9 第九章 气焊与热切割

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1、第九章 气焊与热切割,第一节 气焊与热切割的基本原理、适用范围与安全特点,气焊与热切割的基本原理与适用范围 气焊：利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰加热熔化工件的接缝处和焊丝从而达到金属间牢固连接的方法。,焊丝,焊炬,焊件,气割：利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将被切割金属加热至燃烧点，并在氧气的射流中剧烈燃烧，金属燃烧时形成的氧化物在熔化状态时被切割氧流吹掉，使金属分割开的加工方法。,割缝,切割嘴,切割氧,割件,氧化渣,预热焰,气焊特点 设备及工具简单，通用性大。 焊接较薄、较小的工件，有色金属及铸铁。 修复磨损、报废的零件。 任何无电源的条件下都能使用。 气割特点 效率高、成本低、

2、设备简单能进行各种位置切割 能对各种碳钢和低合金钢下料。,气焊与热切割的安全特点 火灾、爆炸 烫伤 急性中毒 触电 高空坠落 机械伤害,第二节 气焊气割火焰及工艺参数的选择,气割气焊火焰的选择 根据乙炔和氧气混合比例的不同，得到三种不同的火焰：,表91,氧乙炔焰种类、焊接性能和适用范围,气焊气割工艺参数的选择,表92,常用金属材料气焊工艺参数的选择要点,表93,气焊焊丝直径的选择,焊嘴倾斜角度示意图,平焊,平焊,右焊法,左焊法,表94,常用金属材料气割工艺参数的选择要点,第三节 常用气体的性质及使用安全要求,气焊气割常用的可燃气体 乙炔、氢气、液化石油气等气焊气割常用的助燃气体 氧气乙炔（C2

3、H2） 又名电石气，常温大气压下是一种无色、微毒、特殊臭味（硫化氢0.1，磷化氢0.08）。比空气稍轻，83时可变成液体， 85时可变成固体。 乙炔与氧气混合燃烧的温度为31003300，与空气混合燃烧的温度为2350,乙炔的易燃性 自然点低（305），点火能量小（0.019mj）.在一定条件下，很容易因分子聚合（540，压力0.3Mpa）、分解而发生着火、爆炸（580、压力0.15Mpa）. 乙炔火焰的传播速度在空气中为23.7m/s,在氧气中为13.5m/s.乙炔的爆炸性 压力和温度、乙炔的杂质、接触介质、盛装容器的直径。,危险！,乙炔与空气和氧气其他混合气的爆炸性,表9-5,可燃气体与空

4、气和氧气混合的爆炸极限,乙炔的储存 乙炔在丙酮中的溶解度是随着压力的增高而增加，温度的增高而降低。乙炔的毒性 中毒现象比较少见，主要表现为中枢神经系统的损伤。乙炔使用注意事项 不得超过安全规定的压力极限 不得超过安全规定的温度 乙炔着火时，严禁用四路化碳灭火器扑灭，宜用二氧化碳灭火器或干粉灭火器扑救。, 在任何情况下，应注意避免在容器或管道内形成乙炔空气或乙炔氧气混合气，一旦形成，必须采取安全措施。 乙炔发生器的温度计只能用酒精温度计指示，禁止使用水银温度计。凡供乙炔使用的器材都不能用银或含铜量超过70铜合金制造。 乙炔含磷化氢0.08 。 装盛乙炔的容器或管道，不得随意焊补或切割。,液化石油

5、气 在标准状态下，密度为1.82.5/m,比空气重，液体则比水、汽油轻。 石油气与氧气混合燃烧的温度为2000 2850石油气的特点和安全要求 石油气宜挥发，闪点低。 如供氧不足，会产生一氧化碳，使人中毒，严重时有生命危险。 组成石油气的几种气体都能与空气或氧气形成爆炸性混合气，但它们的爆炸极限都比较窄。,石油气气态时比空气重，宜向低处流动，液态时，比水或汽油轻，能漂浮在液面上。因此在储存、使用液化石油气时，应采取安全措施。 使用石油气时，必须采用耐油性强的橡胶导管或衬垫。 石油气瓶内部的压力与温度成正比。 石油气有一定的毒性，空气中含量很少时，人呼吸了一般不会中毒。 石油气点火时，要先点燃引

