電焊工技術培訓教材-資料下載頁

【導讀】可拆卸的牢固整體。焊接方法可分為三大類：熔化焊、壓力焊和釬焊。焊）、摩擦焊和爆炸焊等。法，如烙鐵釬焊、火焰釬焊、電阻釬焊等。焊接方法得到普遍的重視并獲得。迅速發展是因其有以下特點。可以較方便地將不同形狀與厚度的型材連接起來。件，從而使結構中不同種類和規格的材料應用得更合理。⑵可采用拼焊結構，使大型、復雜工件以小拼大、化繁為簡。焊接與鉚接相比，接件已由焊接所取代。焊接連接剛性大，整體性好，在多數情況下焊接接頭能達到與母。材等強度，同時焊接容易保證氣密性與水密性。不同批量結構的生產，更換產品方便。此外，焊接參數的電信號易于控制，容易實現自。動化，焊接機械手和機器人，已用于工業部門，在國外已有無人焊接自動化車間。各種焊接缺陷，增加應力集中，產生裂紋，引起脆斷等。但是采取適當措施是可以防止

　　

【正文】 (b) 圖 37 減壓器的工作示意圖 1通道 2薄膜 3調壓手柄 4調壓彈簧 5低壓室 6高壓室 7高壓表 8低壓表 9活門彈簧 10活門 三、氣焊火焰 氣焊火焰通常指氧和乙炔混合燃燒時產生的氧乙炔焰。改變氧和乙炔的體積比，可獲得三種不同性質的火焰，它們的性質和應用有明顯的區別（圖 38）。 火焰由三部分組成：焰芯、內焰和外焰（圖 38a）。焰芯在火焰的內部，乙炔和氧氣的混合物在焰芯內逐漸加熱至著火溫度，在焰芯的邊緣乙炔發生局部分解，形成碳粒呈白熱狀態，并產生強烈的白光，所以焰芯也是火焰中最明亮的部分，焰芯邊緣溫度可達 1000℃。火焰的中間部分是內焰，呈藍色，乙炔 與已混合進來的氧發生第一階段燃燒，這一區域的溫度最高，距焰芯末端 2～ 4mm 處的溫度可達 3000～ 3200℃，這個區 域又叫焊接區。火焰的最外層稱為外焰，為橘紅色，在這一區域內，主要依靠大氣中的氧進行第二階段的燃燒。 (a) (b) 圖 38 氣焊火焰與溫度分布 a)火陷構成與溫度分布 b)三種火陷 （ VO2 / VC2H2 = ～ ） 中性焰又稱正常焰。中性焰的內焰和外焰沒有明顯界線，焊 嘴處呈亮白色的焰心端部有淡白色時隱時現地跳動。中性焰燃燒完全，對紅熱或熔化了的金屬沒有碳化和氧化作用，所以稱之為中性焰。氣焊一般都可以采用中性焰。它廣泛用于低碳鋼、低合金鋼、高碳鋼、不銹鋼、紫銅、灰鑄鐵、錫青銅、鋁及合金、鉛錫、鎂合金等的氣焊。 在中性焰中，當 VO2 / VC2 H2 = ～ 時，稱為還原焰，它是乙炔稍多的一種中性焰，不產生滲碳現象，最高溫度為 2930～ 3040℃。 （ VO2 / VC2H2 ＞ ） 氧化焰是氧氣量多，乙炔量少的火焰，焊嘴處呈現出比中性焰還要小一些的藍 白色焰芯，因為火焰和焰芯比中性焰短。這種火焰對紅熱或熔化了的金屬都有氧化作用，尤其是對紅熱和熔化的優質合金鋼更為顯著，因此稱它為氧化焰。氧化焰由于氧氣較多，燃燒比中性焰劇烈，溫度也高，可達 3100～ 3300℃。使用這種火焰焊接各種鋼鐵時，屬很容易被氧化而造成脆弱的焊接接頭；在焊接高速鋼或鉻、鎳、鎢等優質合金鋼時，會出現互不融合的現象；在焊接有色金屬及其合金時，產生的氧化膜會更厚，甚至焊縫金屬內有夾渣，形成不良的焊接接頭。因此，氧化焰一般很少采用，僅適用于燒割工件和氣焊黃銅、錳黃銅及鍍鋅鐵皮，特別是適合于黃銅 類，因為黃銅中的鋅在高溫極易蒸發，采用氧化焰時，熔池表面上會形成氧化鋅和氧化銅的薄膜，起了抑制鋅蒸發的作用。 （ VO2 / VC2H2 ＜ ） 碳化焰是乙炔量多、氧氣量少的火焰，因為乙炔沒有達到完全燃燒，因此在焊嘴處呈現出兩層白焰芯， 所以火焰和焰芯比中性焰長，且它們之間失掉明顯輪廓，溫度比中性焰和氧化焰都要低一些，最高溫度約為 2700～ 3000℃。使用這種火焰焊接鋼鐵時， 焊縫金屬很容易被碳化，從而使金屬接頭硬而脆。由于對鋼鐵有增碳的作用，所以被稱為碳化焰，一般用于釬焊；焊接怕受氧化的優良合金 鋼焊件，如高速鋼、高碳鋼、硬質合金、鉻鋼、鎢鋼、合金鑄鐵等以及用于鑄鐵焊后的保溫。 不論采用何種火焰氣焊時，噴射出來的火焰（焰芯）形狀應該整齊垂直，不允許有歪斜、分叉或發生吱吱的聲音。只有這樣才能使焊縫兩邊的金屬均勻加熱，并正確形成熔池，從而保證焊縫質量。否則不管焊接操作技術多好，焊接質量也要受到影響。所以，當發現火焰不正常時，要及時使用專用的通針把焊嘴口處附著的雜質消除掉，待火焰形狀正常后再進行焊接。 四、氣焊的焊絲與焊劑（焊粉） 氣焊所用的焊絲只作為填充金屬，它是表面不涂藥皮的金屬絲，其成分與工件基本相 同，原則上要求焊縫與工件等強度，所以選用與母材同樣成分或強度高一些的焊絲焊接，氣焊低碳鋼一般用 H08A 焊絲，不用焊劑，重要接頭如 20 鍋爐鋼管可采用 H08MnA，最好是用 H08MnReA 專用氣焊焊絲。其它鋼及非鐵金屬用焊絲可查表選用。焊絲表面不應有銹蝕、油垢等污物。 焊劑又稱焊粉或焊藥，其作用是焊接過程中避免形成高熔點穩定氧化物（特別是非鐵金屬或優質合金鋼等），防止夾渣，另外也為消除已形成的氧化物。焊劑可與這類氧化物結成低熔點的熔渣，浮出熔池。金屬氧化物多呈堿性，所以一般用酸性焊劑，如硼砂、硼酸等。焊鑄鐵時， 出現較多的 SiO2，因此常用堿性焊劑，如碳酸鈉和碳酸鉀等。使用時，可把焊劑撒在接頭表面或用焊絲醮在端部送入熔池。 五、氣焊工藝與焊接規范 氣焊的接頭型式和焊接空間位置等工藝問題的考慮與焊條電弧焊基本相同。氣焊盡可能用對接接頭，厚度大于 5mm 的焊件須開坡口以便焊透。焊前接頭處應清除鐵銹、油污水分等。 氣焊的焊接規范主要需確定焊絲直徑、焊嘴大小、焊接速度等。 焊絲直徑由工件厚度、接頭和坡口型式決定，焊開坡口時第一層應選較細的焊絲。焊絲直徑的選用可參考表 31。 表 31 不同厚度工件配用焊絲的直徑 工作厚度 (mm) ～ ～ ～ ～ 10 10～ 15 焊絲直徑 (mm) ～ ～ ～ ～ ～ 焊嘴大小影響生產率。導熱性好、熔點高的焊件，在保證質量前提下應選較大號焊嘴（較大孔徑的焊嘴）。 在平焊時，焊件愈厚，焊接速度應愈慢。對熔點高、塑性差的工件，焊速應慢。在 保證質量前提下，盡可能提高焊速，以提高生產率。 六、氣焊基本操作 點火之前，先把氧氣瓶和乙炔瓶上的總閥打開，然后轉動減壓器上的調壓手柄（順時針旋轉） ，將氧 和乙炔調到工作壓力。再打開焊槍上的乙炔調節閥，此時可以把氧氣調節閥少開一點氧氣助燃點火（用明火點燃），如果氧氣開得大，點火時就會因為氣流太大而出現啪啪的響聲，而且還點不著。如果不少開一點氧氣助燃點火，雖然也可以點著，但是黑煙較大。點火時，手應放在焊嘴的側面，不能對著焊嘴，以免點著后噴出的火焰燒傷手臂。 剛點火的火焰是碳化焰，然后逐漸開大氧氣閥門，改變氧氣和乙炔的比例，根據被焊材料性質及厚薄要求，調到所需的中性焰、氧化焰或碳化焰。