气焊与气割ppt课件

主讲:袁书波,1,车身构件的连接以焊接方法用得最多。焊接可以获得与母材相近的强度，具而且有节约材料、减小质量，连接效果好、密封性好等优点。但它不可拆卸，会产生焊接变形、裂纹等缺陷。各种焊接方法，可分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。,2,焊接工艺的分类,3,熔焊：将要焊接的工件局部加热至融化，冷凝后形成焊缝而使构件连接在一起的加工方法。包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等。压力焊：焊接过程中必须要施加压力，可能加热也可能不加热才能完成的焊接。其加热的主要目的是为使金属软化，靠施加压力使金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距离，这一点与熔焊时的加热有本质的不同。包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、扩散焊、磁力焊。,4,钎焊：将熔点比母材低的钎料加热至融化，但加热温度低于母材的熔点，用融化的钎料填充焊缝、润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法。钎焊分两大类：硬钎焊和软钎焊。1、硬钎焊的加热温度大于450度，抗拉强度大于200MPa，经常用银基、铜基钎料，适于工作应力大，环境温度高的场合，比如硬质合金车刀、地质钻头的焊接。2、软钎焊的加热温度小于450度，抗拉强度小于70MPa适于应力小，工作温度低的环境。比如电路的锡基钎焊,5,万通汽修学校特种作业焊接与热切割安全技术培训,主讲:袁书波,6,第一章气焊,主讲:袁书波,7,【学习目标】,1能够正确描述气焊的原理、特点及应用2能够正确描述气焊设备的构成与连接原理3能够正确描述气焊火焰的种类，各类型火焰的特点与用途4能够准备气焊操作的各种劳动保护5能够正确的选择气焊工艺参数,8,目的及要求,7.能够正确的熟悉气焊的主要设备8.能够正确的掌握气焊的基本操作9.能够正确的熟悉气焊安全操作技术,9,万通汽修学校特种作业焊接与热切割安全技术培训,氧乙炔焊属于熔焊的一种，是利用可燃气体(乙炔气)和助燃气体(氧气)，在焊炬的混合室内混合、喷出并点燃后，通过发生剧烈的氧化燃烧(可达3000左右)来熔化焊件金属和焊丝并使之熔合的一种焊接方法，因此也称气焊。,一、什么是气焊；,10,气割,利用可燃气体与助燃气体（氧气）混合燃烧所产生的高温火焰分离金属材料的热切割方法，又称氧气切割或火焰切割。,特种作业焊接与热切割安全技术培训,11,一、气焊与气割设备的组成,气焊与气割设备包括乙炔气瓶、氧气瓶、减压器、焊炬（割炬）等。1.可燃气体选用应考虑的因素：（1）发热量要大。（2）火焰温度要高。（3）可燃气体燃烧消耗的氧要少。（4）爆炸的极限范围要小。（5）运输要方便,第一节气焊,12,13,气焊设备工具连接图,14,气焊设备示意图,15,16,氧乙炔焊接设备在使用中应注意清洁和轻拿轻放。组装前应使气瓶可靠固定，然后将安全帽拆下并将气阀轻微松开，清洁阀口并确认无杂物及阻塞后关闭阀门。安装压力调节器后，在压力调节阀杆松开前不要急于打开气瓶阀门，并且阀门打开的速度也不宜过快，以免使膜片受到剧烈冲击。