第二單元氣焊、氣割與釬焊基礎知識

課題一薄板對接平位氣焊

課題二薄板T形接頭平角焊氣焊

課題三管材對接水平轉(zhuǎn)動氣焊課題四厚板氣割課題五銅管搭接釬焊氣焊（割）是利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒所釋放出的熱量進行金屬焊接（切割）的一種工藝方法。它具有設備簡單、不需電源、操作方便、成本低、應用廣泛等特點。

氣焊原理圖氣割原理圖1—焊絲2—焊炬3—焊縫4—熔池5—焊件6—預熱焰7—切割氧射流8—割嘴9—割件基礎知識一、氣焊、氣割設備及其連接

1.氣焊、氣割設備

（1）氧氣瓶氧氣瓶是用低合金鋼經(jīng)熱擠壓制成的高壓容器。氣瓶的容積為40L，在15MPa壓力下可儲存6m3的氧氣，瓶體外表按國家標準《氣瓶顏色標志》（GB/T7144—2016）漆成淡（酞）藍色，并標注黑色“氧”字樣。結構圖實物圖1—瓶帽2—瓶閥3—防振圈4—瓶體

（2）乙炔瓶乙炔瓶是由低合金鋼板經(jīng)軋制、焊接制成的低壓容器。瓶體外表按國家標準《氣瓶顏色標志》（GB/T7144—2016）漆成白色，并標注大紅色“乙炔不可近火”字樣。瓶內(nèi)最高壓力為1.5MPa。為使乙炔穩(wěn)定而安全地儲存，瓶內(nèi)裝有浸滿丙酮的多孔填料。結構圖實物圖1—石棉2—瓶閥3—瓶帽4—瓶體5—多孔填料

（3）氧氣減壓器氧氣減壓器是將氣瓶內(nèi)的高壓氧氣降為工作時低壓氧氣的調(diào)節(jié)裝置。氧氣的工作壓力一般要求為0.1～0.4MPa。（4）乙炔減壓器乙炔減壓器是將瓶內(nèi)具有較高壓力的乙炔降為工作時低壓乙炔的調(diào)節(jié)裝置。

（5）氧氣膠管、乙炔膠管國家標準《氣體焊接設備焊接、切割和類似作業(yè)用橡膠軟管》（GB2550—2016）規(guī)定，氧氣膠管的外觀為藍色，乙炔膠管的外觀為紅色。氧氣膠管

乙炔膠管（6）焊炬焊炬分為射吸式和等壓式兩種，現(xiàn)在常用的是射吸式焊炬。工作原理：打開氧氣調(diào)節(jié)閥，氧氣即從噴嘴口快速射出，并在噴嘴外圍造成負壓（吸力），再打開乙炔調(diào)節(jié)閥，乙炔即聚集在噴嘴的外圍。

由于氧射流負壓的作用，聚集在噴嘴外圍的乙炔很快地被氧氣吸入，并按一定的比例（體積比約為1∶1）與氧氣混合，同時以很高的流速經(jīng)過射吸管混合后從焊嘴噴出。結構圖原理圖1—焊嘴2—混合氣管3—乙炔調(diào)節(jié)閥4—乙炔管接頭5—氧氣管接頭6—氧氣調(diào)節(jié)閥7—射吸管8—噴嘴

（7）割炬割炬也分為射吸式和等壓式兩種，目前應用最為普遍的是射吸式割炬。射吸式割炬可分為兩部分：一部分為預熱部分，其構造與射吸式焊炬相同，具有射吸作用，可以使用低壓乙炔；另一部分為切割部分，它是由切割氧調(diào)節(jié)閥、切割氧氣管、割嘴等組成的。工作原理：氣割時，先逆時針方向稍微開啟預熱氧調(diào)節(jié)閥，再打開乙炔調(diào)節(jié)閥并立即點火，然后增大預熱氧流量，使氧氣與乙炔在噴嘴處混合，經(jīng)過射吸管、混合氣管從割嘴噴出產(chǎn)生環(huán)形預熱火焰，對割件進行預熱。待割件預熱至燃點時，逆時針方向開啟切割氧調(diào)節(jié)閥，此時高速氧氣流將切口處的金屬氧化物吹除，隨著割炬的不斷移動，即在割件上形成切口。

