新版第八章 气焊与气割.ppt

2023/2/28,1,热烈欢迎各位同仁参加取证学习,1,2023/2/28,第八章气焊与气割,2023/2/28,2,2,焊接与热切割作业,河北省特种作业人员安全技术培训考核系列教材,2023-2-28,2023/2/28,3,第八章 气焊与气割,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,一、气焊 1.气焊的基本原理 气焊是利用气体燃烧的火焰作为热源的焊接方法，如图81所示。气焊所用的可燃气体很多，主要有乙炔(C2H2)、液化石油气丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、丙烯(C3H6)等和氢气(H2)等。氧气(O2)为助燃气体。用乙炔和氧燃烧形成的火焰去熔化工件接缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的方法即氧乙炔焊。,2023/2/28,4,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,气焊设备示意图,气焊应用的设备及工具包括氧气瓶、可燃气瓶、回火防止器、焊炬、减压器及氧气输送管、乙炔输送管等。,2023/2/28,5,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,2气焊的适用范围 气焊是利用化学能转变成热能的熔化焊接方法。其优点是：设备简单、操作方便、质量可靠、成本低、实用性强；对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性；在无电力供应的地方可以实施焊接。其缺点是：生产效率较低、焊后变形和热影响区较大、较难实现自动化。气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料(有色金属及其合金)、铸铁件、硬质合金刀具等材料的焊接，以及磨损、损坏零件的补焊、钎焊及构件变形的火焰矫正等。,2023/2/28,6,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,二、气割 1气割的基本原理 气割是利用氧气与可燃气体混合燃烧的火焰热能，将工件切割处的金属预热到燃烧温度(燃点)，然后向被加热到燃点的金属喷切割氧流，使切口处的金属发生剧烈燃烧，生成液态的熔渣，这些熔渣很快地被高速氧气流吹走，金属燃烧所释放出的热量对待切割的金属进行预热，随着割炬沿切割方向的移动，实现切割的方法。,气割过程,2023/2/28,7,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,金属的气割过程实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程，即预热燃烧吹渣的过程。只有符合下列条件的金属才能进行气割。(1)金属能同氧剧烈反应，并放出足够的热量。(2)金属导热性不应太高。(3)金属燃烧点要低于它的熔点。(4)金属氧化物的熔点要低于金属本身的熔点(5)生成的氧化物应该易于流动。符合上述条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。气割设备与气焊设备基本相同，气焊时使用的是焊炬，气割时使用的是割炬。,2023/2/28,8,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,2气割的适用范围 气割的优点是：效率高、成本低、设备简单、使用灵活。其缺点是：对切口两侧金属的成份和组织产生一定的影响以及引起被割工件的变形等，不能切割铸铁及其他有色金属。气割主要用于钢材的下料、厚钢板破口的加工等。,氧气切割示意图,2023/2/28,9,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,三、气焊与气割的安全特点 1火灾和爆炸 气焊与气割所用的乙炔、液化石油气、氢气等都是易燃易爆气体；氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶和乙炔发生器均属于压力容器；而在焊补燃料容器和管道时，还会遇到其它许多易燃易爆气体及各种压力容器，同时又使用明火；如果焊接设备和安全装置有故障，或者操作人员违反安全操作规程进行作业等，都有可能引起爆炸和火灾事故的发生。气割时在氧气射流喷射的作用下，使熔珠和铁渣四处飞溅，可使其飞溅到距操作点5米以外的地方，引燃可燃易爆物品，从而发生火灾与爆炸。因此防火防爆是气焊、气割的主要任务。