然后装上软管并旋转压力调节阀，用有压力的气体将软管逐个吹净。放气时应注意不要过量，附近也不能有明火、机油、油脂等。最后再装上焊枪或割枪，并确保各部连接紧固、可靠、无泄漏。使用时，顺时针转动调节器上的压力调节杆，乙炔输出压力调整0.05Mpa，氧气输出压力调整为0.20.4Mpa。,17,1.氧气和氧气瓶氧气在常温常压下是一种无色、无味、无毒的气体。本身不燃烧，但是一种极为活泼的助燃气体。可与很多元素化合生成氧化物。气焊气割是利用可燃气体和氧反应放出的热量作为热源。乙炔只有在纯氧中燃烧，才能达到最高温度。因此，用于焊接的氧气纯度要在99.5以上。氧气纯度不够，会明显影响燃烧效率和切割效果。,18,氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝色，并漆有“氧气”黑色字样。氧气瓶容量一般为40L，额定工作压力为15MPa，因此，每瓶可装1个大气压的氧气6000L。必须正确地保管和使用氧气瓶，否则，有爆炸的危险。禁止将氧气瓶和乙炔瓶以及其他可燃气瓶、易爆易燃物品放在一起，不得同车运输。禁止氧气瓶接触油脂，高压氧气与油脂等易燃物接触，会引起自燃。操作中氧气瓶距离乙炔发生器、明火或热源应大于5m。气瓶阀是用来开闭氧气的阀门。,19,氧气瓶,特种作业焊接与热切割安全技术培训,20,21,2、减压器的作用,1、减压作用储存在气瓶里的气体经过减压器降压，达到所需要的工作压力。2、示压作用减压器的高低压表分别表示出瓶内高压压力和减压后的工作压力数值。3、稳压作用在气焊、气割工作时能提供相对稳定气体工作压力。,特种作业焊接与热切割安全技术培训,22,氧气减压器,低压表,特种作业焊接与热切割安全技术培训,高压表,23,24,yQy-1型氧气减压器,25,减压器的工作原理,特种作业焊接与热切割安全技术培训,26,减压器的构造:从气瓶来的高压气体进入高压室后，由高压表指示压力。减压器不工作时，应放松调压弹簧，使活门被副弹簧压下，关闭通道，高压气体就不能入低压室。减压器工作时，应按顺时针方向将调压螺钉旋入，压缩调压弹簧，顶开活门，高压气体经通道进入低压室，随着低压室内气体压力的增加，压迫薄膜及调压弹簧，使活门开启度逐渐减小。当低压室内气体压力达到一定数值时，又会将活门关闭，低压表指示出减压后气体的压力。控制调节螺钉，可改变低压室的压力，获得所需的工作压力。,27,3.乙炔和乙炔发生器乙炔是碳氢化合物（俗称电石气)，是用碳化钙（CaC2，俗称电石）跟水反应而产生的。分子式C2H2，在常温下是无色气体。工业用乙炔因含有硫化氢等杂质，故有臭味。是易燃易爆物质。乙炔在氧气里燃烧，最终产物是二氧化碳和水，同时放出大量的热，温度可达3000以上。乙炔燃烧的化学方程式如下：2C2H25O24CO22H2O,28,乙炔气瓶瓶身为白色且瓶径较粗，用较薄的钢板焊接而成。因为乙炔气不能直接以高压充人钢瓶内，故瓶内充以多孔性材料，如石棉、活性炭、轻木等，在这些材料浸透液态丙酮，利用乙炔能溶解于丙酮的特性，像吸水纸那样通过丙酮吸收并大量液化乙炔。而这种状态下的乙炔是十分稳定的，非自由状态的乙炔便不会改变其组成。乙炔瓶的工作压力是1.55MPa，使用时工作压力应限制在0.1Mpa以下，应避免振动、高温和lOm以内的明火等。放置时瓶体应直立，否则会因丙酮溢出而引发火灾及爆炸事故。