气割气焊的过程是什么?应注意什么?
气焊是利用气体火焰作热源,来熔化母材和填充金属的一种焊接方法。常用的是氧乙炔焊,即利用乙炔(可燃气体)和氧(助燃气体)混合燃烧时所产生氧乙炔焰,来加热熔化工件与焊丝,冷凝后形成焊缝的焊接的方法。
乙炔利用纯氧助燃,与在空气中相比,能大大提高火焰温度(约达3000℃以上)。它与电弧焊相比,气焊火焰的温度低,热量分散,加热速度缓慢,故生产率低,工件变形严重,焊接的热影响区大,焊接接头质量不高。但是气焊设备简单、操作灵活方便,火焰易于控制,不需要电源。所以气焊主要用于焊接厚度小于3mm以下的低碳钢薄板,铜、铝等有色金属及其合金,以及铸铁的焊补等。此外,也适用于没有电源的野外作业。
气焊火焰(氧乙炔焰)
氧与乙炔混合燃烧所形成的火焰称为氧乙炔焰。通过调节氧气阀门和乙炔阀门,可改变氧气和乙炔的混合比例得到三种不同的火焰;中性焰、氧化焰和碳化焰。
1.中性焰
当氧气与乙炔的作用比为1~1.2时,所产生的火焰称为中性焰,又称为正常焰。它由焰芯,内焰和外焰组成,靠近焊咀处为焰芯,呈白亮色;其次为内焰。呈兰紫色,此处温度高,约3150℃,距焰心前端2~4mm处,焊接时应用此处加热工件和焊丝,外层为外焰,呈桔红色。
中性焰是焊接时常用的火焰,用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、紫铜、铝合金等材料。
2.碳化焰
当氧气和乙炔的体积比小于1时,则得到碳化焰。由于氧气较少,燃烧不完全。整个火焰比中性焰长。且温度也较低,碳化焰中的乙炔过剩,适用于焊接高碳钢、铸铁和硬质合金材料。用碳化焰焊接其它材料时,会使焊缝金属增碳,变得硬而脆。
3.氧化焰
当氧气和乙炔的体积比大于1.2时,则形成氧化焰。由于氧气较多,燃烧剧烈,火焰长度明显缩短,焰心呈锥形,内焰几乎消失,并有较强的丝丝声,氧化焰中由于氧多。易使金属氧化,故用途不广,仅用于焊接黄铜,以防止锌的蒸发。
五、气焊的基本操作技术
气焊操作时,一般右手持焊矩,将拇指位于乙炔开关处,食指位于氧气开关处,以便于随时调节气体流量。用其它三指握住焊矩柄,右手拿焊丝气焊的基本操作有:点火、调节火焰、施焊和熄火等几个步骤。
1.点火、调节火焰与熄火
点火时先微开氧气阀门,然后打开乙炔阀门,用明火(可用的电子枪或低压电火花等)点燃火焰。这时的火焰为碳化焰,然后逐渐开大氧气阀,将碳化焰调整为中性焰,如继续增加氧气(或减少乙炔)就可得到氧化焰。
点火归,可能连续出现“放炮”声,原因是乙炔不纯,应放出不纯惭炔,重新点火;有时出现不易点火,原因是氧气量过大,这时应重新微关氧气阀门。点火时,拿火源的手不要正对焊咀,也不要指向他人,以防烧伤。
焊接完毕需熄火时,应先关乙炔阀门,再关氧气阀门,以免发生回火和减少烟尘。
2.堆平焊波
(1)焊件准备
将焊件表面的氧化皮、铁锈、油污和脏物等用钢丝刷、砂布等进行清理,使焊件露出金属表面。
(2)焊缝起头
一般低碳钢用中性火焰,左向焊法。即将焊矩自左向右焊接,使火焰指向待焊部分,填充的焊丝端头位于火焰的前下方一起焊时,由于刚开始加热,焊矩倾斜角应大些(50~70),有利于工件预热,且焊咀轴线投影与焊缝重合。同时在起焊处应使火焰往复运动,保证焊接区加热均匀。待焊件由红色熔化成白亮而清晰的熔池,便可熔化焊丝,而后立即将焊丝抬起,火焰向前均匀移动,形成新的熔池。
(3)正常焊接
为了获得而美观的焊缝和控制熔池的热量、焊矩和焊丝应作出均匀协调的运动;即沿焊件接缝的纵向运动;焊矩沿焊缝做横向摆动;焊丝在垂直焊缝方向送进并作上下移动。
(4)焊缝收尾
当焊到焊缝终点时,由于端部散热条件差,应减小焊矩与焊件的夹角。(20~30°),同时要增加焊接速度和多加一些焊丝,以防熔池扩大,形成烧穿。
六、气割
气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后,喷出高速切割氧气流,使其燃烧并放出热量实现切割的方法,它与气焊是本质不同的过程,气焊是熔化金属,而气割是金属在纯氧中燃烧。
1.金属氧气切割的条件
(1)金属材料的燃烧点必须低于其熔点,这是金属氧气切割的基本条件,否则切割是金属先熔化而变为熔割过程,使割口过宽也不整齐。
(2)燃烧生成的金属氧化物的熔点,应低于金属本身的熔点,同时流动性要好,否则切割过程不能正常进行。
(3)金属燃烧时释放大量的热,而且金属本身的导热性要低。
只有满足上述条件的金属材料才能进行气割,如纯铁、低碳钢、中碳钢、普通钢、合金钢等。高碳钢、铸铁、高合金钢、铜、铝等有色金属与合金均难进行气割。
2.气割过程
气割时用割矩代替焊矩,其余设备与气焊相同,割矩的外形与结构见实物。气割时先用氧乙炔火焰将割口附近的金属预热到燃点(约1300℃,呈黄白色),然后打开割矩上的切割氧气阀门,高压氧气射流使高温金属立即燃烧,生成的氧化物(即氧化铁、呈熔融状态)同时被氧气流吹走。金属燃烧产生的热量和氧乙炔火焰一起又将邻近的金属预热到燃点,沿切割线以一定的速度移动割矩,即可形成割口。