,2023/2/28,10,第一节气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点,2灼伤和烫伤 在气焊与气割火焰的作用下，尤其是气割时熔珠和铁渣四处飞溅，容易造成灼伤和烫伤事故。3金属烟尘和有毒气体 气焊与气割的火焰温度高达3200以上，被焊金属在高温作用下蒸发成金属蒸汽；在焊接镁、铜、铅等有色金属及其合金时，除了这些金属蒸汽之外，焊剂还散发出氯盐的燃烧产物，黄铜的焊接过程中蒸发的大量锌蒸汽，铅的焊接过程中蒸发铅和氧化铅蒸汽等有害物质；在焊补操作中，还会遇到产生其它有毒和有害气体。这些金属烟尘和有毒气体，特别是在密闭容器、管道内的气焊、气割操作时会对焊接作业人员造成危害，也有可能造成焊工中毒。,2023/2/28,11,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,一、氧气 1氧气的性质 氧气(02)是一种无色、无味、无嗅的气体，比空气略重，微溶于水。标准大气压下液化温度为183，液氧系天蓝色、透明、易流动的液体；凝固温度为218，呈蓝色固体结晶。氧气不能燃烧，但能助燃，是强氧化剂。氧气与可燃气体混合燃烧可以得到高温火焰，用于气焊与气割，氧气的纯度高，则工作的质量好。工业上用的大量氧气主要采用空气液化法制取。工业用氧气按纯度分两级，一级氧气纯度不低于992，用于气焊；二级氧气纯度不低于985，用于气割。,2023/2/28,12,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2氧气的安全特点 氧气的化学性质极为活泼，它几乎能与自然界除惰性气体外的一切元素化合，这种化合作用称为氧化反应，剧烈的氧化反应称为燃烧。氧气的化合能力是随着压力的增大和压力的增高而加强，因此当工业中常用的高压氧气如果与油脂等易燃物质接触时，就会发生剧烈的氧化反应而使易燃物自行燃烧，同时在高压和高温作用下促使氧化反应更加剧烈而引起爆炸。在使用氧气时，切不可使氧气瓶阀、氧气减压器、焊炬、割炬、氧气皮管等沾染油脂。,2023/2/28,13,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,当压缩的气态氧与细微分散的可燃物质如：碳粉、有机物纤维等接触时，能够发生自燃；因此，当使用氧气时，尤其是在压缩状态下，必须经常注意不要使它与易燃物质相接触，避免发生失火或爆炸。多孔性有机物质如：炭、炭黑、泥炭、羊毛纤维等，浸透了液态氧后被称为液态炸药，当遇火源或在一定的冲击力下就会产生剧烈的爆炸。在焊接及其它气体火焰加工过程中使用氧气时，应当加以注意。氧的突然压缩所放出的热量、摩擦热和金属固体微粒碰撞热、高速度气流中的静电火花放电等，也都可以成为火灾的最初因素。,2023/2/28,14,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,二、乙炔 1乙炔的性质 乙炔(C2H2)俗称电石气，纯净的乙炔是无色、无味的气体，比空气稍轻，微溶于水，在标准状态下，密度1.17kgm3，83时乙炔可变成液体，85时乙炔将变为固体。工业用乙炔中，因为混有硫化氢(H2S)及磷化氢(PH3)等杂质，故具有特殊的臭味。乙炔是理想的可燃气体，与空气混合燃烧时所产生的火焰温度为2350，而与氧气混合燃烧时所产生的火焰温度为31003300，因此用它足以熔化金属进行焊接。,2023/2/28,15,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2乙炔的安全特点 乙炔是一种危险的易燃易爆气体。它的自燃点低(305)，点火能量小(0019毫焦)。(1)纯乙炔在压力达O15Mpa，温度达580600时，遇火就会发生爆炸。(2)乙炔与空气或氧气混合时，爆炸性会大大增加。乙炔与空气混合，按体积计算乙炔占2281，温度达305或遇到火星时，在常压下也会发生爆炸。乙炔与氧气混合，按体积计算乙炔占2893，温度达到305或遇到火星时，在常压下也会发生爆炸。乙炔与氯气、次氯酸盐等混合，受日光照射或受热就会发生爆炸。所以乙炔燃烧失火时，绝对禁止使用四氯化碳灭火。,2023/2/28,16,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,(3)乙炔如与铜、银等长期接触也能生成乙炔铜和乙炔银等爆炸物质。(4)乙炔溶解在液体中，会大大降低爆炸性。乙炔与氮、一氧化碳、水蒸气混合会降低爆炸的危险性。(5)乙炔的爆炸性与储存乙炔的容器形状和大小有关。容器直径越小，越不容易发生爆炸。乙炔储存在有毛细管状物质的容器中，即使压力增加到265MPa时也不会发生爆炸。