,29,乙炔气瓶,30,乙炔减压器,低压表,高压表,特种作业焊接与热切割安全技术培训,回火防止器,31,32,4回火保险器回火保险器（安全瓶）正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，但当发生气体供应不足或管路焊嘴阻塞等情况时，火焰会进入喷嘴沿着乙炔管路向里燃烧，这种现象称为回火。如果回火蔓延到乙炔发生器，就可能引起爆炸事故。回火保险器就是装在燃料气体系统上的防止向燃气管路或气源回烧的保险装置，一般有水封式与干式两种。干式回火保险器如图所示，当回火时，高温高压的回火气体从出气口倒流人回火保险器里，活门关闭，爆破橡皮膜泄压后排入大气。,33,干式回火保险器,34,35,5气焊气割橡胶软管,橡胶软管须经压力试验氧气橡胶软管试验压力为20个大气压乙炔橡胶软管试验压力为5个大气压使用软管长度一般为10-20米氧气软管为红色乙炔橡胶软管为绿色黑色,特种作业焊接与热切割安全技术培训,36,37,6.焊丝和焊炬,气焊丝一般是光金属丝，用作填充金属并与熔化的焊件金属一起形成焊缝。焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量及火焰并进行焊接的工具。焊炬(俗称焊枪)是气焊的主要工具。由氧气瓶和乙炔瓶分别输出的气体，要通过焊炬按适当比例混合并以一定流速喷射，才能在焊嘴出口形成满足焊接要求的稳定火焰。实际工作中常用一种射吸式焊炬。,38,特种作业焊接与热切割安全技术培训,乙炔气接头,乙炔调节手轮,射吸式焊炬,焊嘴,氧气调节手轮,氧气接头,关气方向,39,气焊的使用设备,焊炬,特种作业焊接与热切割安全技术培训,40,乙炔软管绿色,氧气软管红色,41,42,43,二、火焰的调整及形成,通过调整混合气体中乙炔与氧气的比例，可获得三种不同性质的火焰：,44,（1）中性焰：又称正常焰，其氧气和乙炔的混合比为1.01.2。中心焰由焰心、内焰和外焰三部分组成。内焰区是焰心外边颜色较暗的一层，其温度最高，可达30003200。适用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、纯铜和铝合金等材料。（2）碳化焰：碳化焰的氧气和乙炔混合的体积比小于1.0。由于氧气较少，燃烧不完全，整个火焰比中性焰长，温度较低，最高温度约为27003000。由于有乙炔过剩，故适用于焊接高碳钢、硬质合金，焊补铸铁等。（3）氧化焰：氧化焰的氧气与乙炔混合的体积比大于1.2。由于燃烧时有过剩氧气，故燃烧比中性焰剧烈。由于对金属熔池有氧化作用，降低了焊缝质量，故只适用于焊接黄铜，一般不宜采用。,45,1）中性焰温度：3150体积比值：O2C2H2=1.11.2或：O2C3H8=3.5（丙烷）三个显著区别的区域：焰芯、内焰和外焰,46,气焊火焰,特种作业焊接与热切割安全技术培训,O2/C2H2,是1-1.2,O2/C2H2是小于1,O2/C2H2是大于1,47,48,2）碳化焰温度：27003000体积比值：O2C2H21.1特征：燃烧不完全，乙炔过剩越多，碳化焰也就变得越长、越柔软，其挺直度就越差，甚至冒黑烟。作用：还原、渗碳区域：焰芯、内焰和外焰,49,50,51,三气焊训练1.气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法，目前最常用的是氧-乙炔焊，氧-乙炔焊是利用乙炔与氧气混合燃烧时的火焰进行焊接的方法。