需要大火焰時，應先把乙炔調節閥開大，再調大氧氣調節閥；需要 小火焰時，應先把氧氣關小，再調小乙炔。 氣焊操作是右手握焊炬，左手拿焊絲，可以向右焊（右焊法），也可向左焊（左焊法）。如圖 39 所示。 (a) (b) 圖 39 氣焊的焊接方向 a)右焊法 b)左焊法 右焊法是焊炬在前，焊絲在后。這種方法是焊接火焰指向已焊好的焊縫，加熱集中，熔深較大，火焰對焊縫有保護作用，容易避免氣孔和夾渣，但較難掌握。此種方法適用于較厚工件的焊接，而一般厚度較大的工件均采 用電弧焊，因此右焊法很少使用。 左焊法是焊絲在前，焊炬在后。這種方法是焊接火焰指向未焊金屬，有預熱作用，焊接速度較快，可減少熔深和防止燒穿，操作方便、適宜焊接薄板。用左焊法，還可以看清熔池，分清熔池中鐵水與氧化鐵的界線，因此左焊法在氣焊中被普遍采用。 施焊時，要使焊嘴軸線的投影與焊縫重合，同時要掌握好焊炬與工件的傾角α。工件愈厚，傾角越大；金屬的熔點越高，導熱性越大，傾角就越大。在開始焊接時，工件 溫度尚低 ,為了較快地加熱工件和迅速形成熔池 ,α應該大一些（ 80～ 90176。），噴嘴與工件近于垂直，使火 焰的熱量集中，盡快使接頭表面熔化。正常焊接時，一般保持α為 30～50176。焊接將結束時，傾角可減至 20176。，并使焊炬作上下擺動，以便斷續地對焊絲和熔池加熱，這樣能更好地填滿焊縫和避免燒穿。焊嘴傾角與工件厚度的關系如圖 310所示。 (a) (b) 圖 310 焊嘴傾角與工件厚度的關系 a)焊嘴傾節 b)不同板厚的傾角 焊接時，還應注意送進焊絲的方法，焊接開始時，焊絲端部放在焰心附近預熱。待接頭形成熔池后，才把焊絲端部浸入熔池。焊 絲熔化一定數量之后，應退出熔池，焊炬隨即向前移動，形成新的熔池。注意焊絲不能經常處在火焰前面，以免阻礙工件受熱；也不能使焊絲在熔池上面熔化后滴入熔池；更不能在接頭表面尚未熔化時就送入焊絲。焊接時，火焰內層焰芯的尖端要距離熔池表面 2～ 4mm，形成的熔池要盡量保持瓜子形、扁圓形或橢圓形。 焊接結束時應熄火。熄火之前一般應先把氧氣調節閥關小，再將乙炔調節閥關閉，最后再關閉氧氣調節閥，火即熄滅。如果將氧氣全部關閉后再關閉乙炔，就會有余火窩在焊嘴里，不容易熄火，這是很不安全的（特別是當乙炔關閉不嚴時，更應注 意）。此外，這樣的熄火黑煙也比較大，如果不調小氧氣而直接關閉乙炔，熄火時就會產生很響的爆裂聲。 在焊接操作中有時焊嘴頭會出現爆響聲，隨著火焰自動熄滅，焊槍中會有吱吱響聲，這種現象叫做回火。因氧氣比乙炔壓力高，可燃混合會在焊槍內發生燃燒，并很快擴散在導管里而產生回火。如果不及時消除，不僅會使焊槍和皮管燒壞，而且會使乙炔瓶發生爆炸。所以當遇到回火時，不要緊張，應迅速在焊炬上關閉乙炔調節閥，同時關閉氧氣調節閥，等回火熄滅后，再打開氧氣調節閥，吹除焊炬內的余焰和煙灰，并將焊炬的 手柄前部放入水中冷卻。 七、氣焊氣割安全技術守則 （一）一般安全技術規則 ，必須穿戴好各種防護用品，開窗通風。 、乙炔瓶等上的安全裝置必須完備可靠。氣瓶放置必須穩妥，不得隨意敲擊、振動和暴曬。 ，只能用蒸汽或溫水解凍。 、乙炔、氧氣等易燃物品的容器時，必須認真清洗并經蒸汽或壓縮空氣吹凈，其容器上的進、出口必須打開通大氣，否則嚴禁氣焊或氣割，以防爆炸傷人。 