气割与气焊基础知识

方法与上述顺序相反。
火焰类型取决于焊接母材的材质。碳钢类材料多采用中性火焰焊 接，其它材料则有使用碳化焰和氧化焰的。各类火焰适用范围 ：
3、焊嘴的选择： 焊嘴的大小与火焰的能率有关。单位时间内火焰所提供的热能的大小代表 火焰的能率。大号的焊嘴，火焰能率高，适于厚板的焊接，如下表所示。 给出了HO1-6型焊炬配用各种焊嘴适用范围。

氧化焰 ，如右图所示。
混合气中氧气略多于乙炔时，燃烧生成的火
焰为氧化焰。从外观上看，氧化焰与中性焰 相似，但它的乙炔焰心较短，而且其颜色比 中性焰较短，而且边缘模糊。氧化焰通常会 使熔化的金属氧化，所以不能用来焊接钢材。 但可以用来焊接黄铜和青铜。氧过剩火焰， 有氧化性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。 焰心呈蓝白色，外周包着一层淡蓝色的火焰， 轮廓不清楚，外焰呈桔红色，伴有黑烟。最 高温度3100～3300℃。主要用于焊接黄铜、 锰黄铜、镀锌铁皮等。
三、气焊工艺

操作过程
1、焊前准备：进行氧乙炔焊操作时应佩戴有深色镜片的护目镜、配戴手套、 口罩、耳塞、工作服等。
2、火焰性质的调节
调节氧气、乙炔气体的不同混合比例，可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰。
1）火焰性质的调节 ① 刚点燃的火焰通常为碳化焰，然后根据所焊（割）材料的不同进行火焰调节。如要得到中性焰，就 应逐渐增加氧气量，使火焰由长变短，颜色由淡红色变为蓝白色，直至焰心及外焰的轮廓特别清晰、内 焰与外焰间的明显界限消失为止。

乙炔与纯氧混合燃烧的火焰温度高达3000～3300℃，燃烧时放 出的热量大，且热量较集中，用该气体火焰加热并熔化焊件和
填充金属形成熔池。同时气体火焰还可以隔绝空气，保护熔池，
随着火焰移动，熔池金属冷却凝固后，形成焊接接头。
2、气焊概述

气焊通常使用的气体是乙炔和氧气。

乙炔是可燃气体，氧气是助燃气体。乙炔和氧气混合燃烧形成的火
2、乙炔瓶

乙炔瓶是储存和运送乙炔的容器，国内最常用的
乙炔瓶公称容积为40L，输出压力为1．5MPa。 工作压力调节范围0.01-0.15MPa。其外形与氧
气瓶相似，外表漆成白色，并用红漆写上“乙炔”
“不可近火”等字样。

在瓶体内装有浸满丙酮的多孔性填料，可使乙炔
稳定而又安全地储存在瓶内。使用乙炔瓶时，除
二、气焊和气割设备组成： 主要由氧气瓶、乙炔瓶、焊炬等组成。如表所示。
序 部件名称 号 1 2 3 4 5 6 7 氧气瓶 乙炔瓶 减压器 回火防止器 焊炬 焊嘴 氧气、乙炔管 作用 氧气瓶是运送和储存高压氧气的容器的作用 乙炔瓶是储存和运送乙炔为容器的作用 是将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体， 必须选用符合各自要求的专用减压器 截留回火气体，保证乙炔瓶的安全 将乙炔和氧气按一定比例均匀混合，由焊嘴喷出，点火燃烧， 产生气体火焰 由大小不同的焊嘴喷出，点火燃烧，产生大小不同的气体火 焰燃烧工件 输出乙炔气体以及高压氧气用于助燃

碳化焰
又称为剩余焰和收缩焰，如右图所示。混合气中乙炔
量略多于氧气量时，燃烧生成的火焰为碳化焰。碳化
焰和中性焰的不同之处在于它由三部分组成。它的焰 心和外层火焰都和中性焰相同，但在这两层火焰之间， 有一层淡色的乙炔包围在透明焰心的外面。乙炔焰心 的长度随着气体混合物中乙炔量的多少而变化。双倍 剩余焰的氧、乙炔混合比例为1-1.4（体积比）。碳 化焰用于焊接铝、镍和其他合金。乙炔过剩，火焰中 有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量， 焊低碳钢有渗碳现象。焰心呈淡蓝色，内焰已看不清 了，焊接时会发出急剧的“嗖嗖”声。最高温度 2700～3000℃。主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、 铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补。
4．气割的条件
① 金属材料的燃点应低于其熔点。如果金属材料的燃点高于熔点，
那么金属燃烧前已经熔化，熔化的液态金属流动性大，造成难以形成切 口，甚至无法进行切割过程。 ② 金属氧化物熔点要低于金属的熔点。金属氧化物被燃烧热熔化后， 再被气流吹除，顺利实现切割过程，且被切割金属不熔化，割口窄小、 整齐。 ③ 金属在氧气中燃烧释放热量要大。气割时预热的热量主要依靠燃
② 在中性焰的基础上要得到碳化焰，就必须减少氧气量或增加乙炔量。这时火焰变长，焰心轮廓变得
不清晰。气焊时所用的碳化焰，其内焰长度一般为焰心长度的2倍左右。 ③ 在中性焰的基础上要得到氧化焰，就应逐渐增加氧气量。这时整个火焰将变短，当听到有急速的
“嘶嘶”声时便是氧化焰。

