第四章气焊与气割作业介绍

课题 第四章气焊与气割的安全技术课型 新授目的要求 1 了解气焊与气割的基本原理和适用范围 2 了解常用气体的性质 熟练掌握其使用安全要求 3 掌握焊炬 割距 阻火装置及附件的结构 熟练掌握其安全使用要求 4 明确气焊与气割的安全操作 重点 难点 常用气体的安全使用要求 气焊与气割设备的安全操作要求 学方法 启发式课时安排 共三课时 一 气焊与气割的基本原理和适应范围 一 气焊1 概念 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 2 气焊用的可燃气体主要有 乙炔 液化石油气 丙烷 丁烷 丙烯 氢气等 3 气焊用的助燃气体主要是氧气 第一节气焊与气割的基本知识 4 气焊用的设备及工具 氧气瓶 乙炔瓶 或乙炔发生器 回火防止器 减压器 焊矩 氧气输送管 乙炔输送管等 这些设备器具在工作时的应用情况见图4 1 图4 1气焊应用的设备和器具1 焊丝 2 焊件 3 焊炬 4 乙炔发生器 5 回火防止器 6 氧气减压器 7 氧气橡皮管 8 乙炔橡皮管 9 氧气瓶 5 气焊用的焊丝 作用 填充金属 常用气焊丝的牌号有 H08和H08A等 选用 根据工件的化学成分 机械性能选用不同成分或性能的焊丝 有时用被焊板材上切下的条料作焊丝 说明 焊接有色金属 铸铁和不锈钢时 应采用焊粉 目的 消除覆盖在焊材及熔池表面上的难溶的氧化膜和其他杂质 并在熔池表面形成一层熔渣保护熔池 6 气焊主要用于焊接 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 还用于磨损 报废零件的补焊 构件变形的火焰矫正等 1 概念 气割是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰将工件切割处预热到一定的温度 喷射出高速切割氧流 使金属剧烈氧化并放出热量 利用切割氧把熔化状态的金属氧化物吹掉 而实现切割的方法 2 气割过程 是预热 燃烧 吹渣的过程 3 金属气割过程的实质 是铁在纯氧的燃烧过程 而不是熔化的过程 4 气割用的可燃气体主要有 乙炔 液化石油气和氢气 5 气割用的设备及工具 氧气瓶 乙炔瓶 或乙炔发生器 回火防止器 减压器 割矩 氧气输送管 乙炔输送管等 二 气割 6 金属气割的条件 1 金属在氧气中的燃点应低于其熔点 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 金属的导热性不能太高 5 阻碍气割的杂质要少 说明 不需要特殊气割方法就可以气割的金属有 纯铁 低碳钢 中碳钢 低合金钢和钛等 必需采用特殊气割方法气割的金属有 铸铁 不锈钢 铝和铜等 二 气焊与气割的优缺点1 气焊的优点 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 焊接时不需要电力 2 气焊的缺点是 A 生产效率较低 B 焊接后工件易变形 热影响区较大 C 较难实现自动化 3 气割的优点 设备简单灵活 4 气割的缺点 一部分金属材料受到局限性 二 气焊与气割的安全特点气焊与气割的主要危险是火灾与爆炸 因此 防火 防爆是气焊 气割的主要任务 气焊与气割所用的乙炔 液化石油气 氢气等都是易燃易爆气体 氧气瓶 乙炔瓶 液化石油气瓶和乙炔发生器均属于压力容器 而在焊补燃料容器和管道时 还会遇到其它许多易燃易爆气体及各种压力容器 同时又使用明火 如果焊接设备和安全装置有故障 或者操作人员违反安全操作规程进行作业等 都有可能引起爆炸和火灾事故 在气焊火焰的作用下 尤其是气割时氧气射流的喷射 使熔珠和铁渣四处飞溅 容易造成灼烫事故 