、乙炔瓶距工作地的距離不得少于 5m。 ， 以免發生事故。 ，更不許玩弄焊槍與割槍。 。學生必須在指導老師的指導下進行實習操作，并嚴格遵守操作規程。指導老師必須在現場高度注視學生的操作情況，積極防止事故的發生并保護學生的人身安全。 ，應立即報告指導老師，不準擅自亂動。 ，清除火星和燃燒火種，打掃場地，整理工件、工具及用品。 (二 )氧氣瓶和乙炔瓶的使用安全注意事項 ，最好將瓶閥慢慢地打開，吹掉接口內外的 灰塵或金屬物質。打開時，人應站在與出氣口成垂直方向的位置上，以免氣流射傷人身。如果打開時無氣流射出，則可能是由于彈簧壓的太緊，這時切忌隨便處理，以免瓶頭彈出傷人。其所以要慢慢打開瓶閥是因為開啟過快容易產生靜電火花，如果瓶口有油質，就容易引起燃燒和爆炸。 、油污、可燃物、熔融金屬、飛濺物和明火，最好相隔 10m以上；也不得存放于陽光下暴曬或其它熱源處，其存放溫度不得高于 39℃。氧氣瓶與乙炔瓶的存放應有一定距離（至少 5m 以上）。夏季露天作業時，需用隔熱物遮蓋氣瓶，以免陽光輻射引起瓶溫升高氣 體膨脹。金屬瓶體膨脹系數小，而氣體膨脹系數大，速度快，容易發生爆炸事故。 。當溫度不變而壓力增加時，氧氣可能與油類發生激烈的化學反應而發熱自燃以致爆炸。因此，操作人員絕對不能使用沾有各種油脂或油污的工作服、手套和工具等去接觸氣瓶及其附件，最好備有專用工具，以免引起燃燒。 ，只允許用肥皂水試，絕不得用明火試驗。 。 ，并用卡箍或繩子固定在墻上或柱子上，防止振動、傾倒、滾動引起爆炸。乙炔瓶不能 橫躺臥放是因丙酮會從瓶口流出。氣瓶在搬運中盡量避免振動或互相碰撞。嚴禁人背氧氣瓶，禁止用吊車吊運。 ，而應留有余氣，以便于充氣時檢查。留有余氣還可以防止可燃氣體倒流瓶內而發生事故。 ，應旋上瓶帽，以免碰壞閥門和防止油質、塵埃浸入瓶口內。 （三）焊槍與割槍安全注意事項 ，檢查時只允許用肥皂水試，不得用明火試驗。 。 、割槍點火起燃時，不得將噴口對準自己或他人，以防火焰燒傷人。噴嘴溫度過高 時，可用水冷卻。 ，嚴禁將點燃的焊、割槍放在工作臺上，以防發生意外。 、割槍要輕取、輕放。燃有火焰的焊槍、割槍不準他人隨意動用。噴嘴不得與金屬板相碰。 ，應將噴嘴拆下，從內向外捅。 。氧氣皮管耐壓強度高，因此乙炔管和氧氣管不能對調使用。發現皮管凍結時，應用溫水或蒸汽解凍，禁止用火烤，更不允許用氧氣去吹乙炔管道。皮管不得隨便亂放，管口不要貼住地面，以免進入土和雜質發生堵塞。 ，必須使內嘴及外嘴保持同軸，以保證切 割氧射流位于環形預熱火焰的中心，而不至于發生偏斜。 ，然后再關閉氧氣閥，即關斷氣源，待火焰熄滅后，手柄不燙手時方可繼續工作。回火原因是多方面的，例如：是否氣體壓力太低，流速太慢；是否焊嘴或割嘴被飛濺物沾污，出口局部堵塞；是否工作過久，高溫使噴嘴過熱；是否操作不當，噴嘴太靠近工件等。 ，首先關閉所有氣源閥，并用砂袋、石棉被蓋在火焰上進行撲滅。 （四）減壓器的安全注意事項 ，以免氧氣與油污起化學反應，引起燃燒。 和打開減壓器時，動作都必須緩慢，當氣體流入低壓室時，要檢查有無漏氣現象。 ，要用清潔溫水解凍，切忌用火烤。工作時，必須隨時注意壓力表的讀數。 ，各種氣體的減壓器也不能換用。 ，禁止使用湊合代用品或帶有油跡的麻棉線繩代替。 ，必須注意防止管接頭的絲扣滑牙，以免裝旋不牢而被高壓氣流沖出。拆裝時應注意輕放