气焊原理及工艺控制的论文.doc

河南质量工程职业学院实习报告题 目： 气焊原理及工艺控制 系 别： 机电工程系 专 业： 机电一体化 班 级： 机电班 姓 名： X X 指导老师： X X 学 号： XXXXXXXXX 气焊原理及工艺控制一、气焊的基本原理 气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去熔化工件接缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的方法。这是利用化学能转变成热能的一种熔化焊接方法。它具有设备简单、操作方便、实用性强等特点。因此，在各工业部门的制造和维修中得到了广泛的应用。气焊所用的可燃气体主要有乙炔(C2H2)、液化石油气丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、丙烯(C3H6)等和氢气(H2)等。氧气(O2)为助燃气体。 (1)气焊应用的设备和工具 气焊应用的设备包括氧气瓶、乙炔瓶以及回火防止器等。应用的工具包括焊炬、减压器以及胶管等。 (2)常用的气体及氧炔火焰 气焊使用的气体包括助燃气体和可燃气体。助燃气体是氧气；可燃气体有乙炔、液化石油气和氢气等。 乙炔与氧气混合燃烧的火焰叫做氧炔焰。按氧与乙炔的不同比值，可将氧炔焰分为中性焰、碳化焰(也叫还原焰)和氧化焰三种。 中性焰 中性焰燃烧后无过剩的氧和乙炔。它由焰芯、内焰和外焰三部分组成。焰芯呈尖锥形，色白而明亮，轮廓清楚。离焰芯尖端24mm处化学反应最激烈，因此温度最高，为31003200。内焰呈蓝白色，有深蓝色线条；外焰的颜色从里向外由淡紫色变为橙黄色。火焰呈中性焰。 碳化焰 碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧。它的最高温度为27003000。火焰明显，分为焰芯、内焰和外焰三部分。 氧化焰 氧化焰中有过量的氧。由于氧化焰在燃烧中氧的浓度极大，氧化反应又非常剧烈，因此焰芯、内焰和外焰都缩短，而且内焰和外焰的层次极为不清，我们可以把氧化焰看作由焰芯和外焰两部分组成。它的最高温度可达31003300。由于火焰中有游离状态的氧，因此整个火焰有氧化性。把安全工程师站点加入收藏夹 气焊时，火焰的选择要根据焊接材料而定。 (3)气焊丝 气焊用的焊丝起填充金属的作用，焊接时与熔化的母材一起组成焊缝金属。因此，应根据工件的化学成份、机械性能选用相应成份或性能的焊丝，有时也可用以被焊板材上切下的条料作焊丝。焊接有色金属、铸铁和不锈钢时，还应采用焊粉(熔剂)，用以消除覆盖在焊材及熔池表面上的难溶的氧化膜和其它杂质，并在熔池表面形成一层熔渣，保护熔池金属不被氧化，排除熔池中的气体、氧化物及其它杂质，提高熔化金属的流动性，使焊接顺利并保证质量和成形。气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料(有色金属及其合金)、铸铁件、硬质合金刀具等材料的焊接，以及磨损、报废零件的补焊、构件变形的火焰矫正等。(4)气焊熔剂(焊粉) 为了防止金属的氧化以及消除已经形成的氧化物和其他杂质，在焊接有色金属材料时，必须采用气焊熔剂。常用的气焊熔剂有不锈钢及耐热钢气焊熔剂、铸铁气焊熔剂、铜气焊熔剂、铝气焊熔剂。 气焊时，熔剂的选择要根据焊件的成分及其性质而定。(5)气焊的优点是：(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。其缺点是：(a)生产效率较低；(b)焊接后工件变形和热影响区较大；(c)较难实现自动化。二、气焊的安全特点 (1)火灾、爆炸和灼烫 气焊所应用的乙炔、液化石油气、氢气和氧气等都是易燃易爆气体；氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶都属于压力容器。