而且较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5米以外的地方 引燃可燃易爆物品 从而发生火灾与爆炸 气焊与气割的火焰温度高达3200 以上 被焊金属在高温作用下蒸发成金属蒸汽 在焊接镁 铜 铅等有色金属及其合金时 除了这些金属蒸汽之外 焊剂还散发出氯盐的燃烧产物 黄铜的焊接过程中蒸发的大量锌蒸汽 铅的焊接过程中蒸发铅和氧化铅蒸汽等有害物质 在焊补操作中 还会遇到产生其它有毒和有害气体 尤其是在密闭容器 管道内的气焊 气割操作等均会对焊接作业人员造成危害 也有可能造成焊工中毒 1 中性焰 2 2 2 1 1 2 中性焰有三个显著的区域 焰芯 内焰和外焰 焰芯 白而亮 轮廓清晰 温度800 1200 内焰 内焰处在焰芯前2 4mm部位燃烧最剧烈 温度最高 可达3100 3150 呈兰紫色 第二节气焊与气割火焰及工艺参数一 气焊与气割火焰 一 分类氧 乙炔焰具有很高的温度 3200 加热集中 是气焊气割中主要采用的火焰 氧 乙炔焰根据氧和乙炔混合比的不同 可分为中性焰 碳化焰和氧化焰 如图4 1所示 图4 2氧 乙炔火焰 a 中性焰 b 碳化焰 c 氧化焰1 焰芯2 内焰3 外焰 外焰 外焰呈桔红色 温度为1200 2500 中性焰是焊接时常用的火焰 用于焊接低碳钢 中碳钢 合金钢 紫铜 铝合金等材料 2 碳化焰 2 2 2 1 1 碳化焰火焰比中性焰长而柔软 乙炔量过大时火焰会冒黑烟 碳化焰火焰温度为2700 3000 碳化焰中的乙炔过剩 适用于焊接高碳钢 中合金钢 高合金钢 铸铁 铝和铝合金等材料 由于碳化焰的渗碳作用 因此碳化焰不能用于焊接低碳钢和低合金钢 3 氧化焰 2 2 2 1 2 氧化焰中有过剩的氧 氧化反应剧烈 火焰长度明显缩短 焰心呈锥形 内焰几乎消失 氧化焰的温度达3100 3300 由于火焰的氧化性 在焊接碳钢时 会造成熔化金属氧化和合金元素烧损 大大降低焊接质量 所以一般材料的焊接不采用氧化焰 仅用于焊接黄铜 以防止锌的蒸发 二 气焊的工艺参数气焊工艺参数包括焊丝直径 火焰能率 焊嘴与工件的倾角 焊接速度和气体压力等 1 焊丝直径的选择焊丝的直径应根据焊件的厚度 坡口的形式 焊缝位置 火焰能率等因素确定 在火焰能率一定时 如果焊丝过细 则焊接时焊件尚未熔化 焊丝已熔化下滴 容易造成熔合不良和焊波高低不平 焊缝宽窄不一等缺陷 如果焊丝直径过大 则熔化焊丝所需要的加热时间就会延长 使工件焊接热影响区增大 降低焊接质量 1 焊件厚度 表4 1焊丝直径与工件厚度的关系 焊丝直径与工件厚度的关系见表4 1 2 焊缝位置平焊时可选用直径较大的焊丝 立焊 仰焊和横焊应选用直径较小的焊丝 3 焊接层次 多层焊的第一层应选用直径较小的焊丝 4 火焰能率 火焰能率较小时 应选用直径较小的焊丝 5 左焊法时 应选择直径较小的焊丝 2 火焰能率的选择火焰能率指单位时间内可燃气体 乙炔 的消耗量 单位为L h 可燃气体消耗量取决于焊嘴的大小 焊嘴号越大火焰能率也越大 1 焊件的厚度越大 熔点越高 导热性越好 越应选择较大的火焰能率 2 平焊应选择较大的火焰能率 立焊 横焊和仰焊宜选择较小的火焰能率 3 焊嘴倾斜角的选择 图4 3焊嘴倾角 焊嘴 焊丝 倾角 是指焊嘴中心线与焊件平面之间的夹角 详见图4 3 倾斜角大 热量集中 升温就快 反之 热量不集中 升温就慢 焊嘴倾斜角的大小主要取决于焊件的厚度 母材的熔点及导热性 焊件越厚 导热性及熔点越高 越应采用较大的焊嘴倾斜角 相反 则采用较小的焊嘴倾斜角 焊接碳素钢时 焊嘴倾斜角与焊件厚度的关系如图4 4 图4 4焊嘴倾斜角与焊件厚度的关系 不同材料的焊件 选用的焊嘴倾角也不同 如 焊接导热性较大的焊件时 焊嘴倾角为60 80 焊接低熔点铝及铝合时 焊嘴倾角接近10 