气焊与气割基础知识

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1、气 焊 qhn 气 焊 英 文 为 oxygen fuel gas welding (简 称 OFW） 。 利 用 可 燃 气 体 与 助 燃 气 体 混 合 燃 烧 生 成 的 火 焰 为 热 源 ， 熔 化 焊 件 和 焊 接 材 料使 之 达 到 原 子 间 结 合 的 一 种 焊 接 方 法 。 助 燃 气 体 主 要 为 氧 气 ， 可 燃 气 体 主 要 采 用 乙 炔 、 液 化 石 油 气 等 。 所 使 用 的 焊接 材 料 主 要 包 括 可 燃 气 体 、 助 燃 气 体 、 焊 丝 、 气 焊 熔 剂 等 。 特 点 设 备 简 单 不 需 用电 。 设 备 主 要 包

2、 括 氧 气 瓶 、 乙 炔 瓶 （ 如 采 用 乙 炔 作 为 可 燃 气 体 ） 、 减 压 器 、 焊 枪 、胶 管 等 。 由 于 所 用 储 存 气 体 的 气 瓶 为 压 力 容 器 、 气 体 为 易 燃 易 爆 气 体 ， 所 以 该 方 法是 所 有 焊 接 方 法 中 危 险 性 最 高 的 之 一 。 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.在 电 力 供 应 不 足 的 地 方 需 要 焊 接 时 ， 气 焊 可 以 发 挥 更 大 的 作 用 。 缺 点a.生 产 效 率

3、 较 低 ；b.焊 接 后 工 件 变 形 和 热 影 响 区 较 大 ；c.较 难 实 现 自 动 化 。 器 材气 焊 丝 和 气 焊 熔 剂 （ 1） 气 焊 丝 气 焊 时 ， 焊 丝 不 断 地 送 入 熔 池 内 ， 并 与 熔 化 的 基 本 金 属 熔 合 形 成 焊 缝 。 焊 缝 的质 量 在 很 大 程 度 上 与 气 焊 丝 的 化 学 成 分 和 质 量 有 关 。 常 用 气 焊 丝 的 型 号 和 用 途 如 下 ：1） 结 构 钢 焊 丝 一 般 低 碳 钢 焊 件 采 用 的 焊 丝 有 H08A； 重 要 的 低 碳 钢 焊 件 用H08Mn 和 H08Mn

4、A； 中 强 度 焊 件 用 H15A； 强 度 较 高 的 焊 件 用 H15Mn。 焊 接 强 度 等 级 为 300 350MPa 的 普 通 碳 素 钢 时 ， 采 用 H08A、 H08Mn 和 H08MnA等 焊 丝 。 焊 接 优 质 碳 素 钢 和 低 合 金 结 构 钢 时 ， 可 采 用 碳 素 结 构 钢 焊 丝 或 合 金 结 构 钢 焊 丝 ，如 H08Mn、 H08MnA、 H10Mn2 以 及 H10Mn2MoA 等 。 2） 铸 铁 用 焊 丝 铸 铁 焊 丝 分 为 灰 铸 铁 焊 丝 和 合 金 铸 铁 焊 丝 ， 其 型 号 、 化 学 成 分可 参 见

5、相 关 国 家 标 准 。 （ 2） 气 焊 熔 剂 1） 气 焊 熔 剂 的 作 用 气 焊 过 程 中 ， 被 加 热 的 熔 化 金 属 极 易 与 周 围 空 气 中 的 氧 或 火焰 中 的 氧 化 合 生 成 氧 化 物 ， 使 焊 缝 中 产 生 气 孔 和 夹 渣 等 缺 陷 。 为 了 防 止 金 属 的 氧 化及 消 除 已 经 形 成 的 氧 化 物 ， 在 焊 接 有 色 金 属 、 铸 铁 以 及 不 锈 钢 等 材 料 时 必 须 采 用 气焊 熔 剂 。 2） 常 用 气 焊 熔 剂 及 选 用 气 焊 熔 剂 应 根 据 母 材 金 属 在 气 焊 过 程 中