6、火物再开气，不要颠倒次序。,氢气（H2） 无色无味，密度0.07 /m，为空气的6.9，是最轻的气体。 氢在空气中的自燃点560 ，在氧气中的自燃点450 。 氢气与氯气混合物为11时见光就爆炸。温度为240 时能自燃。 氢与氟化合能发生爆炸，甚至在阴暗处也会发生爆炸。,氧气（O2）无色无味无毒；密度1.429kg/m（空气1.29kg/m）。不能自燃。化学性质极为活泼的助燃气体，属强氧化剂。氧混合物具有很宽的爆炸极限范围，遇火或高温条件即能发生爆炸。氧气既是助燃气体，又可促使某些易燃物质自燃。,危险！,焊接使用的氧气纯度要求,一级：不低于99.2；二级：不低度于98.5-99.2。纯度越高，

7、火焰温度则越高，得到质量好，否则影响气焊气割工艺质量。氧气用压缩机压进氧气瓶或各种管道，氧气瓶内工作压力为15MPa，输送管道内的压力为0515MPa。,第四节 常用气瓶的结构和使用安全要求,常用气瓶的种类 压缩气瓶：氧气瓶、氢气瓶等 溶解气瓶：乙炔瓶 液化气瓶：石油气瓶,（一）氧气瓶是贮存和运输氧气的专用高压容器。瓶体为天蓝色，黑漆标明“氧气”。瓶体外部装有防震胶圈。标记：容积.重量.出厂.日期.厂名.压力。三年复检一次。包括 水压和瓶壁腐蚀性检查。,1瓶体 2胶围 3瓶箍 4瓶阀 5瓶帽,氧气瓶肩部标记,复验标记,（二）乙炔瓶 贮存和运输乙炔气的专用容器。 瓶体为白色，标明“不可近火”红字

8、。 不能高压压入气体，瓶体结构复杂。 瓶内布满微孔填料，微孔浸满丙酮，用于溶解乙炔。 瓶体外部装有防震胶圈。 标记：容量.重量.制造日期.最高承装压力.试验压力等。 三年复检一次。,1瓶帽 2瓶阀 3分解网 4瓶体 5微孔填料(硅酸钙) 6底座 7易熔塞,（三）氢气瓶 储存氢气的高压容器 承装压力为15Mpa 瓶体颜色：深绿色 瓶阀处螺纹：反丝 氢气瓶使用的安全规则 参考乙炔瓶和氧气瓶,1 瓶体；2胶圈；3瓶箍,4瓶阀；5瓶帽,液化石油气瓶 储存液化石油气的专用焊接类容器 气瓶最大工作压力1.6Mpa 水压试验压力3Mpa 气瓶颜色：银灰色,第五节 气瓶爆炸事故原因及其在运输、移动、储存、使用

9、过程中的安全措施,气瓶发生爆炸主要原因： (1)气瓶的材质、结构或制造工艺不符合安全要求。例如材料冲击值低，瓶体严重腐蚀，瓶壁厚薄不匀，有夹层等。 (2)由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用，使瓶温过高，压力剧增，直至超过瓶体材料强度极限，发生爆炸。氧气瓶在盛夏的阳光直接曝晒下，瓶壁受热升温可达100以上；将氢气瓶放于太阳光下曝晒，瓶温每升高2，瓶内压力就增加100kPa，乙炔瓶受热超过30，乙炔在丙酮里溶解度降低，压力即大大升高。 (3)在搬运装卸时，气瓶从高处坠落、倾倒或滚动等，发生剧烈碰撞冲击。,(4)放气速度太快，气体迅速流经阀门时产生静电火花。 (5)氧气瓶上沾有油脂，

10、在输送氧气时急剧氧化。 (6)可燃气瓶(乙炔、氢气、石油气瓶)发生漏气。 (7)乙炔瓶内多孔物质下沉，产生净空间，使乙炔瓶处于高压状态。 (8)乙炔瓶处于卧放状态，或大量使用乙炔时出现丙酮随同流出 （9）石油气瓶充灌过满，受热时瓶内压力过高。,(1)装运气瓶的车辆应有“危险品”的安全标志。 (2)气瓶必须配戴好瓶帽(有防护罩的除外)，并要拧紧，防止摔断瓶阀造成事故。 (3)要轻装轻卸，避免剧烈震动，严禁抛、滑、滚、冲击，以防气体膨胀爆炸，最好备有波浪形的瓶架，垫上橡皮或其它软物，以减小震动。 (4)禁止用起重机直接吊运钢瓶，充实的钢瓶禁止喷漆作业。 (5)瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸，产生