焊嘴倾角在气焊过程中应根据施焊情况进行变化 在焊接刚开始时 为了迅速形成熔池 采用的焊嘴倾角为80 90 当焊接结束时 为了更好地填满弧坑和避免焊穿 应将焊嘴的倾斜角度逐渐减小 并使焊嘴对准焊丝或熔池交替地加热 在气焊过程中 焊丝对焊件表面的倾斜角一般为30 40 与焊嘴中心线的角度为90 100 如图4 5所示 图4 5焊嘴与焊丝的相对位置 4 焊接速度的选择 焊接速度应根据焊工的操作熟练程度 在保证焊接质量的前提下 尽量提高焊接速度 以减少焊件的受热程度并提高生产率 一般说来 对于厚度大 熔点高的焊件 焊接速度要慢些 以避免产生未熔合的缺陷 而对于厚度薄 熔点低的焊件 焊接速度要快些 以避免产生烧穿和使焊件过热而降低焊接质量 5 气体压力的选择主要来自氧气和乙炔压力 应选择调整合适 三 焊接方向 图4 6气焊的焊接方向a右焊法b左焊法 气焊操作是右手握焊炬 左手拿焊丝 可以向右焊 右焊法 也可向左焊 左焊法 如图4 6所示 右焊法是焊炬在前 焊丝在后 这种方法是焊接火焰指向已焊好的焊缝 加热集中 熔深较大 火焰对焊缝有保护作用 容易避免气孔和夹渣 但较难掌握 此种方法适用于较厚工件的焊接 而一般厚度较大的工件均采用电弧焊 因此右焊法很少使用 左焊法是焊丝在前 焊炬在后 这种方法是焊接火焰指向未焊金属 有预热作用 焊接速度较快 可减少熔深和防止烧穿 操作方便 适宜焊接薄板和低熔点金属 用左焊法 还可以看清熔池 分清熔池中铁水与氧化铁的界线 因此左焊法在气焊中被普遍采用 四 操作要点1 焊炬和焊丝的摆动在焊接过程中 焊炬有三种运动 一是沿着焊接方向的移动 二是沿焊缝作横向摆动 三是打圆圈摆动 焊丝除与焊炬同时沿焊接方向移动和沿焊缝作横向摆动外 还有上下跳动 为了获得优良美观的焊缝 焊炬和焊丝应相互配合 作如图11所示的均匀协调的摆动 在焊接某些有色金属时 还要用焊丝不断搅动熔池 促使气体析出和各种氧化物上浮 2 起焊起焊的注意事项如下 1 刚开始加热焊件时 为提高加热速度 焊嘴与焊件之间应采用较大的倾斜角 在加热焊件的同时 将焊丝末端伸进外焰进行预热 2 待焊件加热至熔化状态 形成熔池 后 应立即加进焊丝 当焊丝熔滴滴入熔池后 再微微向前移动焊炬 形成新的熔池 应当强调指出 在焊件加热尚未形成熔池之前 不要过早加进焊丝 否则 焊丝熔化滴落会产生未融合 3 当两块钢板厚度不相同时 火焰的主要热量应偏向厚板方向 3 收尾收尾时 由于焊缝温度较高 为防止熔池扩大 避免烧穿 此时应减小焊嘴与焊件之间的倾斜角 继续向熔池送入焊丝熔滴 将焊缝末尾的熔池填满后 火焰才能移开 综上所述 收尾的要领是 倾斜角小 焊速快 加丝快 慢离开 4 火焰调节刚点燃的火焰通常为碳化焰 然后逐渐开大氧气阀 将碳化焰调整为中性焰 如继续增加氧气 或减少乙炔 就可得到氧化焰 除焊黄铜调为氧化焰 焊铸铁调为碳化焰外 气焊一般都用中性焰 5 火焰高度焊接过程中应当用内焰加热焊件和焊丝 一般保持焰心尖端离焊件熔池表面2 4 6 焊缝接头焊接中途停顿后 要在焊缝停顿处重新起焊和焊接时 应用火焰把原熔池重新加热至熔化形成新的熔池后 再填入焊丝重新开始焊接 并注意焊丝熔滴应与熔化的原焊缝金属充分熔合 接头时要与前焊缝重叠5 10mm 在重叠处要注意少加或不加焊丝 7 钢板厚度不同时的火焰偏向当两块钢板厚度不相同时 火焰的主要热量应偏向厚板方向 焊接间隙较大的焊件和薄焊件时 为防止工件烧穿 可用焊丝挡住焰心 使火焰的高温部位不直接作用在焊件上 第三节气焊与气割常用气体气焊气割常用的可燃气体有 乙炔 2 2 氢气 2 液化石油气等 常用的助燃气体是氧气 2 一 乙炔 一 乙炔的物理化学性质乙炔是一种无色易燃易爆气体 工业用乙炔常混有硫化氢和磷化氢等杂质 有特殊的臭味 比空气稍轻 二 