6、所 产 生 的 氧 化物 的 种 类 来 选 用 。 所 选 用 的 熔 剂 应 能 中 和 或 溶 解 这 些 氧 化 物 。汉 语 拼 音 ： qg； 英 语 ： gas cutting 气 割 枪气 割 就 是 用 氧 -乙 炔 （ 或 其 它 可 燃 气 体 ， 如 丙 烷 、 天 然 气 等 ） 火 焰 产 生 的 热 能对 金 属 (如 钢 板 、 型 钢 或 铜 锭 )的 切 割 。 气 割 所 用 的 可 燃 气 体 主 要 是 乙 炔 、 液 化 石 油气 和 氢 气 。 可 燃 气 体 与 氧 气 的 混 合 及 切 割 氧 的 喷 射 是 利 用 割 炬 来 完 成 的

7、， 割 炬 的结 构 如 图 所 示 ， 它 比 焊 炬 多 一 根 氧 气 导 管 。 气 割 简 介利 用 可 燃 气 体 同 氧 混 合 燃 烧 所 产 生 的 火 焰 分 离 气 割 割 炬材 料 的 热 切 割 ， 又 称 氧 气 切 割 或 火 焰 切 割 。 气 割 时 ， 火 焰 在 起 割 点 将 材 料 预 热到 燃 点 ， 然 后 喷 射 氧 气 流 ， 使 金 属 材 料 剧 烈 氧 化 燃 烧 ， 生 成 的 氧 化 物 熔 渣 被 气 流 吹除 ， 形 成 切 口 。 气 割 用 的 氧 纯 度 应 大 于 99 ； 可 燃 气 体 一 般 用 乙 炔 气 ， 也

8、可 用 石油 气 、 天 然 气 或 煤 气 。 用 乙 炔 气 的 切 割 效 率 最 高 ， 质 量 较 好 ， 但 成 本 较 高 。 气 割 设备 主 要 是 割 炬 和 气 源 。 割 炬 是 产 生 气 体 火 焰 、 传 递 和 调 节 切 割 热 能 的 工 具 ， 其 结 构影 响 气 割 速 度 和 质 量 。 采 用 快 速 割 嘴 可 提 高 切 割 速 度 ， 使 切 口 平 直 ， 表 面 光 洁 。 手工 操 作 的 气 割 割 炬 ， 用 氧 和 可 燃 气 体 的 气 瓶 或 发 生 器 作 为 气 源 。 半 自 动 和 自 动 气 割机 还 有 割 炬 驱

9、 动 机 构 或 坐 标 驱 动 机 构 、 仿 形 切 割 机 构 、 光 电 跟 踪 或 数 字 控 制 系 统 。大 批 量 下 料 用 的 自 动 气 割 机 可 装 有 多 个 割 炬 和 计 算 机 控 制 系 统 。 被 气 割 的 金 属 材 料应 具 备 下 列 条 件 ： 在 纯 氧 中 能 剧 烈 燃 烧 ， 其 燃 点 和 熔 渣 的 熔 点 必 须 低 于 材 料 本 身的 熔 点 。 熔 渣 具 有 良 好 的 流 动 性 ， 易 被 气 流 吹 除 。 导 热 性 小 。 在 切 割 过 程 中 氧化 反 应 能 产 生 足 够 的 热 量 ， 使 切 割 部 位

10、 的 预 热 速 度 超 过 材 料 的 导 热 速 度 ， 以 保 持 切口 前 方 的 温 度 始 终 高 于 燃 点 ,切 割 才 不 致 中 断 。 因 此 ,气 割 一 般 只 用 于 低 碳 钢 、 低合 金 钢 和 钛 及 钛 合 金 。 气 割 是 各 个 工 业 部 门 常 用 的 金 属 热 切 割 方 法 ， 特 别 是 手 工 气割 使 用 灵 活 方 便 ， 是 工 厂 零 星 下 料 、 废 品 废 料 解 体 、 安 装 和 拆 除 工 作 中 不 可 缺 少 的工 艺 方 法 。 气 割 原 理是 利 用 可 燃 气 体 与 氧 气 混 合 燃 烧 的 火 焰

11、热 能 将 工 件 切 割 处 预 热 到 一 定 温 度 后 ，喷 出 高 速 切 割 氧 流 ， 使 金 属 剧 烈 氧 化 并 放 出 热 量 ， 利 用 切 割 氧 流 把 熔 化 状 态 的 金 属氧 化 物 吹 掉 ， 而 实 现 切 割 的 方 法 。 金 属 的 气 割 过 程 实 质 是 铁 在 纯 氧 中 的 燃 烧 过 程 ，而 不 是 熔 化 过 程 。 气 割 要 求气 割 时 应 用 的 设 备 器 具 除 割 炬 外 均 与 气 焊 相 同 。 气 割 过 程 是 预 热 一 燃 烧 一 吹 渣过 程 ， 但 并 不 是 所 有 金 属 都 能 满 足 这 个 过