11、毒气的气瓶，不得同车(厢)运输；易燃、易爆、腐蚀性物品或与瓶内气体起化学反应的物品，不得与气瓶一起运输。如氧气瓶不得与油脂物质和可燃气体钢瓶同车运输。,气瓶运输(含装卸) 安全要求,(6)气瓶装在车上，应妥善固定、避免碰撞、摩擦和滚动，一般应横放在车厢里，头部朝向一方，垛高不得超过车厢高度，则不超过五层；如立放时，车厢高度应在瓶高的三分之二以上。 (7)夏季运输应有遮阳设施，适当覆盖，避免曝晒；城市的繁华市区应避免白天运输。 (8)严禁烟火。运输可燃气体气瓶时，运输工具上应备有灭火器材。 (9)运输气瓶的车、船不得在繁华市区、重要机关附近停靠；车、船停靠时，司机与押运人员不得同时离开。 (10

12、)装有液化石油气的气瓶不应长途运输。,(1)应置于专用仓库储存，气瓶仓库应符合建筑设计防火规范的有关规定。 (2)仓库内不得有地沟、暗道，严禁有明火和其他热源；仓库内应通风、干燥，避免阳光直射。 (3)盛装易起聚合反应或分解反应气体的气瓶，必须规定储存期限，并应避开放射性射线源。 (4)空瓶与实瓶两者应分开放置，并有明显标志，毒性气体气瓶和瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸，产生毒物的气瓶，应分室存放，并在附近设置防毒用具或灭火器材。 (5)气瓶放置时要配戴好瓶帽，以免碰坏气门和防止油质尘埃侵入气门口内。 (6)气瓶应放置整齐。立放时，应该有栏杆或支架加以固定或扎牢，以防倾倒；横放时，头部朝同一

13、方向，垛高不宜超过五层。,气瓶储存时的安全要求,(1)不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记。 (2)气瓶使用前应进行安全状况检查，对盛装气体进行确认。 (3)气瓶的放置地点，不得靠近热源，距明火10m以外。盛装易起聚合反应或分解反应气体的气瓶应避开放射性射线源。 (4)气瓶立放时应采取防止倾倒措施。 (5)夏季应防止阳光曝晒。 (6)严禁敲击、碰撞，特别是乙炔瓶不应遭受剧烈振动或撞击，以免填料下沉而形成净空间影响乙炔的贮存。 (7)严禁在气瓶上进行电焊引弧。 (8)不得用温度超过40的热源对气瓶加热，如乙炔瓶瓶温过高会降低丙酮对乙炔的溶解度，而使瓶内乙炔压力急剧增高，造成危险。,气瓶使用时的安全要

14、求,(9)瓶内气体不得用尽，必须留有剩余压力(永久气体气瓶的剩余压力应不小于0.05MPa；液化气体气瓶应留有不少于0.51.0规定充装量的剩余气体)并关紧阀门，防止漏气，使气压保持正压，以便充气时检查，还可以防止其他气体倒流入瓶内，发生事故。 (10)在可能造成回流的使用场合，使用设备必须配置防止倒灌的装置，如单向阀、止回阀、缓冲罐等。 (11)气瓶和电焊在同一地点使用时，瓶底应垫绝缘物，以防气瓶带电。与气瓶接触的管道和设备要有接地装置，防止产生静电造成燃烧或爆炸。 (12)氧气瓶阀不得沾有油脂，焊工不得用沾有油脂的工具、手套或油污工作服去接触氧气瓶阀、减压器等。冬季使用时，如瓶阀或减压器有冻结现象时，可用热水或水蒸汽解冻，严禁用火焰烤或铁器撞击。氧气瓶着火时，应迅速关闭阀门，停止供氧。,(13)乙炔瓶使用和存放时，应保持直立，不能横躺卧放，以防丙酮流出，引起燃烧爆炸，一旦要使用已卧放的乙炔气瓶，必须先直立20分钟后，再连接减压器然后再使用。 (14)石油气对普通橡胶制的导管和衬垫有腐蚀作用，必须采用耐油性强的橡胶。不得随意更换衬垫和胶管，以防腐蚀漏气。 (15)石油气瓶点火时，应先点燃引火物，后打开瓶阀，不要颠倒次序。 (16)液化石油气瓶用户，不得将气瓶内的液化石油向其他气瓶倒装；不得自行处理气瓶内的残液， (17)气瓶投入使用后，不得对瓶体进行挖补，焊接修理。,