点火、调节火焰与灭火点火时，先微开氧气阀门，再开乙炔阀门，随后用明火点燃。调节火焰，先根据焊件材料确定应采用哪种氧乙炔焰，并调整到所需的那种火焰，再根据焊件厚度，调整火焰大小。灭火，应先关乙炔，再关氧气。2.堆平焊波气焊时，通常用左手拿焊丝，右手持焊炬，两手动作应协调，沿焊缝向左或向右焊接。,52,3.气焊特点与电弧焊相比，气焊热源的温度较低，热量分散，加热缓慢，生产率低，接头显微组织粗大，性能较差，热影响区较大，容易引起较大的变形。但气焊火焰易于控制，操作简便、灵活，容易实现单面焊双面成形。气焊还便于预热和后热，不需要电源，适合在没有电源的地方（如野外）施工。气焊常用于薄板焊接，管子焊接，铸铁补焊，铜、铝等有色金属及其合金的焊接。气焊一般适用于维修及单件薄板焊接。其实质是一部具有符合焊接要求的特殊降压变压器。,53,四.气焊工艺(1).接头形式与坡口形式气焊常用的接头型式有对接、角接和卷边接头，如图所示。搭接和T形接用得少。适宜用气焊的工件厚度不大，因此，气焊的坡口型式一般为I形坡口和V形坡口。,54,55,56,57,(2)氧-乙炔焰的点燃根据焊件厚度，选择焊炬的型号和焊嘴，板紧焊嘴，接好氧气管路，调节好氧气瓶的输出压力，然后打开焊炬的调节旋钮作射吸试验。若射吸试验合格，即接上乙炔管，并调节好乙炔压力。射吸试验合格后。还应作泄漏试验，检查各调节阀和管接头处有无泄漏，若无泄漏，即可进行点火。点火时，首先稍微开启氧气调节阀，接着再开启乙炔调节阀，开启程度要更小些，以免乙炔气燃烧不充分而产生黑烟灰。两种气体在焊炬内混合后，从焊嘴喷出，用点火枪即可将混合气点燃。开始点燃时，如果氧气压力过大或乙炔不纯，就会连续发出“叭、叭”的声音或发生不易点燃的现象。,58,(3)施焊前的准备1）在调节氧-乙炔焰的过程中，若发现火焰的形状歪斜或发出“吱、吱”声时，应用通针将焊嘴内的杂质清除干净，直至火焰正常后才可进行焊接。2）为保证焊接质量，气焊前一般应用砂纸或钢丝刷将焊丝及焊件接头处表面的氧化物、铁锈及油污等脏物清除干净。3）起焊前，必须对起焊点进行预热。预热时，焊嘴的倾角约为8090，并要使火焰在起焊处往复移动，以保证焊接处温度均匀升高。如果两焊件厚度不同，火焰应稍为偏向厚件。只有当起焊处形成白亮而清晰的熔池时，才可进行起焊。,59,60,焊咀角度示意图,61,4）为了使被焊的两块金属母材获得正确的位置，常常需要在待施焊的焊缝上，先焊上若干条间距大致相等、长度很短的焊缝，称为定位焊。定位焊缝不宜过长、过宽、过高，特别是较厚的焊件，还要保证有足够的熔深，不然会造成正式焊缝高低不平，宽窄不一和熔合不良等缺陷。若定位焊时产生焊接缺陷，应及时铲除或修补。对薄板的直缝焊件，定位焊由中间向两端进行，定位焊长度为57mm，间距为50100mm。对较厚焊件，定位焊应由两端向中间进行，定位焊长度为2030mm，间距为200300mm。,62,5.选择气焊工艺参数主要是火焰能率、焊丝直径和焊嘴倾斜角度。火焰能率是由焊炬型号及焊嘴号的大小决定的（表）。对一种型号的焊炬和焊嘴，还可以在一定范围内调节火焰的大小。气焊紫铜等导热性强的工件，应选用大的焊炬型号和焊嘴号；非平焊位置气焊时，应选用小的焊炬型号和焊嘴号。焊丝直径是根据工件厚度选择的，如表4-7所示。