第二章：金属工艺学焊接工艺4.pptVIP

,金属工艺学第二章：焊接工艺基础,克拉玛依职业技术学院,机械工程系加米纳,第二章焊接成形工艺,一.概述,1、焊接：焊接是通过加热或加压或两者并用，借助于金属原子扩散结合，使分离的材料牢固的连接在一起的加工方法。,2.1焊接工艺基础,焊接：是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊接件达到原子结合的一种方法。焊接方法：熔化焊、压力焊、钎焊等。焊接的主要特点是：（1）节省材料，减轻质量；（2）简化复杂零件和大型零件的制造；（3）适应性好；可实现特殊结构的生产；（4）满足特殊连接要求；可实现不同材料间的连接成型；（5）降低劳动强度，改善劳动条件。焊接方法的应用：（1）制造金属结构件；（2）制造机器零件和工具；（3）修复。,焊接方法,压力焊,摩擦焊,超声波焊,爆炸焊,扩散焊,高频焊,钎焊及封粘,软钎焊,硬钎焊,封接,粘接,熔焊,电弧焊,电渣焊,等离子弧焊,电子束焊,激光焊,手弧焊,气体保护焊,埋弧焊,电阻焊,10.1焊接工艺基础,3、焊接成形特点,1）节省材料，连接质量好；2）工序简单，生产周期短；3）加工余量小，尺寸精度高；4）、焊接工艺能实现双金属材料的结构5）结构不可拆卸，接头组织性能变坏，易产生焊接应力；,4、焊接分类,1）熔焊：电弧焊、气焊、电渣焊、激光焊等；2）压焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊、扩散焊等；,3）钎焊：,软钎焊：锡焊硬钎焊：铜焊,5、焊接生产的应用,10.1焊接工艺基础,克拉玛依石化,2、焊接接头的组织和性能,10.1焊接工艺基础,1）焊接热循环和焊接接头的组成焊接热循环是指在焊接热源作用下，焊接接头上某点的温度随时间的变化。如图所示，由图可知，离焊缝越近的点被加热温度越高，反之越低。,焊接热循环曲线,受热循环的影响，焊缝附近的母材组织和性能发生变化的区域称为焊接热影响区。熔焊焊缝和母材交界线叫熔合线，熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区，叫熔合区，因此，焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区组成。,焊接接头由焊缝金属和热影响区组成。1）焊缝金属：焊接加热时，焊缝处的温度在液相线以上，母材与填充金属形成共同熔池，冷凝后成为铸态组织。在冷却过程中，液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶，形成柱状晶组织。由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用，焊缝金属的化学成分往往优于母材，只要焊条和焊接工艺参数选择合理，焊缝金属的强度一般不低于母材强度。2）热影响区：在焊接过程中，焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。低碳钢的热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。1）熔合区位于焊缝与基本金属之间，部分金属焙化部分未熔，也称半熔化区。加热温度约为14901530C，此区成分及组织极不均匀，强度下降，塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。2）过热区紧靠着熔合区，加热温度约为11001490C。由于温度大大超过Ac3，奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，使塑性大大降低，冲击韧性值下降25%75%左右。3）正火区加热温度约为8501100C，属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。4）部分相变区加热温度约为727850C。只有部分组织发生转变，冷却后组织不均匀，力学性能较差。,2）焊缝的组织和性能,10.1焊接工艺基础,焊缝组织是由熔池金属结晶得到的铸造组织。熔池的结晶首先从熔合区中处于半熔化状态的晶粒表面开始，晶粒沿着与散热最快方向的相反方向长大，因受到相邻的正在长大的晶粒的阻碍，向两侧生长受到限制，因此，焊缝中的晶体方向是指向熔池中心的柱状晶体。,3）热影响区及熔合区的组织和性能（低碳钢）,过热区：晶粒粗大，热影响区中性能最差，容易出现裂纹；,正火区：性能优于母材；,部分相变区：晶粒不均，机械性能差；,部分相变区：晶粒不均，机械性能差；,10.1焊接工艺基础,注：影响焊接接头组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法和焊接工艺。焊接工艺主要参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度等。焊接工艺参数影响焊接热循环，从而影响焊接头的组织和性能。,4）改善焊接热影响区组织和性能的措施,2常用焊接方法,复习:,2.1焊条电弧焊（手工电弧焊）,1.什么是焊接？2.焊接接头由哪几部分组成？3.焊接按其工艺特征的分为哪几种？,新课:,焊条电弧焊简称手弧焊，是利用焊条与焊件之间产生的电弧热，将焊条和焊件熔化，冷却凝固后获得牢固的焊接接头的一种手工焊接方法。