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1、焊接工艺焊接工艺汽车整形技术教研室汽车整形技术教研室 唐毅唐毅项目一项目一 焊接基础焊接基础 任务一任务一 低碳钢薄板的气焊低碳钢薄板的气焊任务二任务二 低碳钢中厚板的气割低碳钢中厚板的气割任务二任务二 低碳钢中厚板的气割低碳钢中厚板的气割一、工作情境 在一块低碳普通冷轧的厚度10mm的 R3 钢板上，用气焊割下450100mm的工件。序序号号项项目目技技术标术标准准备备注注1切割后尺寸450100mm2长度误差3mm3气割切口焊缝平整度不大于3mm4割缝表面无明显割瘤【学习目标学习目标】学习时间：学习时间：4课时课时知识准备知识准备：2 2课时课时任务实施任务实施任务实施任务实施：2 2 2
2、 2课时课时课时课时1能够正确描述气割的原理及应用特点2能够正确描述气割设备的构成与连接原理3能够准备气割操作的各种劳动保护用品4能够正确选择气割的各类工艺参数5能够使用气割设备规范地进行切割操作学习引导气割设备及工具气割设备及工具气割工艺参数气割工艺参数气割原理气割原理任务实施任务实施 气割气割 是利用气体火焰的热能将割件切割处预热预热到一定温度后，喷出高速切割氧气流，使其燃烧燃烧并放出热量实现切割的方法。 二、相关知识 （一）气割的原理（一）气割的原理 气割工作按设备和操作方法不同又可分为：手工手工气割和机械化机械化气割。1气割的过程气割的过程视频播放视频播放常用的切割方法常用的切割方法-
3、氧气切割。氧气切割。 n氧气切割包括下列三个过程三个过程：n（1）预热预热 气割开始时，先用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度。n（2）燃烧燃烧 向被加热到燃点的金属喷射切割氧气，使金属在纯氧中剧烈的燃烧。n（3）氧化与吹渣氧化与吹渣 金属氧化燃烧后，生成熔渣并释放出大量的热，熔渣被切割氧吹掉，所产生的热量将下层金属加热到燃点，这样继续下去就将金属逐渐地割断。随着割炬的移动，就割出了所须的形状和尺寸。 n金属的气割过程就是预热预热- -燃烧燃烧- -吹渣吹渣的过程。n其实质是金属在纯氧中燃烧的过程，而不是金属的熔化过程。 n2 2、氧气切割的条件、氧气切割的条件n(1) 金属材料的燃点燃点应
4、低于低于金属自身的熔点熔点；n(2) 金属氧化物的熔点熔点应低于被切割金属的熔点及切割温度；且流动性好；n(3) 金属在氧流中燃烧时能释放出较多的热量燃烧时能释放出较多的热量； n(4) 金属的导热性导热性不能太高； 气割材料 气割性能 普通碳钢 低合金钢 较好 高碳钢 中合金 高合金钢 较差 不锈钢 铸铁 铜 铝 难于气割 或不能气割n气割气割材料的可割性能材料的可割性能n根据上述条件衡量, 以低碳钢的气割性最好低碳钢的气割性最好。（二）气割的特点（二）气割的特点 与一般机械切割相比较，气割的最大优点是设备简单，操作灵活、方便，适应性强。 n1 1、气割的、气割的优点优点优点优点n气割钢的速
5、度速度比其他机械切割方法效率高。n机械切割方法难以切割的截面形状和厚度难以切割的截面形状和厚度，采用氧-乙炔焰切割比较经济比较经济。n气割设备的投资比机械切割设备的投资低投资低，气割设备轻便设备轻便，可用于野外作业。n切割小圆弧时能迅速改变切割方向迅速改变切割方向；切割大型工件时，不用移动工件不用移动工件，只需移动氧-乙炔焰，便能迅速切割。n可进行手工和机械手工和机械切割。 n2 2、气割的、气割的缺点缺点n切割的尺寸精度低精度低。n预热火焰和排除的熔渣存在发生火灾以及烧坏设备和烧伤操作工的危险危险。n切割时，燃气的燃烧和金属的氧化，需要采用合适的烟尘烟尘控制和通风通风装置。n切割材料受到限制
6、切割材料受到限制，如铜、铝、不锈钢、铸铁等不能用气割切割。 n3 3、气割的应用、气割的应用n气割工艺主要用于钢板下料、开焊接坡口和铸件钢板下料、开焊接坡口和铸件浇冒口的切割浇冒口的切割，切割厚度可达300mm以上。n气割主要用于各种碳钢和低合金钢的切割。（三）气割设备及工具（三）气割设备及工具 割炬割炬是手工气割的主要工具 。与气焊所用设备相比：与气焊所用设备相比：相同点相同点 氧气瓶、乙炔瓶、胶管和减压器都是一样。不同点不同点 气焊用焊炬，而气割要用割炬（又称割枪） n1 1、割炬、割炬n（1 1）割炬的作用及分类）割炬的作用及分类n 割炬是手工气割的主要工具。可以安装或更换割炬割嘴 ,