焊嘴倾角则根据工件厚度、火焰大小、焊件加热温度和工件材质等确定。焊丝的选择：,63,1.焊丝直径焊丝直径主要根据焊件的厚度选择。一般焊丝直径的选择工件厚度与焊丝直径的关系2.火焰能率气焊火焰能率用每小时乙炔消耗量(L/h)来表示，其大小与被焊工件的厚度、被焊金属的热物理性质(熔点，导热性)及焊接位置等有关。,64,3.焊嘴倾角焊嘴与焊件间的夹角称焊嘴倾角。焊嘴倾角的大小视工件厚度、焊嘴大小及施焊位置而定。焊一般低碳钢时，工件越厚，倾角越大，以便加热集中。4.焊接速度焊接速度应根据焊工操作熟练程度自己掌握。,65,焊嘴倾角与工件厚度得关系,66,6.气焊操作技术点火、调节火焰与灭火点火时，先微开氧气阀门，再开乙炔阀门，随后用明火点燃。调节火焰,先根据焊件材料确定应采用哪种氧乙炔焰，并调整到所需的那种火焰，再根据焊件厚度，调整火焰大小。灭火时，应先关乙炔，再关氧气。（2）基本焊法气焊时，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。焊接热源从接头右端向左端移动，并指向待焊部分的操作法，称为左焊法，如图4-16所示。焊嘴轴线的投影应与焊缝重合，与焊缝一般保持3050的夹角。左焊法主要适用于焊接厚度3mm以下的薄板和低熔点的金属。这种焊法容易掌握，应用最普遍。焊接热源从接头左端向右端移动并指向已焊部分的操作法，称之为右焊法。这种焊法适用于焊接厚度较大、熔点较高的焊件。,67,（3）焊丝的填充起焊时，不但要注意熔池的形成情况，还要将焊丝末端置于外层火焰下进行预热。当熔池形成后，才可将焊丝送人熔池，接着将焊丝迅速提起，同时，火焰向前动，以便形成新的熔池。待新的熔池形成后，再将被火焰预热的焊丝送如入熔池，如此循环，就形成了焊缝。在操作过程中，应掌握好焊炬向前移动的速度，使熔池的形状和大小始终保持一致。气焊厚度lmm时，可不填充焊丝。（4）焊嘴倾角的选择焊接中，要注意掌握好焊嘴与工件的夹角。大，火焰热量散失小，工件加热快，温度高。当焊接厚度大、熔点较高或导热性较好的焊件时，要大一些。焊接开始时，为了较快地加热工件和迅速形成熔池，应大些，可取8090；正常焊接时，一般保持在3050之间；当焊接结束时，应适当减小，以便更好地填满弧坑和避免焊穿。焊嘴焊丝图4-23焊嘴和焊丝的摆动方法（5）焊嘴和焊丝的摆动焊接中，焊嘴和焊丝应作均匀协调的摆动，才能获得优质、美观的焊缝。焊嘴和焊丝的摆动有三个方向：沿焊缝方向作前进运动，不断熔化焊件和焊丝而形成焊缝；在垂直于焊缝方向作上下跳动；在焊缝宽度方向作横向摆动（或打圆圈运动）。,68,焊嘴和焊丝的摆动方法及幅度，与焊件的厚度、材质、空间位置及焊缝尺寸有关。上面三种适用于厚度较大焊件的焊接和堆焊。下面一种适用于薄板的焊接。,69,气焊操作示意图、焊炬和焊丝得摆动方法,70,焊接方向气焊按熔焊走向分为左向焊和右向焊。右向焊比左向焊的优点多，主要体现在：火焰指向焊缝，能很好地保护熔池的金属，它受周围空气的影响较小焊缝冷却缓慢；由于热量集中，钢板的坡口角度可以适当开得小一些，焊件的收缩量和变形均有所减少；火焰对着焊缝能起焊后回火的作用，使焊件冷却缓慢故组织细密、质量优良；热利用率高可节约燃气消耗并提高焊接速度。缺点是技术难度较大，非熟练程度时不易掌握。左向焊则与此相反，只是火焰指向焊口的前方而起一定的预热作用。