結構圖原理圖1—切割氧氣管2—切割氧調(diào)節(jié)閥3—手柄

4—氧氣管接頭5—乙炔管接頭6—乙炔調(diào)節(jié)閥7—預熱氧調(diào)節(jié)閥8—混合氣管9—割嘴10—噴嘴11—射吸管

2.氣焊、氣割設備的連接

（1）氧氣瓶、氧氣減壓器、氧氣膠管及焊炬（或割炬）的連接首先用活扳手將氧氣瓶閥稍打開（逆時針方向為開），吹去瓶閥口黏附的污物，以免進入氧氣減壓器中，隨后立即關閉。開啟瓶閥時，操作者必須站在瓶閥氣體噴出方向的側(cè)面并緩慢開啟，避免氧氣流吹向人體。在使用氧氣減壓器前，調(diào)壓螺釘應向外旋出，使減壓器處于非工作狀態(tài)，然后將氧氣減壓器擰在氧氣瓶瓶閥上，必須擰足5圈以上，再把氧氣膠管的一端接在氧氣減壓器的出氣口上，另一端接在焊炬（或割炬）的氧氣膠管接頭上。壓器中，隨后立即關閉。開啟瓶閥時，操作者必須站在瓶閥氣體噴出方向的側(cè)面并緩慢開啟，避免氧氣流吹向人體。（2）乙炔瓶、乙炔減壓器、乙炔膠管及焊炬（或割炬）的連接

乙炔瓶必須直立放置，嚴禁在地面臥放。首先將乙炔減壓器上的調(diào)壓螺釘松開，使減壓器處于非工作狀態(tài)，然后將夾環(huán)緊固螺釘松開，把乙炔減壓器上的連接管對準乙炔瓶閥出氣口并夾緊，再把乙炔膠管的一端與乙炔減壓器上的出氣口接牢，另一端與焊炬（或割炬）的乙炔膠管接頭相連。氣焊（氣割）設備的連接1—氧氣膠管2—焊炬（割炬）3—乙炔膠管4—乙炔瓶5—減壓器6—瓶帽7—氧氣瓶二、焊炬、割炬的握法和送絲手法

1.焊炬的握法右手的小指、無名指、中指和掌心握著焊炬手柄（也可只用拇指與掌心握著，小指、中指、無名指與焊件接觸作為支承），使焊炬在焊接過程中保持穩(wěn)定，而拇指和食指則放于氧氣調(diào)節(jié)閥側(cè)，以便及時調(diào)節(jié)氧氣流量大小。調(diào)節(jié)火焰大小時，左手的拇指、食指、中指控制乙炔調(diào)節(jié)閥；焊接時左手用來拿焊絲。焊炬的握法

2.割炬的握法右手的小指、無名指、中指和掌心握著割炬手柄，拇指和食指放于氧氣調(diào)節(jié)閥側(cè)，以便及時調(diào)節(jié)氧氣流量大小。左手的拇指和食指放于切割氧調(diào)節(jié)閥側(cè)（用于打開和關閉切割氧），中指置于切割氧氣管和混合氣管之間（用于支承和穩(wěn)固割炬），無名指和小指置于混合氣管下方（用于支承割炬。調(diào)節(jié)火焰大小時，用左手拇指、食指和中指控制乙炔調(diào)節(jié)閥。a）b）

正面背面割炬的握法

3.送絲的手法（1）斷續(xù)送絲用左手的拇指與食指拿著焊絲，將焊絲置于食指第三節(jié)指腹上側(cè)與無名指指甲上側(cè)，小指掌側(cè)與焊件接觸作為支承，利于手腕向右的斷續(xù)移動完成送絲，隨著焊絲熔化，要不時地停焊以改變拿焊絲的位置，這種送絲手法比較容易掌握。（2）連續(xù)送絲用左手拇指與食指拿著焊絲，用食指與中指的第一節(jié)指腹與小指的指背夾著焊絲，通過拇指與食指的配合連續(xù)不斷地向熔池中送進焊絲，這種送絲手法比較難掌握，但熟練后有利于提高焊接速度與效率。三、氣焊主要參數(shù)

1.火焰能率火焰能率的選擇是由焊炬型號和焊嘴代號大小來決定的，每個焊炬都配有不同規(guī)格的焊嘴，焊嘴代號分別為1、2、3、4、5，數(shù)字越大，焊嘴孔徑越大，火焰能率也越大；反之則小。

2.火焰性質(zhì)（1）通常所用的氧乙炔焰可分為碳化焰、中性焰和氧化焰三種。（2）火焰性質(zhì)主要根據(jù)焊件的材質(zhì)選擇。3.焊絲直徑焊絲的直徑應根據(jù)焊件厚度、坡口形式、焊縫位置、火焰能率等因素確定。焊絲直徑常根據(jù)焊件厚度初步選擇，試焊后再調(diào)整確定。4.焊炬傾斜角焊炬傾斜角的大小主要取決于焊件厚度及材料的熔點和導熱性。焊件越厚，導熱性越好，熔點越高，焊炬的傾斜角應越大，使火焰的熱量集中；反之，則應采用較小的傾斜角。