乙炔的爆炸性及熔解性 乙炔是一种危险的易燃易爆气体 自燃点低 335 点火能量小 容易聚合 分解和着火 爆炸 1 纯乙炔的分解爆炸性 1 提高乙炔的压力和温度会促使乙炔的分解爆炸 压力越高 促使分解爆炸所需的温度越低 温度越高 较小的压力就会发生爆炸性分解 2 乙炔的分解爆炸与触媒剂 如 氧化铁 氧化铜和氧化铝等多孔性物质 有关 3 乙炔的分解爆炸与存放的容器形状和大小有关 容器的直径越小 越不容易爆炸 容器的直径越大 爆炸的危险性越大 4 乙炔与铜 银 水银等金属或其盐类长期接触时 会生成乙炔铜和乙炔银等爆炸性混合物 当受到摩擦或撞击时就会发生爆炸 5 乙炔与氯 次氯酸盐等化合物 在日光照射下以及加热等都会发生燃烧和爆炸 2 乙炔与空气 氧气和其它气体混合气的爆炸性 1 乙炔及其它可燃气体凡与空气或氧气混合时就提高了爆炸危险性 与空气混合爆炸极限为2 2 81 与氧气混合爆炸极限为2 8 93 2 乙炔中混有与其不发生化学应的气体 如氮气 水蒸汽等 或把乙炔溶解在液体内 能够降低乙炔的爆炸性 乙炔能够溶解在多种液体中 尤其是有机液体 如丙酮 在15 0 1MPa时 1升丙酮能溶解23升乙炔 当压力增大到1 42MPa时1升丙酮能溶解400升乙炔 人们就利用乙炔能大量溶解于丙酮的这一特性 将乙炔装入乙炔瓶进行储存和运输 三 乙炔中的杂质及毒性乙炔中含有磷化氢和硫化氢等杂质性气体 这些气体都有毒性 乙炔中含有少量的空气 这也很不安全 对空气也要严加控制 一般规定 乙炔中磷化氢的含量不得超过0 2 硫化氢的含量不得超过0 1 空气的含量不得超过1 1 5 否则就会不安全 二 液化石油气是炼制石油的副产品 其主要成份是丙烷 丁烷等 在常温下一般都是气体 很容易液化 贮存和运输很方便 1 液化石油气的燃烧爆炸危险性 1 组成石油气的几种气体都能和空气形成爆炸性混合气 它们的爆炸极限范围比较窄 如 丙烷 丁烷和丁烯的爆炸极限分别为2 17 9 5 1 15 8 4 和1 7 9 6 比乙炔要安全得多 但石油气和氧气混合气有较宽的爆炸极限 范围为3 2 64 石油气与氧气混合的燃烧爆炸性能 见表4 2 表4 2液化石油气与氧气混合气的燃爆范围 2 石油气易挥发 闪点低 其中的主要成分丙烷挥发点为 42 闪点 20 所以在低温时 它的易燃性就是很大的 3 石油气燃烧的化学反应式 以丙烷为代表 为 C3H8 5O2 3CO2 4H2O 2350kJ mol若供氧不足 燃烧不充分 会产生一氧化碳 使人中毒 严重时有致命危险 4 气态石油气比空气重 约为空气的1 5倍 易于向低处流动而滞留积聚 液化石油气比汽油轻 能飘浮在水沟的液面上 随水流动并在死角处聚集 5 液态石油气易挥发 如果从气瓶中滴漏出来 会扩散成体积为350倍的气体 6 石油气对普通橡胶导管和衬垫有腐蚀作用 能造成胶管和衬垫的穿孔或破裂 2 液化石油气的安全使用要求 1 使用和储存石油气瓶的车间和库房的下水道排出口 应设置安全水封 电缆沟进出口应填装砂土 暖气沟进出口应砌砖抹灰 防止石油气窜入其中发生火灾爆炸 2 不得擅自倒出石油气残液 以防遇火成灾 3 石油气瓶内部的压力与温度成正比 所以石油气瓶与热源 暖气 电等应保持1 5m以上的安全距离 更不许用火烤 4 石油气有一定毒性 空气中含量很少时 人呼吸了一般不会中毒 当它的浓度较高时 就会引起人的麻醉 在浓度大于10 的空气中停留三分钟后 会使人头脑发晕 5 石油气点火时 要先点燃引火物 然后打开气阀 不要颠倒次序 三 氢气 是一种无色无味的气体 是最轻的一种气体 具有极强的扩散能力 极易泄漏 是一种极危险的易燃易爆气体 氢氧火焰的温度可达2770C 氢具有很强的还原性 在高温下 它可以从金属氧化物中夺取氧而使金属还原 