12、 程 的 要 求 ， 只 有 符 合 下 列 条 件 的 金 属 才 能进 行 气 割 。 1.金 属 在 氧 气 中 的 燃 烧 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 应 太 高 ； 5.金 属 中 阻 碍 气 割 过 程 和 提 高 钢 的 可 淬 性 的 杂 质 要 少 。 符 合 上 述 条 件 的 金 属 有 纯 铁 、 低 碳 钢 、 中 碳 钢 和 低 合 金 钢 以 及 铁 等 。 其 它 常

13、用的 金 属 材 料 如 ： 铸 铁 、 不 锈 钢 、 铝 和 铜 等 ， 则 必 须 采 用 特 殊 的 气 割 方 法 （ 例 如 等 离子 切 割 等 ） 。 目 前 气 割 工 艺 在 工 业 生 产 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 气 割 特 点优 点1. 切 割 钢 铁 的 速 度 比 刀 片 移 动 式 机 械 切 割 工 艺 快 ; 2. 对 于 机 械 切 割 法 难 于 产 生 的 切 割 形 状 和 达 到 的 切 割 厚 度 ,气 割 可 以 很 经 济地 实 现 ; 3. 设 备 费 用 比 机 械 切 割 工 具 低 ; 4. 设 备 是 便 携 式 的

14、,可 在 现 场 使 用 ; 5. 切 割 过 程 中 ,可 以 在 一 个 很 小 的 半 径 范 围 内 快 速 改 变 切 割 方 向 ; 6. 通 过 移 动 切 割 器 而 不 是 移 动 金 属 块 来 现 场 快 速 切 割 大 金 属 板 ; 7. 过 程 可 以 手 动 或 自 动 操 作 . 缺 点1. 尺 寸 公 差 要 明 显 低 于 机 械 工 具 切 割 ; 2. 尽 管 也 能 切 割 象 钛 这 些 易 氧 化 金 属 ,但 该 工 艺 在 工 业 上 基 本 限 于 切 割 钢 铁和 铸 铁 ; 3. 预 热 火 焰 及 发 出 的 红 热 熔 渣 对 操 作

15、 人 员 可 能 造 成 着 火 和 烧 伤 的 危 险 ; 4. 燃 料 燃 烧 和 金 属 氧 化 需 要 适 当 的 烟 气 控 制 和 排 风 设 施 ; 5. 切 割 高 台 金 钢 铁 和 铸 铁 需 要 对 工 艺 流 程 进 行 改 进 ; 6. 切 割 高 硬 度 钢 铁 可 能 需 要 割 前 预 热 ,割 后 继 续 加 热 ,来 控 制 割 口 边 缘 附 近 钢铁 的 金 相 结 构 和 机 械 性 能 . 7. 气 割 不 推 荐 用 于 大 范 围 的 远 距 离 切 割 .气焊与气割属明火作业，具有高温、高压、易燃易爆的特点，且经常与可燃、易燃物质以及压力容器打

16、交道，存在着较大的火灾爆炸危险性。 气焊与气割所使用的乙炔、氢气、煤气、天然气、液化石油气等都是易燃易爆气体。氧气具有强烈的助燃性，化学性质（O2）极为活泼，稍不注意，容易发生燃烧和引起爆炸。 气焊与气割所使用的设备、器具，如乙炔发生器、乙炔瓶、液化石油气罐、氧气钢瓶均属受压或高压容器，本身就具有较大的危险因素. 气焊与气割的火焰温度高，作业过程中熔融的金属火星到处飞溅，若溅到周围可燃物上，能引起阴燃造成火灾，尤其在进行气割时，温度更高，熔融的金属氧化物更多，飞溅的距离范围更大，造成火灾的危险性也就更为突出。 气焊的使用面较广，薄型的金属容器如汽油桶、气油箱以及各种各样的金属容器，在维修时都离不开气焊，钢筋连接时也用到气焊，往往由于这些容器内残留的汽油和易燃气体接触到焊、割火焰而引起爆炸。在焊、割建筑工地，还会遇到许多可燃、易爆物质以及各种受压容器和管道。气焊、气割使用的设备和能源虽然都有一定的火灾危险性，但火灾爆炸事故的发生，主要不在于这些设备和能源本身