焊炬傾斜角與焊件厚度的關系焊前預熱焊接過程中收尾時焊炬傾斜角的變化過程

5.焊絲傾角在氣焊中，焊絲與焊件表面的夾角一般為30°～40°；它與焊炬中心線的夾角為90°～100°。焊絲傾角

1.氣割氧壓力氣割氧壓力一般隨割件厚度的增大而加大，或隨割嘴代號的增大而加大。四、氣割主要參數(shù)

2.切割速度切割速度主要取決于割件的厚度。割件越厚，切割速度越慢，有時還要增加橫向擺動。切割速度不能過慢或過快，否則會造成清渣困難或后拖量大。后拖量是指氣割面上切割氧流軌跡的始點與終點在水平方向上的距離。后拖量

3.火焰能率火焰能率與割件厚度有關。割件越厚，火焰能率越大；反之則越小。火焰能率選擇過大，會使切口上緣產(chǎn)生連續(xù)的珠狀鋼粒甚至熔化成圓角，切口背面熔渣增多?；鹧婺苈蔬^小，會使切割速度減慢而中斷氣割工作。氣割火焰能率過大

4.割嘴與割件的傾斜角度割嘴與割件傾斜角度的大小主要根據(jù)割件的厚度來確定。割嘴與割件的傾斜角度

5.割嘴離割件表面的距離割嘴離割件表面的距離可由割件厚度和預熱火焰的長度來確定。割嘴離割件表面的距離五、氣焊（割）火焰的點燃、調(diào)節(jié)和熄滅

1.火焰的點燃先逆時針方向旋轉(zhuǎn)乙炔調(diào)節(jié)閥放出乙炔，再逆時針微開氧氣調(diào)節(jié)閥，使焊（割）炬內(nèi)存在的混合氣體從焊（割）嘴噴出，然后將焊（割）嘴靠近電子點火槍點火。

2.火焰的調(diào)節(jié)開始點燃的火焰多為碳化焰，如要調(diào)成中性焰，應逐漸增加氧氣的供給量，直至火焰的內(nèi)焰、外焰無明顯界限。如繼續(xù)增加氧氣或減少乙炔，可得到氧化焰；反之，減少氧氣或增加乙炔，可得到碳化焰。

氣焊火焰的調(diào)節(jié)氣割火焰的調(diào)節(jié)六、氣焊、氣割過程中回火現(xiàn)象的處理先順時針方向旋轉(zhuǎn)乙炔調(diào)節(jié)閥，直至關閉乙炔，再順時針方向旋轉(zhuǎn)氧氣調(diào)節(jié)閥關閉氧氣，這樣可避免黑煙和火焰倒襲。

在氣焊或氣割過程中，有時會出現(xiàn)氣體火焰倒流入噴嘴內(nèi)逆向燃燒的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為回火。1.焊（割）嘴離熔融金屬太近，使焊（割）嘴噴孔附近阻力增大，焊（割）炬內(nèi)混合氣體難以流出，壓力升高，將部分混合氣體壓進乙炔系統(tǒng)。2.焊（割）嘴過熱，使混合氣體膨脹，增大了混合氣體的流動阻力。3.火焰的熄滅