7、调节预热火焰气体流量和控制切割氧流量。n 按可燃气体与氧的混合方式分为射吸式射吸式和等压等压式式两种, 射吸式割炬使用较多。n 按用途则分为普通炬、重型割割炬炬普通炬、重型割割炬炬和焊割两焊割两用割炬用割炬。 n（2 2）射吸式割炬的构造及原理）射吸式割炬的构造及原理n1 1）射吸式割炬的构造）射吸式割炬的构造 n n简易割圆规 n2 2）射吸式割炬的工作原理）射吸式割炬的工作原理n气割时，先开启预热氧气调节阀和乙炔调节阀，点燃环形预热火焰对割件进行预热；n待割件预热到燃点时，开启切割氧气调节阀切割氧气调节阀，此时高速切割氧射流由割嘴中心孔喷出，进行气割。 n（3）割炬型号表示法n普通割炬型号
8、有n射吸式射吸式： GO1-30 、G01-100 、GO1-300。n等压式：等压式： GD1-1OO。n还有高压重型割炬高压重型割炬 GZ-lOO, 可切割 200-1OOOmm 厚度的低碳钢和中碳钢材料。n焊割两用割炬焊割两用割炬的型号为 HGOl-12/200 和 HGOl-3/50 。 n割炬型号表示法n 割炬型号割炬型号n割炬型号与切割氧压力、割件厚度、割嘴号码、切割氧压力、割件厚度、割嘴号码、氧气纯度氧气纯度有关。n被割的割件越厚, 割嘴号码相应增大, 同时要选择相应较大的氧气压力。反之, 应减小割嘴号码和氧气压力。n氧气纯度越低, 金属氧化速度减慢, 气割时间增加, 氧气消耗量
9、也增大. n2、气割机 n（四）（四）气割工艺参数气割工艺参数n气割工艺参数主要包括气割氧压力、切割气割氧压力、切割速度、预热火焰性质及能率、割嘴与割件速度、预热火焰性质及能率、割嘴与割件的倾斜角度、割嘴离割件表面的距离的倾斜角度、割嘴离割件表面的距离等。视频播放 n1 1、气割氧压力、气割氧压力n气割氧压力主要根据割件厚度割件厚度来选用。割件越厚，要求气割氧压力越大。钢板厚度板厚度/mm气气压/Pa割嘴代号割嘴代号割嘴孔径割嘴孔径/mm氧氧气气乙乙炔炔3.26.417035000.810162405501.019253107011.225383458021.551643808031.8761
10、024101054或或52.1或或2.5 n2 2、切割速度、切割速度n切割速度由气割工自行掌握, 一般不作规定, 切割速度主要决定于切割件的厚度切割件的厚度, 厚度越大, 割速越慢。n切割厚大断面的割件, 有时还要增加横向摆动( 如锯齿形、月牙形摆动等 )。n割速太慢割速太慢, 会使割口边缘不齐, 甚至产生局部熔化现象, 割后清渣困难。n割速太快割速太快, 则会造成后拖量大, 并使割口不光洁, 甚至产生割不透的现象。 n所谓后拖量后拖量即是切割氧流轨迹的始、终点在水平方向上的距离, 如图所示。 n3 3、预热火焰性质及能率、预热火焰性质及能率n预热火焰能率n预热火焰的能率以可燃气体每小时的消
11、耗量 (L/h) 表示。n预热火焰能率与割件厚度有关,割件越厚, 火焰能率应越大。n火焰能率太小, 使切割速度减慢, 甚至切割困难；n火焰能率太大, 不仅造成浪费, 而且也会造成割件表面熔化及背面粘渣的现象。 n4 4、割嘴与割件的倾斜角、割嘴与割件的倾斜角n倾角的大小要随割件厚度而定。 n5 5、割嘴离割件表面的距离、割嘴离割件表面的距离n割嘴离割件表面距离一般为 3-5mm3-5mm, 但随割件厚度的变化而变化,当气割 2Omm左右的中厚钢板时,火焰要长些；20mm 以上厚钢板时,预热火焰应短些。预热火焰长短如有变化,割嘴离割件的表面距离也应略有变化,以便更好地保证气割质量。 n（五）（五
12、）回火回火n发生回火的根本原因是混合气体从焊炬或割炬的喷射孔喷出的速度小于混合气体燃烧的速度。n由于混合气体的燃烧速度一般不变，凡是降低混合气体喷出速度的因素都有可能造成回火。 n（六）（六）气割顺序的确定气割顺序的确定n正确的气割顺序应以尽量减少气割件的变形, 维护操作者的安全, 气割时操作方便等原则来考虑。n1. 在同一割件上既有直线又有曲线时, 则先割直线后割曲线 ,n2. 同一割件上有边缘切割线还有内部切割线, 则先割边缘后割中间。n3. 由割线围成的图形中既有大块, 又有小块和孔时, 应先割小块, 后割大块, 最后割孔。 n4. 同一割件上有垂直形割缝时, 应先割底边, 后割垂直边。