中性焰，如右图所示：
标准的火焰称为中性焰，当氧气和乙炔
1、氧气瓶 氧气瓶是运送和储存高压氧气的容器，氧气瓶属 于压缩气瓶，主要由瓶体、瓶阀、瓶帽和防振圈 等组成。其容积为40L，输出压力为15MPa。工作 压力调节范围0.1-1.25MPa。按照规定，氧气瓶 外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。 保管和使用时应防止沾染油污；放置时必须平稳 可靠，不应与其他气瓶混在一起；不许曝晒、火 烤及敲打，以防爆炸。使用氧气时，不得将瓶内 氧气全部用完，最少应留0.1～0.2MPa，以便在 再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。
项目一、气焊气割原理及设备
一、气焊、气割原理 1、气焊的原理

氧乙炔焊是熔焊的一种形式,它是利用气体火焰所产生的热量， 将被焊材料局部加热到熔化状态，另加填充金属而进行金属连 接的一种焊接方法。

乙炔和氧气在一个腔内混合,在喷嘴处点燃后作为一种高温热 源(大约3000℃),将焊条和母材熔化。它是一种由化学能转为 热能的熔化焊方法。
火焰种类火 焰特征 氧乙炔 混合比 最高火焰温度 ／℃
中 性 焰 1.O～1.2 3150
碳 化 焰 <1.O < 3000
氧 化 焰 >1.2 3300
火焰特征
包括焰心、内焰和外焰。 焰心呈亮白色，端部有淡 焰心、内焰和外焰三区 有焰心，但没有内、外焰 白色火苗时隐时现，离焰 很明显。焰心呈亮白色， 之分 心端前面2～4mm处温度最 内焰淡白色 高
轻微氧化焰只用在黄铜、 轻微碳化焰可用于铸铁、 广泛用于气焊低碳钢、中 锡青铜及镀锌铁皮等的气 高碳钢、高速钢等的焊 碳钢、普通低合金钢、不 焊时，利用其轻微氧化性， 接及硬质合金堆焊、钎 锈钢等 可减少低沸点锌、锡的蒸 焊等 发
应用
3．气割原理 金属在氧气中剧烈燃烧的过程就是气割过程的实质。 氧气切割过程由4个步骤组成。 ① 预热。将切割部位的金属表层预热至燃点以上。 ② 氧化。切割用氧气从割嘴中心喷出，已达到燃点 的金属急剧氧化燃烧，并形成氧化物渣。 ③ 吹渣。液态的氧化物渣被高速切割氧气气流吹走， 将未被氧化的金属暴露在氧气流中。 ④ 前进。暴露在氧气气流中的金属， 在上面的金属被氧化时放出的热量的作 用下温度升高到燃点，继续被氧气气流 氧化燃烧成渣并被吹走，最后金属在整 个厚度方向被氧化割穿。
乙炔压力最高不超过0．15MPa。因此，必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用。

减压器是将高压气体转换为低压气体的调节装置，减压器可起到调压和稳压的作用，此外， 还可以防止氧气逆向流入可燃气瓶引起爆炸。减压器在专用气瓶上直安装牢固。各种气体
专用的减压器，禁止换用或替用，如下图所示。
氧 气 减 压 器
项目四、气焊与气割
本章重点： ①气焊平敷焊，气焊平对接焊以及管材对接气焊的操作方法和技能。 ② 气割的操作技术和工艺要求。 本章难点： ① 气焊与气割气体火焰的调节。 ② 气焊与气割所用设备的安全操作。 教学目标： ① 让学生熟悉并了解和使用气割气焊设备。 ② 让学生熟悉气割气焊的工艺流程 ③ 通过练习相应的气焊与气割工艺等实践环节，来培养和提高工艺 能力和经验。
焰称为氧乙炔焰。气焊的焊丝只作为填充金属，和熔化的母材一起 组成焊缝。氧乙炔焰按氧乙炔混合比值(指氧气与乙炔气的混合比例) 的不同可分为中性焰、碳化焰和氧化焰3种

与电弧焊相比，气焊火焰的温度较低，热量较分散，加热缓慢，生 产率低，焊件变形严重。气焊不易焊较厚的工件。气焊时焊缝金属 的保护较差。但是，气焊火焰易于控制。操作简便，灵活性强，气 焊设备不需电源。