在焊补燃料容器和管道时，还会遇到其他许多易燃易爆气体及各种压力容器，同时又使用明火，如果设备和安全装置有故障或者操作人员违反安全操作规程等，都有可能造成爆炸和火灾事故。 在气焊火焰作用下，氧气射流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅，容易造成灼烫事故。较大的熔珠和铁渣能引着易燃易爆物品，造成火灾和爆炸。因此防火防爆是气焊、气割的主要任务。 (2)金属烟尘和有毒气体 气焊的火焰温度高达3000以上，被焊金属在高瘟作用下蒸发、冷凝成为金属烟尘。在焊接铝、镁、铜等有色金属及其他合金时，除了这些有毒金属蒸气外，焊粉还散发出燃烧物；黄铜、铅的焊接过程中都能散发有毒蒸气。在补焊操作中，还会遇到其他毒物和有害气体。尤其是在密闭容器、管道内的气焊操作，可能造成焊工中毒事故。 气焊所应用的乙炔、液化石油气、氢气和氧气等都是易燃易爆气体；氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶都属于压力容器。在焊补燃料容器和管道时，还会遇到其他许多易燃易爆气体及各种压力容器，同时又使用明火，如果设备和安全装置有故障或者操作人员违反安全操作规程等，都有可能造成爆炸和火灾事故。 在气焊的火焰作用下，氧气射流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅，容易造成灼烫事故。较大的熔珠和铁渣能引着易燃易爆物品，造成火灾和爆炸。因此防火防爆是气焊、气割的主要任务。 (2)金属烟尘和有毒气体 气焊的火焰温度高达3000以上，被焊金属在高瘟作用下蒸发、冷凝成为金属烟尘。在焊接铝、镁、铜等有色金属及其他合金时，除了这些有毒金属蒸气外，焊粉还散发出燃烧物；黄铜、铅的焊接过程中都能散发有毒蒸气。在补焊操作中，还会遇到其他毒物和有害气体。尤其是在密闭容器、管道内的气焊操作，可能造成焊工中毒事故。三、气焊的工艺参数主要有接头形式和坡口形式、火焰种类、火焰能率、焊接方向、韩最倾角和焊丝直径等。1、接头形式的坡口形式气焊常用的接头形式主要为对接、角接和卷边接头。由于气焊之适用于焊接较薄的工件，因此其坡口形式多为I形和V形。2、火焰种类气焊时，应更根据不同的钢种，采用不同种类的火焰。按氧气与乙炔的混合比例不同，气焊火焰可分为碳化焰、中性焰和氧气焰三种。（1）碳化焰。延期和乙炔混合比小于1时的火焰成为碳化焰。其特点是：乙炔过剩，火焰中有游离状态碳和较多氢，内焰呈淡白色，具有较强的还原作用。其最高温度：2700-3000o。碳化焰用于焊接高碳钢、高速钢、铸铁、硬质合金等。（2）中性焰。氧与乙炔混合比为1-1.2时的火焰成为中性焰。其特点是：既无过剩的氧，也无过剩的乙炔，内焰区的气体为CO和H2，而且具有一定还原性。其最高温度为3050-3250 oC。中性焰的应用广泛，可用于气焊接低碳钢、中碳钢、不锈钢、紫钢、锡青铜、铝及合金、铅、镁合金。（3）氧化焰。氧与乙炔缓和比大于1.2时的火焰成为氧化焰。其特点是：有过剩的氧，具有氧化性，火焰的内焰和外焰分不清。其最高温度可达3100-3300oC。微氧化焰是用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。3、火焰能率气焊的火焰能率主要取决于焊炬型号及焊嘴号的大小。生产中应更具焊件的厚度来选择焊炬型号及焊嘴号，当两者选定后，还可根据接头形式，焊接位置等具体工艺条件，在一定的范围内调节火焰的大小，即火焰能率。焊件的导热性越强，气焊时所需的火焰能率就越大。如在相同的工艺条件下，其含铝和紫铜的火焰能率比低碳钢大。4、焊接方向气焊时，通常所指的焊接方向主要有两种：一种是自左向右施焊，称右焊法；另一种是自右向左施焊，成左焊法。在通常情况下，左焊法适用于焊接较薄的工件；右焊法适用于焊接较厚的工件。5、焊嘴倾角气焊时，一般要将焊嘴向焊件表面倾斜一定的角度（）。因此，通常将焊嘴与焊件平面间小于90o称为