(6)乙炔能够溶解在许多有机液体中，如丙酮等。人们就是利用乙炔能大量溶于丙酮溶液中这个特性，将乙炔装入乙炔瓶内来储存、运输和使用的。(7)乙炔中毒现象比较少见，它主要表现为中枢神经系统损伤。其症状轻度的表现为：精神兴奋、多言、嗜睡，走路不稳等；重度的表现为：意识障碍、呼吸困难、发呆、瞳孔反应消失、昏迷等。也有表现为狂躁、无故哭笑等精神症状。,2023/2/28,17,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,三、液化石油气 1液化石油气的性质 液化石油气(简称石油气)是石油炼制工业的副产品，其主要成分是丙烷(C3H8)，大约占5080，其余是丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)、丁烯(C4H8)等，在常温和大气压力下，组成石油气的这些碳氢化合物以气态存在。但是只要加上不大的压力(一般为0815MPa)即变为液体，液化后便于装入瓶中贮存和运输。在标准状态下，石油气的密度为1825kgm3，比空气重，但其液体的比重则比水、汽油轻。,2023/2/28,18,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,石油气燃烧的温度比乙炔火焰温度低，丙烷在氧气中燃烧的温度为20002850，用于气割时，金属预热时间需稍长，但可减少切口边缘的过烧现象，切割质量较好，在切割多层迭板时，切割速度比乙炔快2030。石油气除越来越广泛地应用于钢材的切割外，还用于焊接有色金属。国外还采用乙炔与石油气混合后作为焊接气源。,2023/2/28,19,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2液化石油气的安全特点(1)石油气易挥发，闪点低，其中的主要成分丙烷挥发点为42，闪点20，所以在低温时，它的易燃性就是很大的。(2)石油气燃烧时，若供氧不足燃烧不充分，会产生一氧化碳，使人中毒，严重时有致命危险。(3)组成石油气的几种气体都能和空气形成爆炸性混合气。但是它们的爆炸极限范围比较窄。例如丙烷、丁烷和丁烯的爆炸极限分别为217795；11584和1796，比乙炔要安全得多。但石油气和氧气混合气有较宽的爆炸极限，范围为3264。,2023/2/28,20,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,(4)气态石油气比空气重，易于向低处流动而滞留积聚，液化石油气比汽油轻，能飘浮在水沟的液面上，随水流动并在死角处聚集，而且易挥发。在使用、贮存石油气时，应采取安全措施，如暖气沟进出口应砌砖抹灰，电缆沟进出口应填装沙土，下水道应装水封等，室内应有良好通风。通风口除设在高处外，还应设在低处，有利于对流。(5)石油气对普通橡胶导管和衬垫有腐蚀性，能引起漏气，必须采用耐油性强的橡胶导管和衬垫，不能随便更换而采用普通橡皮管和衬垫。,2023/2/28,21,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,(6)石油气瓶内部的压力与温度成正比。在零下40时，压力为01MPa，在20时为07MPa，40时为2MPa。所以石油气瓶与热源、电暖器等应保持15m以上的安全距离，更不许用火烤。(7)石油气有一定毒性，空气中含量很少时，人呼吸了一般不会中毒，但当它的浓度较高时，就会引起人的麻醉，在浓度大于10的空气中停留三分钟后，就会使人头脑发晕。(8)石油气点火时，要先点燃引火物后再开气，不要颠倒次序。,2023/2/28,22,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,四、氢气 1氢气的性质 氢是一种无色无味的气体，密度非常小，只有空气的114，是最轻的气体。它具有最大的扩散速度和很高的导热性，极易漏泄。氢氧火焰的温度可达2770，氢具有很强的还原性。在高温下，它可以从金属氧化物中夺取氧而使金属还原。它广泛地被应用于水下火焰切割，以及某些有色金属的焊接和氢原子焊等。,2023/2/28,23,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2氢气的安全特点 氢在空气中的自燃点为560，在氧气中的自燃点为450。点火能力低，被公认为是一种极危险的易燃易爆气体。氢与空气混合可形成爆鸣气，其爆炸极限为480，氢与氧混合气的爆炸极限为465939，氢与氯气的混合物为(1：1)时，见光即行爆炸，当温度达240时即能自燃。氢与氟化合时能发生爆炸，甚至在阴暗处也会发生爆炸，因此它是一种很不安全的气体。