它广泛地被应用于水下火焰切割 以及某些有色金属的焊接 氢与空气混合可形成爆鸣气 爆炸极限为4 80 氢与氧混合气的爆炸极限为4 65 93 9 氢与氯气的混合物为 1 1 时 见光即行爆炸 当温度达240 时即能自燃 氢与氟化合时能发生爆炸 甚至在阴暗处也会发生爆炸 因此它是一种很不安全的气体 四 氧气 氧气是一种无色 无味 无毒的气体 比空气略重 工业上主要通过液化空气分离法制取氧气 氧气本身不能燃烧 但能助燃 具有强氧化性 氧几乎能与所有的可燃气体或液体燃料的蒸气相混合而形成爆炸性混合物 爆炸极限范围很大 所以危险性很大 氧气越纯 可燃混合气燃烧的温度越高 1 压缩纯氧的危险性 1 增加氧的纯度和压力会使氧化反应显著地加剧 金属的燃点随着氧气压力的增加而降低 2 当压缩纯氧与矿物油 油脂或细微分散的可燃物质 碳粉 有机物纤维等 接触时 能够发生自燃 时常成为失火或爆炸的原因 3 氧几乎能与所有可燃气体和液体燃料的蒸气混合而形成爆炸性混合气 这种混合气具有很宽的爆炸极限范围 所以氧气减压表禁油 2 使用安全要求 1 严禁用以通风换气 2 严禁作为气动工具动力源 3 严禁接触油脂和有机物 4 严禁用来吹扫工作服 第四节气焊与气割常用设备一 乙炔发生器 自学 二 常用气瓶 一 气瓶结构1 氧气瓶 是用来储存和运输的高压容器 氧气瓶外表面漆成天蓝色 并用黑漆写上明显的 氧气 字样 最高工作压力为14 7MPa 瓶壁厚度为5 8mm 氧气瓶的结构如图4 7所示 通常用优质碳素钢或低合金钢制成无缝圆柱形 图4 7氧气瓶1 瓶帽 2 瓶阀 3 瓶箍 4 防振圈 5 瓶体 6 标识 2 乙炔瓶乙炔瓶是一种储存和运输乙炔用的压力容器 结构如图4 8所示 瓶体内装着浸满丙酮的多孔性填料 使乙炔稳定而又安全地储存在乙炔瓶内 使用时打开瓶阀 溶解于丙酮内的乙炔就分解出来 通过瓶阀流出乙炔气体 瓶口中心的长孔内放置过滤用的不锈钢丝网和毛毡 或石棉 瓶里的填料可以采用多孔而轻质的活性炭 硅藻土 浮石 硅酸钙 石棉纤维等 瓶体外表面漆白色 并标注红色的 乙炔 和 火不可近 字样 图4 8乙炔气瓶 3 液化石油气瓶液化石油气瓶的外形如图4 9所示 一般采用16Mn及优质碳素钢等薄板材料制造 气瓶壁厚为2 4 4mm 气瓶储存量分别为10kg 15kg 30kg等 如果用量很大 还可制造容量为1 5 3 5t的大型储罐 气瓶漆银灰色 并用红色写上 液化石油气 字样 图4 9液化石油气瓶 瓶体最大工作压力为1 56MPa 水压试验压力为3MPa 二 气瓶发生爆炸事故的原因和安全措施1 氧气瓶 1 发生爆炸事故的原因 气瓶的材质 结构或制造工艺不符合安全要求 气瓶直接受热 如 受日光曝晒 明火 热辐射等 搬运装卸不注意安全 气瓶从高处坠落 倾倒或滚动 发生剧烈碰撞冲击 放气速度太快 产生静电火花 未按规定期限作技术检验 气瓶发生漏气 甚至瓶阀损坏 使高压气流冲出 由于气瓶压力太低或安全管理不善等造成氧气瓶内混入可燃气体 解冻方法不当 如用火烤或铁器敲打 氧气瓶沾有油脂 2 氧气瓶安全措施 为了保证安全 氧气瓶在出厂前必须按照 气瓶安全监察规程 的规定 严格进行技术检验 充灌氧气瓶时 必须首先进行外部检查 同时还要化验鉴别瓶内气体 不得随意充灌 气瓶充灌时 气体流速不能过快 气瓶与电焊机在同一工地使用时 瓶底应垫绝缘物 以防气瓶带电 防震 在运输 储存和使用过程中应避免气瓶受剧烈振动和碰撞冲击 防热 在运输 储存和使用过程中 都要防止氧气瓶直接受热 夏季在室外使用气瓶时 应加以覆盖 避免阳光曝晒 氧气瓶应远离高温 明火 熔融金属飞溅物和易燃易爆物质等 一般规定相距10m以上 开气应缓慢 防静电火花和绝热压缩 留有余气 气瓶内气体不得全部用尽 至少保留0 2 0 