,相对于其他焊接方法，焊条电弧焊具有以下特点：,设备简单，操作灵活方便；,适合多种材料，能进行各种位置焊接；,生产效率低，工人劳动强度较大；,1.焊接过程(电弧的产生）,10.2常用焊接方法,10.2.1焊条电弧焊,10.2常用焊接方法,10.2.1焊条电弧焊,焊接电弧电弧是指两电极之间强烈而持久的气体放电现象。电弧放电电压最低，电流最大，温度最高，发光最强。将电弧放电用作焊接热源，既安全，加热效率也高。电弧的三个区阴极区、阳极区和弧柱区焊接电弧的温度C和热量分布温度C热量分布阳极区：260043弧柱区：6000800021阴极区：240036,2.焊接设备与工具,2.2焊条电弧焊,1）弧焊设备主要设备是电焊机，它实际上是一种弧焊电源。A、焊设备应具备的性能：(1)、具有一定的陡降特性；电压急剧下降时，电流不至于过大，是工作电流的1.5倍，以防焊工的安全。(2)、有一定的空载电压(60-80)；(3)、结构简单，易于维修；(4)、电流易于调节。B、弧焊设备的类型：,交流,弧焊变压器（特殊的变压器）,直流,弧焊发电机整流器,弧焊变压器,弧焊整流器,2）、焊接电弧电弧是指两电极之间强烈而持久的气体放电现象。电弧放电电压最低，电流最大，温度最高，发光最强。将电弧放电用作焊接热源，既安全，加热效率也高。电弧的三个区阴极区、阳极区和弧柱区焊接电弧的温度C和热量分布温度C热量分布阳极区：260043弧柱区：6000800021阴极区：240036,用直流电焊机焊接时，由于正、负极上的热量不同，所以有不同的接线方法。直流焊机的接线方法如下：,正接法：焊件接正极，焊条接负极，适合焊厚板，加速熔化，保证熔深；反接法：焊件接负极，焊条接正极，适合焊薄板，防止烧穿。,由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定的差异，在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法：直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊条、低合金钢和铝合金）,3）焊钳：,用来夹持焊条、传导焊接电流，其结构如图所示：,焊接生产对焊钳的要求：,在任何角度都能迅速、牢固的夹持不同直径的焊条；,夹持的地方导电要好；,手柄要有良好的绝缘和隔热性能；,重量要轻，装换焊条要方便；,6）焊接电缆：,传导焊接电流，进行引弧焊接。,焊接生产对焊接电缆的要求：,由多股紫铜软线组成，具有足够的导电截面积，截面积根据焊接电流选择。,容易弯曲、柔性好、便于操作，减轻工人劳动强度；,绝缘性好，以免发生短路，损坏焊机；,长度不应过长，一般不超过20米，否则会在电缆中产生较大电压降，使电弧不稳定；,3.电焊条,1）焊条的组成(焊芯和药皮）,焊芯：焊接专用金属丝，组成焊缝金属主要材料。,焊芯的作用：,导电，产生电弧；熔化后作为填充金属，与熔化的母材一起形成焊缝；,药皮：焊芯表面的涂料,药皮的作用：保证焊接电弧的稳定燃烧，防止空气进入焊接熔池，添加合金元素，保证焊缝具有良好的力学性能。,电焊条的组成及作用组成：焊芯和药皮作用：焊芯填充金属药皮稳弧、造气、造渣、脱氧、合金、粘结等。药皮必须含有造气剂和造渣剂。药皮中还应含有稳弧剂和合金化剂，以及脱氧剂、脱硫剂和去氢剂等。,焊条的种类和编号种类：结构钢焊条、钼及铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、钛及钛合金焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条、特殊用途焊条。编号：以结构钢焊条为例：422其中：结构钢焊条焊缝金属抗拉强度大于等于药皮类型（钛钙型）和电源种类（交直流）5077低氢，直流,3.电焊条,2）焊条的分类,用途：结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条等；,药皮碱度程度（性质）分类：,酸性焊条：交、直流两用，焊接工艺性能较好，但焊缝力学性能功能较差，适用于一般低碳钢和强度较低的低合金机构钢焊接，应用最广；碱性焊条：直流焊接，焊接接头含氢量低，焊缝具有良好的抗裂性和力学性能，但工艺性能较差，主要用于重要结构（锅炉、压力容器）的焊接；,4.焊接工艺,1）焊接接头形式,对接搭接角接T形接,2）焊缝空间位置,按焊缝空间位置的不同，电弧焊可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种。,4.焊接工艺,3）焊接参数,为保证焊接质量和提高生产率，必须正确选择焊接参数。,焊条直径：,主要根据焊件板厚和焊缝的空间位置选择，平焊低碳钢时，焊条直径和按下表选取。,4.焊接工艺,3）焊接参数,焊接电流,焊接电流主要根据焊条直径和焊缝的空间位置选取，平焊低碳钢时，焊接电流与焊条直径的关系为：,焊接电流是影响接头质量和生产率的主要因素。电流过大，金属熔化快，金属飞溅打，同时易产生烧穿、咬边等缺陷；电流过小，则易产生未焊透、夹渣等缺陷，而且生产率低。,4.焊接工艺,3）焊接参数,焊接速度,焊接速度是指焊条沿焊缝长度方向移动的速度，它对焊接质量影响很大。,焊速过快，易产生焊缝的熔深浅、焊缝宽度小及未焊透等缺陷；焊速过慢，焊缝熔深、焊缝宽度增加，特别是薄件容易烧穿。