4.3.1 气焊的气体和设备 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4-18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4-18 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.气焊火焰 调节氧气、乙炔气体的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰。如图4-19所示。 图4-19气焊火焰 1)中性焰 氧与乙炔充分燃烧,没有氧与乙炔过剩,内焰具有一定还原性。最高温度3050~3150℃。主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等。 2)氧化焰 氧过剩火焰,有氧化性,焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度3100~3300℃。主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。
3)碳化焰 乙炔过剩,火焰中有游离状态碳及过多的氢,焊接时会增加焊缝含氢量,焊低碳钢有渗碳现象。最高温度2700~3000℃。主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补。
2.气焊的设备 (1)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100~200kpa,以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。 (2)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30~40℃;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。 (3)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0.2~0.4Mpa,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。 图4-20 减压阀 (4)回火保险器
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。 (5)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4-21所示。各种型号的焊炬均配备3~5个大小不同的焊嘴,以便焊接不同厚度的焊件时使用。 图4-21 焊炬
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