3MPa的压力 使气瓶保持正压 并关紧阀门 不得使用超过应检期限的气瓶 防油 气瓶不得沾有油脂 焊工不得用沾有油脂的工具 手套或油漆工作服去接触氧气瓶阀 减压器等 2 乙炔瓶 1 乙炔瓶发生着火爆炸事故的原因 气瓶的材质 结构或制造工艺不符合安全要求 乙炔瓶的多孔性填料下沉 出现净空间 使部分气态乙炔处于高压状态 乙炔瓶卧放 大量使用乙炔时丙酮随同流出 乙炔瓶阀漏气 运输装卸或使用时 乙炔瓶从高处坠落或倾倒 受剧烈冲击或碰撞 乙炔瓶直接受热 气焊或气割发生回火 火焰进入瓶内 2 乙炔瓶的安全措施 乙炔瓶使用时必须配合合格的乙炔专用减压器和回火防止器 乙炔瓶距火源应10m以上 夏日不得在烈日下暴晒 瓶温不得超过40 乙炔瓶运输 存放和使用时只能直立 不能横躺卧放 特别要注意 乙炔瓶应轻装轻卸 用小车输送 严禁人抬 肩扛或在地上滚动 不得遭受剧烈震动或撞击 以免填料下沉形成净空间 存放乙炔瓶的室内应注意通风换气 防止泄露的乙炔气滞留 乙炔瓶的充灌应分两次进行 第一次充气后的静置时间不少于8小时 然后再进行第二次充灌 瓶内气体严禁用尽 3 液化石油气瓶 1 发生着火爆炸事故的原因 气瓶的材质 结构或制造工艺不符合安全要求 气瓶直接受热 如 受日光曝晒 明火 热辐射等 搬运装卸不注意安全 气瓶从高处坠落 倾倒或滚动 发生剧烈碰撞冲击 放气速度太快 产生静电火花 未按规定期限作技术检验 气瓶发生漏气 甚至瓶阀损坏 使高压气流冲出 液化石油气瓶充灌过满 受热时瓶内压力剧增 气瓶角阀 O形垫圈漏气 2 安全措施 同氧气瓶安全措施的 气瓶充灌必须按规定留出汽化空间 不得充灌过满 衬垫 胶管等必须采用耐油性强的橡胶 不得随意更换衬垫和胶管 以防因受腐蚀而发生漏气 冬季使用石油气瓶时 可在用气过程中以低于40 的温水加热 但严禁用火烤或沸水加热 不得靠近加热炉或暖气片等热源 使用和储存液化石油气瓶的车间和库房下水道的排出口 应设置安全水封 电缆沟进出口应填装砂土 暖气沟进出口应砌砖抹灰 防止气体窜入其中发生火灾爆炸 液化石油气瓶内剩余残液应退回充气站处理 不得自行倒出液化石油气残液以防遇火成灾 应经常检查减压器的工作性能是否正常 4 减压器安全要求 各种气体专用的减压器 禁止换用 减压器在专用气瓶上应安装牢固 采用螺纹连接时 应拧足5个螺纹以上 采用专门夹具加紧时 装卡应平整牢靠 同时使用两种不同气体进行焊接 气割时 不同气瓶减压器的出口端都应各自装有单向阀 防止相互倒灌 禁止用棉 麻绳或一般橡胶等易燃物料作为氧气减压器的密封垫圈 禁止油脂接触氧气减压器 不准在减压器上挂放任何物件 三 气瓶的定期检验和涂色气瓶在使用过程中必须根据国家 气瓶安全监察规程 和 溶解乙炔瓶安全监察规程 的要求 进行定期技术检验 充装无腐蚀性气体的气瓶 每三年检验一次 充装有腐蚀性气体的气瓶 每两年检验一次 气瓶在使用过程中如发现有严重腐蚀损伤或有怀疑时 可提前进行检 乙炔瓶在使用过程中不再进行水压试验 只作气压试验 试验压力为3 5MPa 所用气体为纯度不低于90 的干燥氮气 各种气瓶涂的颜色和标志 见表4 3 表4 3气瓶的漆色 三 焊炬 一 焊炬的作用和分类1 概念 焊炬又称焊枪 是气焊操作的主要工具 2 作用 是将可燃气体和氧气按一定比例均匀地混合 以一定的速度从焊嘴喷出 形成一定能率 一定成分 适合焊接要求和稳定燃烧的火焰 3 分类 焊炬按可燃气体与氧气的混合方式分为等压式和射吸式两类 按火焰的数目分为单焰和多焰两类 按可燃气体的种类分为乙炔 氢气 液化石油气等类 按使用方法分为手用和机械两类 目前国内使用的焊炬多数为射吸式 二 射吸式焊炬的构造和工作原理1 常用的焊炬 是低压焊炬或称射吸式焊炬 2 型号 有H01 2 H01 6 H01 12等多种 3 各符号的含义 