焊接速度一般由工人凭经验掌握，一般在保证焊透的前提下，应尽可能快速施焊。,讨论：焊接电流和焊接速度对焊接质量的影响？,气门芯,4.1.1.2电焊条,电焊条的组成及作用组成：焊芯和药皮作用：焊芯填充金属药皮稳弧、造气、造渣、脱氧、合金、粘结等。药皮必须含有造气剂和造渣剂。药皮中还应含有稳弧剂和合金化剂，以及脱氧剂、脱硫剂和去氢剂等。,焊条的种类和编号种类：结构钢焊条、钼及铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、钛及钛合金焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条、特殊用途焊条。编号：以结构钢焊条为例：422其中：结构钢焊条焊缝金属抗拉强度大于等于药皮类型（钛钙型）和电源种类（交直流）5077低氢，直流,酸性药皮与碱性药皮两者的性质酸性药皮工艺性好，而碱性药皮工艺性差。碱性药皮中有益元素多，能使焊接接头力学性能提高。碱性药皮中因不含有机物，也称低氢型药皮。可以提高焊缝金属的抗裂性。碱性药皮氧化性强，对锈、油、水的敏感性大，易产生飞溅和CO气孔。碱性药皮在高温下，易生成较多的有毒物质（HF等），因而应注意通风。,电焊条的选用原则等强度原则：低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属与母材等强度，因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条。同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用。主要应考虑：焊接件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和抗裂性能而定。低碳钢与低合金结构钢焊接，可按某一种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条。焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条。,2.2金属材料的可焊性,可焊性的概念,金属材料的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料在一定的焊接工艺条件下，表现出“好焊”和“不好焊”的差别。,估算钢材可焊性的方法,碳当量法：碳钢及低合金结构钢的碳当量经验公式为：,根据经验：C当量0.4%时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，可焊性良好。在一般的焊接工艺条件下，焊件不会产生裂缝，但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预热。C当量=0.4%0.6%时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，可焊性较差。焊前工件需要适当预热，焊后应注意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝。C当量0.6%时，钢材塑性较低，淬硬倾向很强，可焊性不好。焊前工件必须预热到较高温度，焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后要进行适当的热处理，才能保证焊接接头质量。,2.2.2碳钢的焊接,低碳钢含碳量不大于0.25%，塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，可焊性良好。焊这类钢时，不需要采取特殊的工艺措施，通常在焊后也不需要进行热处理（电渣焊除外）。,中、高碳钢的焊接,中碳钢含碳量在0.25%0.6%之间，随含碳量的增加，淬硬倾向愈发明显，可焊性逐渐变差。在实际生产当中，主要是焊接各种中碳钢的铸钢件与锻件。中碳钢的焊接特点：,低碳钢的焊接,热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝,中碳钢属于易淬火钢，热影响区被加热超过淬火温度的区段时，受工件低温部分的迅速冷却作用，将出现马氏体等淬硬组织。如焊件刚性较大或工艺不恰当时，就会在淬火区产生冷裂缝，即焊接接头焊后冷却到相变温度以下或冷却到常温后产生裂缝。,焊缝金属热裂缝倾向较大,焊接中碳钢时，因母材含碳量与硫、磷杂质远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊缝金属含碳量增加塑性下降.因此，焊接中碳钢构件，焊前必须进行预热，使焊接时工件各部分的温差减小，以减小焊接应力，同时减慢热影响区的冷却速度，避免产生淬硬组织。,合金结构钢的焊接,低合金钢的焊接特点：,热影响区的淬硬倾向,低合金钢焊接时，热影响区可能产生淬硬组织，淬硬程度与钢材的化学成分和强度级别有关。钢中含碳及合金元素越多，钢材强度级别越高，焊后热影响区的淬硬倾向也越大。强度级别大于450MPa级的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响区容易产生马氏体组织，形成淬火区，硬度明显增加，塑性、韧性则下降。