汽车钣金件金属板厚多在1.5mm左右，因此，2号焊嘴使用最多。
4、焊丝的选择
1）焊丝材料应选用与焊件相同的材料，汽车钣金件多为低碳钢板，选用一般铁 丝即可。
2）焊丝直径与焊件厚度、坡口型式和操作方式有关。焊丝过细，焊接时焊件尚
未熔化而焊丝已熔化下滴，焊接不良；焊丝过粗，则焊件熔化而焊丝尚未熔化， 势必增加焊件接头区加热时间，使金相组织改变，降低了焊接质量。同样条件下， 采用左焊法和右焊法，焊丝直径也不相同。焊件厚度小于15mm时，不同焊接方法 可按以下经验公式估算焊丝直径：
并广泛用于被磨损零件的焊补。
B、气割的应用 气割可以切割较厚的工件，可以气割曲线割缝，但必须满足上述气割条件才 能进行气割。因此，低碳钢、中碳钢和低合金钢气割性能良好而广泛采用气 割。而铸铁、铝和铜及其合金、不锈钢不具备气割条件，均不能用一般气割
方法进行切割，不过，通过采用等离子切割可以获得高质量的割缝。


左焊法：
右焊法：
焊丝直径=（板厚除以2+1）mm
焊丝直径=板厚除以2mm
7、回火防止器： 正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧。但当气体供应不足、焊嘴阻塞、焊嘴太热或焊 嘴离焊件太近时，火焰会沿乙炔管路往回燃烧。这种火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为 回火。如果回火蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故。回火防止器的作用就是截留回火气
体，保证乙炔瓶的安全。
如果混和气的流出速度比燃烧速度快，则火焰离开喷嘴一段距离再燃烧；如果混和气的流 出速度比燃烧速度慢，则火焰就进入喷嘴逆向燃烧。这是发生回火的根本原因。造成混和 气的流出速度比燃烧速度慢的主要原因是：割嘴堵塞，混和气流出不畅；割嘴、割炬过热， 割嘴离工件太近，流出气体被工件阻挡反射等。
乙 炔 减 压 器
4、各种软管：从各调节ຫໍສະໝຸດ Baidu、气瓶处将氧气和乙炔输送到焊炬处。 5、焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量及火焰强度并进行焊接的工具，焊炬的作用 是将乙炔和氧气按一定比例均匀混合，由焊嘴喷出，点火燃烧，产生气体火焰。各种型号 的焊炬均配备3～5个大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件时使用 6、割炬是气割时用于安装或更换割嘴，调节预热火焰、气体流量和控制切割氧流量并进 行气割的工具。
2．火焰能率的调节 气焊火焰能率指每小时混合气体的消耗量(L／h)。气焊中，根据焊件
厚度及热物理性能等的不同，选择不同的焊炬型号及焊嘴号码，并通过
调节阀门来调节氧乙炔混合气体的流量，以得到不同的火焰能率。当要 减小中性焰或氧化焰的能率时，应先调节氧气阀门以减小氧气的流量， 后调节乙炔阀门以减小乙炔流量。当要增加火焰能率时，应先调节乙炔 阀门增加乙炔流量，后调节氧气阀门增加氧气流量。调节碳化焰能率的
应遵守乙炔瓶使用要求外，还应该注意：瓶体的 温度不能超过30～40℃；搬运、装卸、存放和
使用时都应竖立放稳，严禁在地面上卧放并直接
使用，一旦要使用已卧放的乙炔瓶，必须先直立 后静止20min，再连接乙炔减压器后使用；不能
遭受剧烈的震动等。
3、减压器：氧气、乙炔减压器

是将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体，必须选用符合各自要求的专 用减压器。通常气焊时所需的工作压力一般都比较低，如氧气压力一般为0．2～0．4MPa，
烧热(70％)，而不是火焰的热量(30％)，因此燃烧热大才能迅速将金
属预热到燃点，实现切割。 ④ 金属导热性不能太好。导热性好，则燃烧热传导、散失得快，切 口处的温度不易达到金属的燃点。
5、气焊、气割应用范围 A、气焊的应用 气焊比其他焊接方法加热温度低、速度慢，特别适用于板厚为0.5～3.5mm的薄 钢板、薄壁管、熔点较低的非铁金属合金、铸铁件的焊接及硬质合金的堆焊，
的体积混合比为1：1时，产生中性焰。
这种火焰有非常明亮透明的焰心，焰心
被明亮的外层蓝色火焰包围。氧与乙炔 充分燃烧，没有氧与乙炔过剩，内焰具 有一定还原性。焰心呈尖锥形，色蓝白 而亮，轮廓清楚，外焰呈淡桔红色。最
高温度3050～3150℃，主要用于焊接低
碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、工 业纯铜、锡青铜、铝及其合金等。