,2023/2/28,24,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,五、特利气 1特利气的性质 特利气主要以丙烯为原料，再辅以一定比例的添加剂，过物理混合而成，是金属切割、加热、焊接的一种新型气体，可以用来代替溶解乙炔。特利气切割精度比溶解乙炔高、割缝较光滑，特利气的单瓶充装量是乙炔的253倍，增加了气瓶的使用周期。,2023/2/28,25,2特利气的安全特点(1)特利气在空气中的爆炸极限只为24105，而溶解乙炔则是22810，所以较乙炔安全、无分解爆炸危险。(2)在使用过程中，特利气不发生逆火。而且在切割过程中没有熔渣回跳引起的灭火及回火引起的工作中断。(3)特利气在使用过程中对环境无污染、对人体也无害。使用特利气的主要缺点是：预热时间稍长。,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2023/2/28,26,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,六、焊丝 气焊用的焊丝起填充金属的作用，焊接时与熔化的母材一起组成焊缝金属。因此，应根据工件的化学成份、机械性能选用相应成份或性能的焊丝，有时也可用从被焊板材上切下的条料作焊丝。焊丝的牌号与主要用途见表81。,表81 焊丝的牌号与主要用途,2023/2/28,27,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2023/2/28,28,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,2023/2/28,29,第二节 气焊与气割常用材料及使用安全要求,七、气焊熔剂 焊接有色金属、铸铁和不锈钢时，还应采用气剂(焊粉)，用以消除覆盖在焊材及熔池表面上的难溶的氧化膜和其它杂质，并在熔池表面形成一层熔渣，保护熔池金属不被氧化，排除熔池中的气体、氧化物及其它杂质，提高熔化金属的流动性，使焊接顺利并保证质量和成形。气焊熔剂牌号与主要用途见表82。,表82 气焊熔剂牌号与主要用途,2023/2/28,30,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,一、气瓶(一)气瓶的构造 用于气割与气焊的氧气瓶和氢气瓶属于压缩气瓶，乙炔瓶属于溶解气瓶，石油气瓶属于液化气瓶。1氧气瓶 氧气瓶是贮存和运输氧气的专用高压容器，其构造如图82所示。它是由瓶体、胶圈、瓶箍、瓶阀和瓶帽五部分组成。瓶体外部装有两个防震胶圈，瓶体表面为天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样用以区别其它气瓶。为使氧气瓶平稳直立的放置，制造时把瓶底挤压成凹弧面形状；为了保护瓶阀在运输中免遭撞击，在瓶阀的外面套有瓶帽。目前，我国生产的氧气钢瓶最常见的容积为40L，当瓶内压力为15MPa表压时，该氧气瓶的氧气贮存量为6000L，即6m3。,2023/2/28,31,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,氧气瓶在出厂前都要经过严格检验，并需对瓶体进行水压试验，氧气瓶一般使用三年后应进行复验，复验内容有水压试验和检查瓶壁腐蚀情况。有关气瓶的容积、重量、出厂日期、制造厂名、工作压力，以及复验情况等项说明，都应在钢瓶收口处钢印中反映出来。,图82 氧化气瓶的构图1瓶体 2胶圈 3瓶箍 4瓶阀 5瓶帽体 6底座 7易熔塞,2023/2/28,32,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,2乙炔气瓶 乙炔气瓶是贮存和运输乙炔气的压力容器，其外形与氧气瓶相似，但比氧气瓶略短、略粗，瓶体表面涂白漆，并印有“乙炔气瓶”、“不可近火”等红色字样。因乙炔不能用高压压入瓶内贮存，所以乙炔瓶的内部构造较氧气瓶要复杂得多。乙炔瓶内有微孔填料布满其中，而微孔填料中浸满丙酮，利用乙炔易溶解于丙酮的特点，使乙炔稳定、安全地贮存在乙炔气瓶中，具体构造如图83所示。,图83 乙炔气瓶构造图 1一瓶帽 2一瓶阀 3一分解网 4一瓶体 5一微孔填料(硅酸钙),2023/2/28,33,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,瓶阀下面中心连接一椎形不锈钢网，内装石棉或毛毡，其作用是帮助乙炔从丙酮溶液中分解出来。瓶内的填料要求多孔且轻质，目前广泛应用的是硅酸钙。为使气瓶能平稳直立的放置，在瓶底部装有底座，瓶阀装有瓶帽。