,焊接接头的裂缝倾向,不同环境温度的预热要求：工件厚度/mm：16以下，不低于-10不预热,-10以下预热100150工件厚度/mm：16-24，不低于-5不预热,-5以下预热100150工件厚度/mm：24-40，不低于0不预热,0以下预热100150工件厚度/mm：40以上，均应预热100150,铸铁的焊补,铸铁的焊接特点：,熔合区易产生白口组织；易产生裂缝；易产生气孔,热焊法,热焊法是焊前将工件整体或局部预热到600700，焊后缓慢冷却。热焊法可防止工件产生白口组织和裂缝，焊补质量较好，焊后可以进行机械加工。但热焊法成本较高，生产率低，焊工劳动条件差。一般用于焊补形状复杂焊后需要加工的重要铸件，如床头箱、汽缸体等。,冷焊法,焊补之前，工件不预热或只进行400以下低温预热的焊补方法通常称为冷焊法，主要依靠焊条来调整焊缝化学成分以防止或减少白口组织和避免裂缝。冷焊法方便灵活生产率高、成本低、劳动条件好。但焊接处切削加工性能较差。生产中多用于焊补要求不高的铸件以及怕高温预热引起变形的工件。焊接时，应尽量采用小电流、短弧、窄焊缝、短焊道（每段不大于50mm）并在焊后及时轻轻锤击焊缝以松弛应力，防止焊后开裂。,有色金属的焊接,铜及铜合金的焊接,铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多，其原因是：铜的导热性很高（紫铜约为低碳钢的8倍），焊接时热量极易散失。因此，焊前工件要预热，焊接时要选用较大电流或火焰，否则容易造成焊不透缺陷。铜在液态易氧化，生成的Cu2O与铜组成低熔点共晶，分布在晶界形成薄弱环节；又因铜的膨胀系数大，凝固时收缩率也大，容易产生较大的焊接应力。因此，焊接过程中极易引起开裂。,铜在液态时吸气性强，特别容易吸氢。凝固时气体从熔液中析出，来不及逸出就会生成气孔。铜的电阻极小，不适于电阻焊接。铜合金中的合金元素有的比铜更易氧化，使焊接的困难增大。例如黄铜（铜锌合金）中的锌沸点很低，极易烧蚀蒸发并生成氧化锌（ZnO）。改变接头化学成分、降低接头性能，而且形成氧化锌烟雾易引起焊工中毒。铝青铜中的铝，焊接时易生成难熔的氧化铝，增大熔渣粘度，生成气孔和夹渣。,铜及铜合金可用氩弧焊、气焊、碳弧焊、钎焊等方法进行焊接。采用氩弧焊是保证紫铜和青铜焊接质量的有效方法。,铝及铝合金的焊接,工业上用于焊接的主要是纯铝（熔点658）、铝锰合金、铝镁合金及铸铝。铝及铝合金的焊接也比较困难，其焊接特点是：,铝与氧的亲和力很大，极易氧化生成氧化铝（Al2O3）。氧化铝组织致密，熔点高达2050，它覆盖在金属表面，能阻碍金属熔合。此外，氧化铝密度大，易使焊缝夹渣。铝的导热系数较大，要求使用大功率或能量集中的热源，厚度较大时应考虑预热。铝的膨胀系数也较大，易产生焊接应力与变形，并可能导致裂缝的产生。,液态铝能吸收大量的氢，铝在固态时又几乎不溶解氢，因此在溶池凝固时易生成气孔。铝在高温时强度及塑性很低，焊接时常由于不能支持熔池金属而引起焊缝塌陷，因此常需采用垫板。,目前焊接铝及铝合金的常用方法有氩弧焊、气焊、点焊、缝焊和钎焊。不论采用哪种焊接方法焊接铝及铝合金，焊前必须彻底清理焊件的焊接部位和焊丝表面的氧化膜与油污，清理质量的好坏将直接影响焊缝性能。,异种金属的焊接性分析,异种金属焊接通常要比同种金属的焊接困难，因为除了金属本身的物理化学性能对焊接有影响外，两种金属材料性能的差异会更大程度上影响它们之间的焊接。,结晶化学性的差异物理性能的差异熔点线膨胀系数导热率和比热金属的氧化性金属间化合物焊缝与母材不等强性,为了获得优质的异种金属焊接接头，除合理地选用焊接方法和填充材料，正确地制定焊接工艺外，还可采取如下一些工艺措施：,尽量缩短被焊金属在液态下相互接触时间，以防止或减少生成金属间化合物。熔焊时要很好地保护被焊金属，防止金属与周围空气的相互作用。采用与两种被焊金属的焊接性都很好的中间层或堆焊中间过渡层，以防止生成金属间化合物。在焊缝中加入某些合金元素，以阻止金属间化合物相的产生和增长。,异种金属的焊接方法,熔焊采用熔焊最大特点是控制稀释率和金属间化合物的产生。因此，为了减少稀释率，降低熔合比或控制不同金属母材的熔化量，常可选用热源能量密度较高的电子束焊、激光焊、等离子弧焊等方法。解决母材金属稀释问题，可用堆焊隔离层的方法实现。对一些熔合不理想的属，可通过增加过渡层金属，使其能更好地熔合在一起。,堆焊隔离层的应用,2.3焊接接头的组织与性能,焊缝区高温金属向工件金属传导热量，必然引起焊缝及附近区域金属的组织和性能发生变化。焊缝区在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。熔合区熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区。热影响区-受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材因焊接热作用发生组织或性能变化的区域（过热区、正火区、部分相变区）。,热影响区中的过热区，对焊接接头有不利影响，应使之尽可能减小。,熔合区成分不均，组织为粗大的过热组织或淬硬组织，是焊接接头中的最差的部位。在低碳钢焊接接头中，熔合区很窄，但因强度、塑性和韧性都下降，而且此处接头断面变化，引起应力集中，在很大程度上决定焊接接头的性能。,2.3气焊与气割工艺,一、气焊：是利用气体燃烧所产生的高温火焰来进行焊接的，如图1所示。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。