H 表示焊炬 01 表示射吸式 2 6 12等表示可焊接的最大厚度 mm 4 射吸式焊炬的构造 包括 焊嘴 乙炔接头 氧气接头 手柄 乙炔阀门 氧气阀门 射吸式管 混合管 主体 喷咀等组成 见图4 10 5 工作原理 打开氧气调节阀 氧气经喷射管从喷射孔快速射出 并在喷射孔外围形成真空而造成负压 吸力 再打开乙炔调节阀 乙炔即聚集在喷射孔的外围 由于氧射流负压的作用 乙炔很快被氧气吸入混合室和混合气体通道 并从焊嘴喷出 形成了焊接火焰 图4 10H01 6型焊炬的构造1 焊嘴2 混合气管3 射吸管4 射吸管螺母5 乙炔调节阀6 乙炔进气管7 乙炔管接头8 氧气管接头9 氧气进气管10 手柄11 氧气调节阀12 主体13 乙炔阀针14 氧气阀针15 喷嘴 射吸式焊炬外形图及内部构造 图4 11所示为H02 1型换管式微型焊炬 它是一种特殊用途的焊炬 主要适用于焊接较薄的和低熔点的金属 能焊接0 2 1mm的板材 图4 11H02 1型换管式微型焊炬的构造 1 换管2 混合气管3 射吸管4 喷嘴5 射吸管螺母6 氧气调节阀7 手捏管8 氧气管接头9 乙炔管接头10 乙炔调节阀11 乙炔阀针12 主体13 氧气阀针H02 1型换管式微型焊炬的构造和工作原理基本上和H01 6型焊炬相同 主要区别是采用换管形式来更换焊嘴 焊炬备有三个焊嘴 可以根据不同的板厚来选择适当的焊嘴及混合气管的射吸管 焊炬还备有专门的通针 三 焊炬的安全使用1 使用焊炬时应注意的事项 1 使用前必须检查其射吸情况 先将氧气橡皮管紧接在氧气接头上 使焊炬接通氧气 此时先开启乙炔调节阀手轮 再开启氧气调节手轮 用手指按在乙炔接头上 如果手指感到有一股吸力 则表明射吸作用正常 如果没有吸力 甚至氧气从乙炔接头中倒流出来 则说明没有射吸能力 必须进行修理 否则严禁使用 2 焊炬射吸检查正常后 再把乙炔橡皮管接在乙炔接头上 乙炔进气接头与乙炔橡皮管应避免连接太紧 以不漏气并容易播上和容易拔下为准 同时应检查其它各气体通道 各气体调节阀处和焊嘴处是否正常和漏气 3 上述检查合格后才能点火 点火时应把氧气调节阀稍微打开 然后打开乙炔调节阀 点火后立即调整火焰 使火焰达到正常形状 4 停止使用时 应先关闭乙炔调节阀 再关闭氧气调节阀 以防发生回火和产生黑烟 5 在使用过程中 如发现气体通路或阀门有漏气现象 应立即停止工作 消除漏气后 才能继续使用 6 不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件或地面上 7 焊嘴头被堵塞时 严禁嘴头与平板摩擦 应用通针清理 8 焊炬各气体通路均不得沾染油脂 以防氧气遇到油脂而燃烧爆炸 9 根据焊件厚度选用适当的焊炬和焊嘴 10 焊炬停止使用后应挂在适当的场合 或拆下橡皮管将焊炬存放在工具箱内 2 引起回火的主要原因 焊嘴或气体通道被堵塞 焊嘴过热 焊嘴过分接近熔融金属 混合气体流动不畅通 胶管受压 阻塞或打折等 造成混合气体的流动速度低于燃烧速度而产生回火 3 回火处理 应急速关闭乙炔调节阀 再关闭氧气调节阀 等回火熄灭后 再打开氧气调节阀 吹除残留在焊炬内的余焰和烟灰 四 割炬1 割炬的作用和分类 1 作用 割据是使氧与乙炔按比例进行混合 形成预热火焰 并将高压纯氧喷射到被切割的工件上 使被切割金属在氧射流中燃烧 氧射流并把燃烧生成的熔渣 氧化物 吹走而形成割缝 注 割炬是气割工件的主要工具 2 分类 按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式 分为 射吸式割炬和等压式割炬两类 按用途分为 普通割炬 重型割炬及焊 割两用炬 2 割炬的构造及工作原理 一 G01 30型割炬 是一种常用的割炬 属于射吸类割炬 