焊是利用可燃气体与助燃气体 混合燃烧的火焰去熔化工件接缝处的金属和 焊丝而达到金属间牢固连接的方法。 2、气焊用的可燃气体主要有：乙炔、液化 石油气、丙烷、丁烷、丙烯、氢气等。 3、气焊用的助燃气体主要是氧气。
①、焰芯：白而亮，轮廓清晰。温度 800~1200 ℃ 。 ②、内焰：内焰处在焰芯前2~4mm部位燃烧最剧烈，温 度最高，可达3100~3150 ℃ 。呈兰紫色 。
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③、外焰：外焰呈桔红色。温度为1200~2500 ℃。 中性焰是焊接时常用的火焰，用于焊接低碳
钢、中碳钢、合金钢、紫铜、铝合金等材料。 2.碳化焰（Ｏ2 ：Ｃ2Ｈ2 < 1 ）