,71,72,73,（5）焊缝的连接后焊焊缝与先焊焊缝连接时，应用火焰将原熔池周围充分加热，待已凝固的熔池及附近的焊缝金属重新熔化又形成熔池后，方可熔入焊丝。焊接重要焊件时，接头处必须重叠810mm。（6）收尾焊到焊缝终端时，结束焊接的过程称为收尾。收尾时，由于焊件温度较高，散热条件较差，故应减小焊嘴的倾角和加快焊接速度，并要多加焊丝，以防止熔池面积扩大或产生烧穿。收尾时，还要用温度较低的外焰保护熔池，直至熔池填满，方可使火焰慢慢地离开熔池。总之，气焊收尾的要领是：倾角小，焊速增，送丝快，熔池满。若出现熔池不清晰且有气泡、火花飞溅加大或熔池内金属沸腾的现象，说明火焰选择不当，此时应及时将火焰调节成中性焰。,74,焊件定位和焊接变形焊接前，对于焊件定位要求严格和焊接变形较大的焊件，应使用专门夹具，将焊件进行定位和锁固，以保证焊接精度，防止焊接变形。对于一般焊接，如图所示，以定位焊（暂焊）方法将焊件定位即可。定位焊不但能固定焊件的相对位置，也有利于减小板件焊接时变形。每次焊的长度约为5mm，间距为50lOOmm。对于较厚钢板其定位焊的长度约2030mm，间距为300500mm。如果焊缝较长，定位焊点应采取对称焊接方法。进行定位焊时，也应遵循焊接规范，保证焊接质量和正确定位。,75,76,气焊的的接头,77,1平焊,五、焊接位置按焊缝空间位置不同可分为平、立、横、仰四个焊接位置。,78,平焊是气焊中最普通和最常见的一种方法，它用将两块金属板以对接方式连接在一起。焊接时应预先留出相当于板厚的间隙，使用中性焰先加热焊缝一端的边缘，待边角开始熔化时将焊丝加入焊缝将一端固定；用同样方法连接焊缝的另一端。焊接开始时，焊炬与焊件的角度可大些，当熔池形成后再填充焊丝，并要注意保持熔池前方始终处于熔化状态，火焰的位置应环绕在焊丝的前沿，及时熔化，使焊丝连续不断地填熔入池。加热过程中焊炬与焊件角度可减小，焊丝与焊炬夹角保持9001000左右，注意熔池的颜色及变化，并使焊丝始终处于焊缝的上方。如果温度过高使金属板产生熔化倾向时，应及时将焊枪适当提起使之远离焊缝，待焊缝熔池略有凝固时可继续施焊。不可反复在一处加热和施焊，以免使焊缝形成脆硬现象而造成接合强度下降。这样才能保证完全熔焊。焊接结束时，焊炬缓缓提起，使焊缝结尾部分熔池逐渐减小，待结尾处填满后火焰在离开。,79,4立焊,80,火焰效率较平焊小些。严格控制熔池温度，向上倾斜与焊件构成600，以借助火焰气流的吹力托住熔池，不使熔池金属下淌。一般情况下，焊炬不作横向摆动，仅作上下移动，使熔池有冷却的时机，便于控制熔池温度。焊丝则在火焰气流范围内作环形运动，将熔化金属均匀地一层层堆敷起来。若由于操作不当，造成熔池金属下淌，应立即将火焰向上提起，待熔池温度降低后，再继续进行焊接。,81,5横焊,82,使用较小的火焰能量控制熔池的温度。焊炬应向上倾斜，与焊件间的夹角保持在600750左右。利用火焰吹力托住熔化金属而不使其下淌。焊接薄板时，焊炬一般不作摆动，焊丝要始终浸在熔池中。焊接较厚板时，焊炬可作小环形运动。焊丝浸在熔池中，以免熔化金属堆积在熔池下而形成咬边和焊瘤等缺陷。防止火焰烧手，可将焊丝前端50100mm处加热弯成450600，手持的一端宜垂直向下。,83,6仰焊,84,使用较小的火焰效率，严格控制熔池温度和面积，利于熔化金属快速凝固。选择较细的焊丝，利于薄层