,二、气焊与气割常用的气体与设备（1）氧气（2）乙炔（3）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100200kpa，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。（4）减压器减压器是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0.20.4Mpa，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。,氧气瓶减压器,（5）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3040；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。（6）回火保险器（回火防止器）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。,乙炔瓶回火防止器,（7）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焊炬如图4所示。各种型号的焊炬均配备35个大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件时使用。,气焊焊炬割炬,焊炬,气焊是利用气体燃烧所产生的高温火焰来进行焊接的，如图1所示。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-工件气焊的温度比较低，热量分散，加热速度慢，生产率低，焊件变形较严重。但火焰易控制，操作简单，灵活，气焊设备不用电源，并便于某些工件的焊前预热。所以，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。,（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，如图1所示。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。焊嘴的选择见表1。,表1焊接钢材用的焊嘴焊嘴号12345工件厚度（mm）1.51-32-44-77-11此外，焊接时焊嘴中心线与工件表面之间夹角（）的大小，将影响到火焰热量的集中程度。焊接厚件时，应采用较大的夹角，使火焰的热量集中，以获得较大的熔深。焊接薄件时则相反。夹角的选择见表2。表2焊嘴与工件的夹角夹角（度）30405060工件厚度（mm）1-33-55-77-10,工艺参数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、焊嘴倾角和焊丝直径等。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。氧气和乙炔混合比小于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3050-3250oC。中性焰的应用广泛，可用于气焊接低碳钢、中碳钢、不锈钢、紫铜、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。,气焊火焰种类,（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。（2）堆平焊波气焊时，一般用左手拿焊丝，右手拿焊炬，两手的动作要协调，沿焊缝向左或向右焊接。焊嘴轴线的投影应与焊缝重合，同时要注意掌握好焊嘴与焊件的夹角，如图2。焊件愈厚，愈大。在焊接开始时，为了较快地加热焊件和迅速,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。生产中应根据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称为焊嘴倾角。焊嘴倾角大，火焰的热量损失少，温度高，工件加热快。焊嘴倾角的大小应更具焊件厚度、火焰大小、焊件的材质及工艺要求等确定。6.焊丝直径焊丝直径主要根据焊件的厚度来选择。焊件较厚时，焊丝直径要相对粗一些。如焊件厚度为1-2mm时，焊丝直径为1-2mm，当焊件厚度为3-5mm时，焊丝直径以选2-3mm为宜。,应用及工艺特点：气焊的温度比较低，热量分散，加热速度慢，生产率低，焊件变形较严重。但火焰易控制，操作简单，灵活，气焊设备不用电源，并便于某些工件的焊前预热。所以，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。,气焊是利用气体燃烧所产生的高温火焰来进行焊接的，如图1所示。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-工件气焊的温度比较低，热量分散，加热速度慢，生产率低，焊件变形较严重。但火焰易控制，操作简单，灵活，气焊设备不用电源，并便于某些工件的焊前预热。所以，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。,（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