模块六 气焊气割及工艺（课件）- 《焊接方法与工艺》同步教学（机工版·2023）

焊接方法与工艺 1 模块六 气焊气割及工艺 2 任务一 认识气焊 气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧产生的气体火焰的热量作为热源，进行金属材料的焊接的加工工艺方法。 3 相关知识【任务一】 一、气焊原理 气焊是利用可燃气体和氧气通过焊炬按一定的比例混合，获得所要求的火焰能率和性质的火焰作为热源，熔化被焊金属和填充金属，使其形成牢固的焊接接头。 气焊时，先将焊件的焊接处金属加热到熔化状态形成熔池，并不断地熔化焊丝向熔池中填充，气体火焊覆盖在熔化金属的表面上起保护作用，随着焊接过程的进行，熔化金属冷却形成焊缝，气焊过程如图6-2所示。 4 相关知识【任务一】 二、气焊火焰 气体火焰是气焊（气割）的热源。产生气体火焰的气体有可燃气体和助燃气体，可燃气体有乙炔、液化石油气等，助燃气体是氧气。气焊常用的是氧气与乙炔燃烧产生的气体火焰-氧乙炔焰。 1.产生气焊火焰的气体 （1）氧气 在常温、常态下氧是气态，氧气的分子式为O2。氧气本身不能燃烧，但能帮助其他可燃物质燃烧，具有强烈的助燃作用。 氧气的纯度对气焊的质量、生产率和氧气本身的消耗量都有直接影响。气焊工业用氧气一般分为两级：一级纯度氧气含量不低于99.2%，二级纯度氧气含量不低于98.5%，对于质量要求较高的气焊应采用一级纯度的氧。 （2）乙炔 乙炔是由电石（碳化钙）和水相互作用分解而得到的一种无色而带有特殊臭味的碳氢化合物，其分子式为C2H2。 5 相关知识【任务一】 乙炔是可燃性气体，它与空气混合时所产生的火焰温度为2350°C，而与氧气混合燃烧时所产生的火焰温度达3000°C～3300°C，因此足以迅速熔化金属进行焊接。 乙炔是一种具有爆炸性的危险气体，在一定压力和温度下很容易发生爆炸。乙炔爆炸时会产生高热，特别是产生高压气浪，其破坏力很强，困此使用乙炔时必须要注意安全。 （3）液化石油气 液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）等碳氢化合物，在常压下以气态存在，在0.8MPa～1.5MPa压力下，就可变成液态，便于装入瓶中储存和运输，液化石油气由此而得名。 液化石油气也是可燃性气体，与乙炔一样，与空气或氧气形成的混合气体也具有爆炸性，但比乙炔安全得多。液化石油气的火焰温度比乙炔的火焰温度低，其在氧气中的燃烧温度达2800°C～2850°C；液化石油气在氧气中的燃烧速度低，约为乙炔的三分之一，其完全燃烧所需氧气量比乙炔所需氧气量大。由于液化石油气价格低廉，比乙炔安全，质量比较好，目前国内外已把液化石油气作为一种新的可燃气体来逐渐代替乙炔。 6 相关知识【任务一】 2.气焊火焰的种类与特点 气焊火焰主要是氧乙炔焰。氧乙炔焰的外形、构造、火焰的化学性质和火焰温度的分布与氧气和乙炔的混合比大小有关。根据混合比的大小不同，氧乙炔焰可得到性质不同的三种火焰：中性焰、碳化焰和氧化焰，如图6-3所示。氧乙炔焰三种火焰的特点见表6-1。 7 相关知识【任务一】 8 相关知识【任务一】 3.气焊火焰的选用 气焊火焰的选用，应该根据不同材料的焊件合理的选择。中性焰适用于焊接一般低碳钢和要求焊接过程对熔化金属不渗碳的金属材料，如不锈钢、紫铜、铝及铝合金等；碳化焰只适用碳的质量分数较高的高碳钢、铸铁、硬质合金及高速钢的焊接；氧化焰很少采用，但焊接黄铜时，采用含硅焊丝，氧化焰会使熔化金属表面覆盖一层硅的氧化膜可阻止黄铜中锌的蒸发，故通常焊接黄铜时，宜采用氧化焰。各种金属材料气焊火焰的选用见表6-2。 三、气焊丝与气焊熔剂 气焊丝与气焊熔剂是气焊的焊接材料。 1．气焊丝 气焊焊丝在气焊中起填充金属作用，与熔化的母材一起形成焊缝，如图6-4所示。常用的气焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝和铸铁气焊丝等。常用钢焊丝的牌号及用途见表6-3。铜及铜合金、铝及铝合金及铸铁气焊丝的牌号、化学成分及用途分别见表6-4、表6-5和表6-6。 9 相关知识【任务一】 10 相关知识【任务一】 图6-4 气焊丝及气焊熔剂 11 相关知识【任务一】 12 相关知识【任务一】 13 相关知识【任务一】 14 相关知识【任务一】 15 相关知识【任务一】 2.气焊熔剂 气焊熔剂是气焊时的助熔剂，如图6-4所示，其作用是与熔池内的金属氧化物或非金属夹杂物相互作用生成熔渣，覆盖在熔池表面，使熔池与空气隔离，因而能有效防止熔池金属的继续氧化，改善了焊缝的质量。所以焊接有色金属（如铜及铜合金、铝及铝合金）、铸铁及不锈钢等材料时，通常必须采用气焊熔剂。 气焊熔剂