13、n5. 同一割件上有直缝, 且在直缝上又需开槽时, 则先割直缝, 后割槽。n6. 割圆弧时, 先定好圈中心, 割时应保持圆心不动。n7. 割件断开的位置最后切割, 此时操作者要小心, 注意安全 n（五）气焊和气割的安全分析（五）气焊和气割的安全分析 气焊和气割时的危险性焊接有色金属引起的中毒爆炸爆炸和火灾火灾 n1 1爆炸和火灾爆炸和火灾 n爆炸和火灾是气焊和气割中的主要危险。n爆炸和着火危险的物质：爆炸和着火危险的物质：乙炔、电石、液化石油气和氧气等。n着火源：着火源：操作过程中的回火、四处飞溅的火星。n上述不安全因素的同时存在，容易构成爆炸和火灾事故的条件。 n2 2焊接有色金属引起的中毒
14、焊接有色金属引起的中毒 n在焊接镁、铝和铜等有色金属及其合金时，除了蒸发出有毒的金属氧化物蒸气外，焊粉还会散发出氯和氟盐的燃烧产物等有害物质。n在作业空间狭小(锅炉、密闭容器和管道等)和通风不良时，容易造成焊工中毒。 n气焊和气割还会发生灼烫灼烫、高处坠落高处坠落和物体打击物体打击工伤事故。 n（七）气焊、气割安全操作规程（七）气焊、气割安全操作规程n1、检查气瓶放置位置与固定方式是否安全可靠，气瓶放置的倾斜度不得大于45，离焊接工作区相对位置，要按规定保持安全距离。气瓶附近严禁有明火。n2、氧气瓶和氧气表严禁接触油脂和撞击。n3、发现减压器有损坏、漏气或其他事故，应立即检修。 n4、未经保管
15、人同意，不能随便使用和搬动设备。n5、气瓶氧气不得全部用光，换气前应保留2-4个大气压，以免进灰。n6、乙炔管和氧气管要整齐，使用后要盘好挂起， 防止、扎坏，压坏。n7、操作前，按规定要求穿好工作服，戴好工作帽和手套，防止弧光伤害，防止烫伤。n8、焊接操作时，应有两个工作人员在场，并严格按照设备的操作规范进行操作。 n9、 焊接工作间注意经常保持自然通风。n10、清渣时要小心，严防烫伤脸部和眼睛。n11、不准焊接残存易爆、易燃物品的容器。n12、使用完毕后要关闭气瓶阀门，整理场地，保持整洁。三、任务实施 项目1钢板的气割1.项目说明采用低碳普通冷轧钢板450100mm, 厚度10mm的R3钢板
16、，进行气割。n2.技术标准与要求n(1)每个学员要在10分钟内完成此项目。n(2)技术标准。序号序号项项目目技技术标术标准准备备注注1氧气压力/MPa 0.30.42 乙炔压力/MPa0.0010.12n3.设备器材n氧气瓶；n氧气减压器；n乙炔发生器（或乙炔瓶）；n乙炔减压器回火保险器；n割炬和橡胶管；n4.作业准备n（1）检查乙炔瓶 任务完成n（2）检查氧气瓶 任务完成n（3）检查割炬 任务完成n（4）检查连接软管 任务完成n（5）检查电子点火器 任务完成n（6）工作环境检查 任务完成n（6）清理焊件 任务完成n5.操作步骤n(1) 点火点火前先检查割炬的射吸力, 若割炬的射吸力不正常,
17、则应查明原因, 修复后才能使用, 或者更换新的割炬。（2 2）气割姿势）气割姿势双脚成“八”字形蹲在割件的一旁, 右臂靠右膝盖。左臂悬空在两脚中间, 右手握住割炬手把, 并以右手的拇指和食指握住预热氧的阀门, 以便于调整预热火焰和发生回火时及时切断预热氧源。 左手的拇指和食指把住并开关切割氧气阀门, 同时还要起掌握方向的作用。其余三指平稳地托住混合管。上身不要弯得太低, 呼吸要有节奏 , 眼睛应注视割件和割嘴 , 并注视割口前面的割线。这种气割方法称“抱切法”。（3 3）预热）预热先在切割线的端头（工件的边缘）预热，使其温度达到燃烧温度（呈红色）。（4 4）切割）切割 在切割过程中，割炬移动要均匀，割嘴与工件的距离应保持不变（35mm）。手工气割时，割嘴沿气割方向后倾2030，以提高气割速度。气割速度是否正常，可根据熔渣流动方向来判断 （5 5）移位）移位 气割较长割线时，一次割300500mm后，需移动操作位置。 （6 6）终割）终割 气割临近终点时，割嘴应向气割方向后倾一定角度，使钢板下部提前割穿，并注意余料下落位置，然后将钢板全部割穿，这样，收尾的割缝较平整。 （7 7）回火处理）回火处理 在气割过程中，若发现鸣爆及回火，应迅速关闭切割氧气调节阀和预热氧气调节阀，防止氧气倒流入乙炔管内，并使回火熄灭。 气割操作评价表考核评价考核评价
