第二章第一节气焊工艺.ppt

气焊工艺 乐都职业技术学校祝增美 气焊方法介绍 气焊是利用气体燃烧所产生的高温火焰来进行焊接的 火焰一方面把工件接头的表层金属熔化 同时把金属焊丝熔入接头的空隙中 形成金属熔池 当焊炬向前移动 熔池金属随即凝固成为焊缝 使工件的两部分牢固地连接成为一体 图1气焊1 焊丝 2 焊嘴 3 工件 气焊优缺点 气焊的优点火焰易控制操作简单气焊设备不用电源并便于某些工件的焊前预热 气焊的缺点 温度比较低热量分散加热速度慢生产率低焊件变形较严重 气焊的应用 气焊仍得到较广泛的应用 一般用于厚度在3mm以下的低碳钢薄板 管件的焊接 铜 铝等有色金属的焊接及铸铁件的焊接等 气焊火焰调节氧气 乙炔气体的不同混合比例可得到中性焰 氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰 气焊火焰 氧乙炔焰按氧气与乙炔混合比值的不同 可分为中性焰 碳化焰 也叫还原焰 和氧化焰三种 其构造和形状见图 1 中性焰 中性焰燃烧后无过剩的氧和乙炔 它由焰心 内焰和外焰三部分组成 见图 火焰呈中性 焰心由未经燃烧的氧气和乙炔组成 外表分布有一层碳素微粒层 炽热的碳粒发出明亮的白光形成尖亮而明显的轮廓 离焰心尖端2 4毫米处化学反应最激烈 因此温度最高 为3100 3200 内焰由乙炔的不完全燃烧产物 一氧化碳和氢气 组成 具有还原性 呈杏核形的深蓝色线条 外焰是一氧化碳和氢气与大气中的氧完全燃烧后产生的二氧化碳和水蒸气 主要用于焊接低碳钢 低合金钢 高铬钢 不锈钢 紫铜 锡青铜 铝及其合金等 2 碳化焰 碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧 焰心的轮廓不清 外焰特别长 当乙炔过剩量很大时会冒黑烟 火焰由焰心 内焰和外焰三部分组成 碳化焰最高温度为2700 3000 火焰具有还原性 乙炔过剩 火焰中有游离状态碳及过多的氢 焊接时会增加焊缝含氢量 焊低碳钢有渗碳现象 主要用于高碳钢 高速钢 硬质合金 铝 青铜及铸铁等的焊接或焊补 氧化焰氧化焰在氧乙炔气体燃烧后有过剩的氧气 由于氧气过剩氧化燃烧进行得很激烈 造成焰心 内焰 外焰成为一体 氧过剩火焰 有氧化性 焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆 最高温度3100 3300 主要用于焊接黄铜 锰黄铜 镀锌铁皮等 气焊的设备 1 氧气瓶氧气瓶是运送和贮存高压氧气的容器 其容积为40L 工作压力为15Mpa 按照规定 氧气瓶外表漆成天蓝色 并用黑漆标明 氧气 字样 保管和使用时应防止沾染油污 放置时必须平稳可靠 不应与其他气瓶混在一起 不许曝晒 火烤及敲打 以防爆炸 使用氧气时 不得将瓶内氧气全部用完 最少应留100 200kpa 以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体 氧气瓶 乙炔瓶乙炔瓶是贮存和运送乙炔的容器 国内最常用的乙炔瓶公称容积为40L 工作压力为1 5Mpa 其外形与氧气瓶相似 外表漆成白色 并用红漆写上 乙炔 不可近火 等字样 在瓶体内装有浸满丙酮的多孔性填料 可使乙炔稳定而又安全地贮存在瓶内 使用乙炔瓶时 除应遵守氧气瓶使用要求外 还应该注意 瓶体的温度不能超过30 40 搬运 装卸 存放和使用时都应竖立放稳 严禁在地面上卧放并直接使用 一旦要使用已卧放的乙炔瓶 必须先直立后静止20min 再连接乙炔减压器后使用 不能遭受剧烈的震动等 典型的几种乙炔瓶 减压器减压器将高压气体降为低压气体的调节装置 对不同性质的气体 必须选用符合各自要求的专用减压器 通常 气焊时所需的工作压力一般都比较低 如氧气压力一般为0 2 0 4Mpa 乙炔压力最高不超过0 15Mpa 因此 必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用 减压器的作用是降低气体压力 并使输送给焊炬的气体压力稳定不变 以保证火焰能够稳定燃烧 减压器在专用气瓶上应安装牢固 各种气体专用的减压器 禁止换用或替用 氧气减压器 几种典型的减压器氧气减压器 YQY 12氧气减压器 用于介质为氧气 参数指标 型号 YQY 12输入压力MPA 15压力调节范围MPA 0 1 1 25公称流量M3 H 40进口螺纹 G5 8出口螺纹 M16 1 5 氧气减压器实例及图解 YQE 213乙炔减压器 用于介质为乙炔气 参数指标 型号 YQE 213输入压力MPA 3压力调节范围MPA 0 01 0 15公称流量M3 H 