1 G01 30型割炬的构造见图4 12 1 割嘴2 切割氧气管3 切割氧调节阀4 氧气管接头5 乙炔管接头6 乙炔调节阀7 手柄8 预热氧调节阀9 主体10 氧气阀针11 喷嘴12 射吸管螺母13 射吸管14 混合气管15 乙炔阀针 图4 12G01 30型射吸式割炬构造 G01 30型割炬使用的割嘴为环形割嘴 其结构详见图4 13 b 割嘴的构造与焊嘴 图4 13 a 不同 焊嘴上混合气喷孔为一小圆孔 因此气焊火焰呈圆锥形 而割嘴上的混合气喷孔呈环形 组合式割嘴 或梅花形 整体式割嘴 如图4 13 c 因此 形成的气割火焰呈环状分布 图4 13割嘴与焊嘴的截面结构比较 a 焊嘴 b 环形割嘴 c 梅花形割嘴 2 割嘴的工作原理 气割时 先稍微开启预热氧调节阀 再打开乙炔调节阀并立即点火 然后增大预热氧流量 氧气与乙炔混合后从割嘴混合气孔喷出 形成环形预热火焰 对工件进行预热 待起割处被预热至燃点时 立即开启切割氧调节阀 使金属在氧气流中燃烧 并且氧气流将割缝处的熔渣吹掉 不断移动焊炬 在工件上形成割缝 二 GD1 100型割炬 属于等压类割炬 图4 14GD1 100型割炬的构造1 割嘴2 割嘴接头3 切割氧气管4 乙炔气管5 切割氧调节阀6 主体7 氧气管接头8 乙炔管接头9 预热氧调节阀10 预热氧气管 1 构造 如图4 14 2 特点 乙炔与预热氧的混合是在割嘴接头与割嘴间的空隙内完成的 三 割炬的安全使用 1 选择合适的割嘴 应根据切割工件的厚度 选择合适的割嘴 安装割嘴时注意拧紧割嘴螺母 2 检查射吸情况 射吸式割炬经射吸情况检查正常后 方可把乙炔皮管接上 以不漏气并容易插上 拔下为准 3 火焰熄灭的处理 点火后 当拧预热氧调节阀调整火焰时 若火焰立即熄灭 其原因是各气体通道内存有脏物或射吸管喇叭口接触不严 以及割嘴外套与内嘴配合不当 此时 应将射吸管螺母拧紧 无效时 应拆下射吸管 清除各气体通道内的脏物及调整割嘴外套与内套间隙 并拧紧 4 割嘴芯漏气的处理 预热火焰调整正常后 割嘴头发出有节奏的 叭 叭 声 但火焰并不熄灭 若将切割氧开大时 火焰就立即熄灭 其原因是割嘴芯处漏气 此时 应拆下割嘴外套 轻轻拧紧嘴芯 如果仍然无效 可再拆下外套 并用石棉绳垫上 5 割嘴头和割炬配合不严的处理 点火后火焰虽正常 但打开切割氧调节阀时 火焰就立即熄灭 其原因是割嘴头和割炬配合面不严 此时应将割嘴拧紧 无效时应拆下割嘴 用细砂纸轻轻研磨割嘴头配合面 直到配合严密 6 回火的处理 当发生回火时 应立即关闭切割氧调节阀 然后关闭乙炔调节阀及预热氧调节阀 在正常工作停止时 应先关切割氧调节阀 再关乙炔和预热氧调节阀 7 保持割嘴通道清洁 割嘴通道应经常保持清洁光滑 孔道内的污物应随时用通针清除干净 8 清理工件表面 工件表面的厚锈 油水污物要清理掉 在水泥地面上切割时应垫高工件 以防锈皮和熔渣在水泥地面上爆溅伤人 第五节气焊与气割的安全操作 一 从业人员要求从业人员必须经过安全技术培训 持证上岗 二 作业场所要求 通风良好 物料摆放整齐 有照明 有通道 有灭火器材 三 作业前的准备1 操作人员必须按规定穿戴劳动防护用品 2 焊接场所10m以内不得存放易燃易爆物品 3 在禁火区内进行焊 割工作之前 必须到有关部门办理动火许可证 并采取安全措施后方能工作 4 高空作业时 必须系好安全带 5 禁止在输电线路下放置乙炔瓶 氧气瓶等气焊设备 6 检查所用设备工具及工作环境 确无不安全因素后 方可作业 四 作业中的注意事项1 各种气瓶均应竖立稳固或装在专用脚轮车上使用 2 气焊设备严禁沾染油污 气瓶不得剧烈震动和暴晒 开启气瓶须用专用扳手 3 严禁将正在燃烧的焊 割炬随意放置 4 在容器内交替使用气焊和气割时 要在容器外点燃焊 割炬 容器