3.焊（割）嘴被熔化金屬或飛濺的火星堵塞，混合氣體難以噴出而倒流入乙炔系統(tǒng)。4.乙炔壓力過小，氧氣容易進入乙炔系統(tǒng)，在熄火的瞬間，往往因氧氣或空氣進入焊（割）炬的乙炔管而引起爆炸。5.焊（割）炬年久失修，閥門滲漏，造成氧氣倒流入乙炔系統(tǒng)內(nèi)，點火時即發(fā)生回火爆炸，這種情況危險性最大?；鼗鹩心婊鸷突責齼煞N情況，逆火是火焰向噴嘴孔逆行，并瞬時自行熄滅，同時伴有爆鳴聲的現(xiàn)象，又稱爆鳴回火；回燒是火焰向噴嘴孔逆行，并繼續(xù)向氣體管路燃燒的現(xiàn)象，這種回火可能燒毀焊（割）炬、管路及引起可燃氣體儲罐的爆炸，又稱倒襲回火。當發(fā)生回火現(xiàn)象，聽到“咝咝”響聲時，不要慌張，應立即按順時針方向關閉氧氣調(diào)節(jié)閥和乙炔調(diào)節(jié)閥（若是氣割，還要關閉切割氧調(diào)節(jié)閥），切斷氣源。當回火火焰熄滅后，再打開氧氣調(diào)節(jié)閥，將殘留在焊（割）炬內(nèi)的余焰和煙灰徹底吹除，再重新點燃火焰即可?；鼗瓞F(xiàn)象的處理七、檢查焊（割）炬射吸能力使用射吸式焊（割）炬前，必須檢查其射吸能力。檢查時，不接乙炔膠管，只接上氧氣膠管，然后按逆時針方向打開氧氣調(diào)節(jié)閥和乙炔調(diào)節(jié)閥，用手指按在乙炔進氣管接頭上，如手指上感到有吸力，說明射吸能力正常；如果沒有吸力，說明射吸能力不正常，不能使用。焊（割）炬射吸能力的檢查八、釬焊釬焊是指利用熔點比母材低的金屬作為焊縫的填充材料，把兩個焊件在固態(tài)下連接起來的一種特殊焊接方法。火焰釬焊1—導管2—套嘴3—支承塊由于一般釬焊接頭強度較低，而且對裝配間隙要求較高，因此釬焊多采用搭接接頭。釬焊接頭形式釬焊焊接參數(shù)主要包括釬焊溫度、釬焊保溫時間和釬焊間隙等。

1.釬焊溫度通常選擇高于釬料液相線溫度25～60℃，以保證釬料能填滿間隙。

2.釬焊保溫時間釬焊保溫時間可根據(jù)焊件大小及釬料與母材相互作用的劇烈程度而定。3.釬焊間隙釬焊間隙是指在釬焊溫度下待焊焊件之間狹窄的間隙。釬焊接頭預留間隙的大小和均勻程度直接決定接頭的致密性和強度。

1.焊前準備（1）焊件材料：Q235鋼。（2）焊件尺寸：200mm×50mm×1.5mm，每組兩塊。薄板對接平位氣焊焊件圖課題一薄板對接平位氣焊（3）焊接材料：焊絲牌號為H08A，直徑為2mm。（4）焊接要求：平位單面氣焊。（5）焊接設備：氧氣瓶、氧氣減壓器、乙炔瓶、乙炔減壓器、焊炬（H01-6型）、橡膠軟管。（6）輔助器具：護目鏡、點火槍、通針、鋼絲刷等。

2.焊前清理焊前應將焊件表面的氧化皮、鐵銹、油污、污物等用鋼絲刷、砂布或拋光的方法進行清理，直至露出金屬光澤。3.確定氣焊參數(shù)（1）選擇左向焊法焊絲在焊炬前面，火焰指向焊件待焊部分，兩者同時從焊縫右端向左端移動。（2）調(diào)節(jié)火焰能率用與焊件同樣材質(zhì)、厚度的鋼板作試驗板，根據(jù)經(jīng)驗調(diào)節(jié)適于平焊位置的火焰能率。（3）選擇火焰性質(zhì)應選擇中性焰進行焊接。

4.定位焊將準備好的兩個焊件平整地放置在工作臺上，預留根部間隙約0.5mm。定位焊的順序不好

好

5.預置反變形定位焊后，可采用焊件預置反變形法來防止焊件產(chǎn)生角變形，即將焊件沿接縫處向下折成160°左右，然后用膠木錘將接縫處矯正齊平。預置反變形法

對定位焊縫的要求。

6.焊接過程

7.焊接質(zhì)量要求（1）焊縫寬度為4～6mm，焊縫余高為0～2mm，焊道成形應整齊、美觀，不允許有粗大的焊瘤和凹坑。（2）定位焊產(chǎn)生缺陷時，須清除或打磨后修補。（3）焊縫邊緣和母材要圓滑過渡，無咬邊。（4）焊縫背面必須均勻焊透。

1.焊前準備（1）焊件材料：Q235鋼。（2）焊件尺寸：200mm×50mm×5mm一塊，200mm×100mm×5mm一塊。薄板T形接頭平角焊氣焊焊件圖課題二薄板T形接頭平角焊氣焊（3）焊接材料：焊絲牌號為H08A，直徑為2mm。（4）焊接要求：平角焊氣焊。（5）焊接設備：氧氣瓶、氧氣減壓器、乙炔瓶、乙炔減壓器、焊炬（H01-12型）、橡膠軟管。（6）輔助器具：護目鏡、點火槍、通針、鋼絲刷等。