5进口螺纹 框架出口螺纹 M16 1 5 回火保险器正常气焊时 火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧 但当气体供应不足 焊嘴阻塞 焊嘴太热或焊嘴离焊件太近时 火焰会沿乙炔管路往回燃烧 这种火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为回火 如果回火蔓延到乙炔瓶 就可能引起爆炸事故 回火保险器的作用就是截留回火气体 保证乙炔瓶的安全 干式乙炔回火防止器技术参数 1 使介质 溶解乙炔气2 工作压力 0 01MPa 0 15MPa3 流量 当工作v压力为0 1MPa时 流量Q 3M H24 外型尺寸 31 2x92mm 焊炬焊炬的作用是将乙炔和氧气按一定比例均匀混合 由焊嘴喷出 点火燃烧 产生气体火焰 常用的氧乙炔射吸式型号的焊炬均配备3 5个大小不同的焊嘴 以便焊接不同厚度的焊件时使用 焊炬模型 H01系列射吸式焊炬 气焊工艺及操作要领 气焊工艺 1 焊丝和焊剂气焊所用的焊丝是没有药皮的金属丝 其成分与工件基本相同 原则上要求焊缝与工件达到相等的强度 焊接合金钢 铸铁和有色金属时 熔池中容易产生高熔点的稳定氧化物 如Cr2O3 SiO2和Al2O3等 使焊缝中夹渣 故在焊接时 使用适当的焊剂 可与这类氧化物结成低熔点的熔渣 以利浮出熔池 因为金属氧化物多呈碱性 所以一般都用酸性焊剂 如硼砂 硼酸等 焊铸铁时 往往有较多的SiO2出现 因此通常又会采用碱性焊剂 如碳酸钠和碳酸钾等 使用时 通常用焊丝蘸在端部送入熔池 焊接低碳钢时 只要接头表面干净 不必使用焊剂 2 焊接规范气焊的接头型式和焊接空间位置等工艺问题的考虑 与手工电弧焊基本相同 气焊的焊接规范则主要是确定焊丝的直径 焊嘴的大小以及焊嘴对工件的倾斜角度 焊丝的直径是根据工件的厚度而定 焊接厚度为3mm以下的工件时 所用的焊丝直径与工件的厚度基本相同 焊接较厚的工件时 焊丝直径应小于工件厚度 焊丝直径一般不超过6mm 焊炬端部的焊嘴是氧炔混合气体的喷口 每把焊炬备有一套口径不同的焊嘴 焊接厚的工件应选用较大口径的焊嘴 气焊工艺参数 包括焊丝的牌号 直径 熔剂 火焰性质与火焰能率 焊嘴的倾角 焊接方向和焊接速度等 1 焊丝直径的选择 焊丝直径是根据工件厚度选择的 工件厚度 mm1 22 33 55 1010 15 15焊丝直径 mm1 222 33 44 66 8 2 气焊火焰的性质和火焰能率的选择 1 火焰性质的选择根据焊件材料的种类及性能来选择 对于需要尽量减少元素烧损和增碳的材料 气焊时应选用中性焰 对于允许和需要增碳及还原气氛的材料 气焊时应选用碳化焰 对于母材金属含有低沸点元素 Sn Zn等 的材料 气焊时应选用氧化焰 2 火焰能率的选择火焰能率是以每小时可燃气体 乙炔 的消耗量 L h 来表示的 物理意义是表示单位时间内可燃气体所提供的能量 热能 焊接较厚的焊件 熔点较高的金属 导热性较好的铜 铅及其合金 选用较大的火焰能率 反之 就要选用较小火焰能率 火焰能率的大小 主要取决于氧乙炔混合气体的流量 流量可以靠更换焊炬型号和焊嘴号码来粗调 也可以调节气体调节阀细调 3 焊炬倾角的选择焊炬倾角是指焊炬中心线与焊件平面之间的夹角 在焊接过程中应不断变化 开始加热时 应大些 以便能够较快地加热焊件 迅速形成熔池 焊件较厚时 应较大 在结尾阶段 为了更好地添满尾部焊坑 避免烧穿 应适当地减小 4 焊接速度的选择在保证焊接质量的前提下 应尽量加快焊接速度 以提高生产率 5 焊接方向 左向焊焊丝和焊炬从焊缝的右端向左端移动 焊丝在焊炬前面 火焰指向焊件的待焊部分 其特点是操作简单方便 适于焊接较薄和熔点较低的工件 右向焊焊丝与焊炬从焊缝的左端向右端移动 焊丝在焊炬后面 火焰指向焊件的已焊部分 其特点是焊接过程中火焰始终笼罩着已焊的焊缝金属 使熔池冷却缓慢 有助于改善焊缝的金属组织 并且热量集中 熔深大 适用于焊接厚度较大的工件 但操作较难掌握 气焊基本操作要领 1 点火 调节火焰与灭火点火时 先微开氧气阀门 再打开乙炔阀门 随后点燃火焰 这时的火焰是碳化焰 然后 逐渐开大氧气阀门 将碳化焰调整成中性焰 同时 按需要把火焰大小也调整合适 灭火时 应先关乙炔阀门 后关氧气阀门 焊嘴倾角与焊件厚度的关系 气焊与气割安全 气焊与气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧所释放出的热量作热源 进行金属材料焊接与切割的加工方法 是金属材料热加工中最常用的工艺方法之一 在气焊与气割中 常用乙炔作为可燃气体 采用乙炔作为