2.焊前清理焊前應將焊件表面的氧化皮、鐵銹、油污、污物等用鋼絲刷、砂布或拋光的方法進行清理，直至露出金屬光澤。3.確定氣焊參數(shù)（1）選擇左向焊法焊絲在焊炬前面，火焰指向焊件待焊部位，兩者同時從焊縫右端向左端移動。（2）調(diào)節(jié)火焰能率用與焊件同樣材質(zhì)、厚度的鋼板作試驗板，根據(jù)經(jīng)驗調(diào)節(jié)適于T形接頭平角焊的火焰能率。（3）選擇火焰性質(zhì)應選擇中性焰進行焊接。

4.裝配與定位焊（1）裝配將準備好的兩個焊件整齊地放置在工作臺上，預留根部間隙約0.5mm。（2）定位焊定位焊采用與正式焊接相同牌號的焊絲，定位焊的位置應在焊件兩端的對稱處，將焊件組焊成T形接頭，四條定位焊縫長度均為10～15mm，定位焊縫不宜過長、過高或過寬，但要保證熔合良好。定位完畢矯正焊件，保證立板與平板的垂直度。定位與矯正后的焊件

5.焊接過程

6.焊接質(zhì)量要求（1）焊縫焊腳尺寸為4～5mm，焊縫表面略呈內(nèi)凹狀，焊道成形應整齊、美觀。（2）定位焊產(chǎn)生缺陷時，必須清除或打磨后修補，以保證質(zhì)量。（3）焊縫邊緣和母材要圓滑過渡，無咬邊。（4）焊縫焊腳尺寸要均勻一致，不能過大或過小，焊縫兩側(cè)要界線清晰。對于重要管道的焊接，當壁厚大于2.5mm時，為了保證焊縫全部焊透，需開V形坡口并留有鈍邊。管材對接水平轉(zhuǎn)動氣焊分為左向爬坡焊和右向爬坡焊兩種施焊方式。左向爬坡焊右向爬坡焊課題三管材對接水平轉(zhuǎn)動氣焊

1.焊前準備（1）焊件材料：20鋼管。（2）焊件尺寸：φ57mm×4mm，L=80mm，每組兩根；60°±5°V形坡口。管材對接水平轉(zhuǎn)動氣焊焊件圖（3）焊接要求：單面焊雙面成形，采用左向焊法。（4）焊接材料：焊絲牌號為H08，直徑為2mm。（5）焊接設備：氧氣瓶、氧氣減壓器、乙炔瓶、乙炔減壓器、焊炬（H01-6型）、橡膠軟管。（6）輔助器具：護目鏡、點火槍、通針、鋼絲刷等。

2.焊前清理將焊件坡口面及坡口兩側(cè)內(nèi)、外表面的氧化皮、鐵銹、油污、污物等用鋼絲刷、砂布或拋光的方法進行清理，直至露出金屬光澤。

3.焊件裝配鈍邊為0.5mm，無毛刺，根部間隙為1.5～2mm，錯邊量≤0.5mm。4.定位焊對直徑不超過70mm的管子，一般只需定位焊2處；對直徑為70～300mm的管子可定位焊4～6處；對直徑超過300mm的管子可定位焊6～8處或以上。

直徑<70

直徑為70～300

直徑>300不同管徑定位焊點及始焊點

5.焊接過程

6.焊接質(zhì)量要求（1）焊縫表面寬度為10～12mm，正面高度為0～2mm，背面高度為0～3mm，焊縫表面成形美觀。（2）焊縫表面無裂紋、夾渣、咬邊、氣孔、未熔合或未焊透等缺陷。（3）焊縫與母材應圓滑過渡。（4）進行通球檢驗，檢驗球直徑為85%管內(nèi)徑，通過為合格。

1.氣割前準備

厚板氣割試件圖課題四厚板氣割

（1）試件材料：Q235鋼。（2）試件尺寸：450mm×300mm×30mm。（3）氣割設備：氧氣瓶、氧氣減壓器、乙炔瓶、乙炔減壓器、割炬（G01-100型）、3號環(huán)形（或梅花形）割嘴、橡膠軟管。（4）輔助器具：護目鏡、點火槍、通針、鋼絲刷等。

2.氣割前清理用鋼絲刷等工具將試件表面的鐵銹、鱗皮和污物等仔細清理干凈，然后將割件用耐火磚墊空，以便于切割。

3.氣割過程

4.結束氣割工作關閉氧氣瓶和