为了保证安全使用，在靠近收口处装有易熔塞，一旦气瓶温度达到100左右时，易熔塞即熔化，使瓶内气体外逸，起到泄压作用。另外瓶体装有两道防震胶圈。乙炔瓶的容量为40L，一般乙炔瓶中能溶解67kg乙炔。使用乙炔时应控制排放量，不能任意排放，否则会连同丙酮一起喷出，造成危险。,乙炔气瓶出厂前，需经严格检验，并做水压试验。在靠近瓶口的部位，还应标注出容量、重量、制造年月、最高工作压力、试验压力等内容。使用期间，要求每三年进行一次技术检验，发现有渗漏或填料空洞的现象，应报废或更换。,2023/2/28,34,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,3氢气瓶 氢气瓶是贮存和运输氢气的高压容器，气瓶的承装压力为15MPa，其构造与氧气瓶相同。不同的是瓶体涂深绿色漆，并用红漆标明“氢气”，瓶阀出气口处螺纹为反向。由于氢气瓶是高压容器，氢气又是可燃气体，因此氢气瓶使用规则应参照氧气瓶和乙炔瓶的安全要求。,2023/2/28,35,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,4液化石油气瓶 液化石油气瓶是贮存液化石油气的专用容器。按用量及使用方式不同，气瓶贮存量分别有10kg、15kg、36kg等多种规格，如企业用量较大，还可以制造容量为1t、2t或更大的贮气罐。气瓶的最大工作压力为16MPa，。气瓶通过试验鉴定后，应将制造厂名、编号、重量、容量、制造日期、试验日期、工作压力、试验压力等项内容，固定在气瓶的金属铭牌上，应标有制造厂检验部门的钢印。该种气瓶属焊接气瓶，气瓶外表涂银灰色，并有“液化石油气”红色字样。,2023/2/28,36,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(二)气瓶发生爆炸事故的原因 1气瓶的材质、结构或制造工艺不符合安全要求。例如材料冲击值低，瓶体严重腐蚀，瓶壁厚薄不匀，有夹层等。2由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用，使瓶温过高，压力剧增，直至超过瓶体材料强度极限，发生爆炸。3在搬运装卸时，气瓶从高处坠落、倾倒或滚动等，发生剧烈碰撞冲击。,2023/2/28,37,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,4放气速度太快，气体迅速流经阀门时产生静电火花。5氧气瓶上沾有油脂，在输送氧气时急剧氧化。6可燃气瓶(乙炔、氢气、石油气瓶)发生漏气。7乙炔瓶内多孔物质下沉，产生净空间，使乙炔瓶处于高压状态。8乙炔瓶处于卧放状态，或大量使用乙炔时出现丙酮随同流出。9石油气瓶充灌过满，受热时瓶内压力过高。,2023/2/28,38,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(三)气瓶运输、储存、使用的安全要求 1气瓶运输(装卸)时的安全要求(1)装运气瓶的车辆应有“危险品”的安全标志。(2)气瓶必须配戴好瓶帽(有防护罩的除外)，并要拧紧，防止摔断瓶阀造成事故。(3)要轻装轻卸，避免剧烈震动，严禁抛、滑、滚、冲击，以防气体膨胀爆炸，最好备有波浪形的瓶架，垫上橡皮或其它软物，以减小震动。(4)禁止用起重机直接吊运钢瓶，充实的钢瓶禁止喷漆作业。,2023/2/28,39,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(5)瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸，产生毒气的气瓶，不得同车(厢)运输；易燃、易爆、腐蚀性物品或与瓶内气体起化学反应的物品，不得与气瓶一起运输。如氧气瓶不得与油脂物质和可燃气体钢瓶同车运输。(6)气瓶装在车上，应妥善固定、避免碰撞、摩擦和滚动，一般应横放在车厢里，头部朝向一方，垛高不得超过车厢高度，则不超过五层；如立放时，车厢高度应在瓶高的三分之二以上。,2023/2/28,40,(7)夏季运输应有遮阳设施，适当覆盖，避免曝晒；城市的繁华市区应避免白天运输。(8)严禁烟火。运输可燃气体气瓶时，运输工具上应备有灭火器材。(9)运输气瓶的车、船不得在繁华市区、重要机关附近停靠；车、船停靠时，司机与押运人员不得同时离开。(10)装有液化石油气的气瓶不应长途运输。,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,2023/2/28,41,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,2气瓶储存时的安全要求(1)应置于专用仓库储存，气瓶仓库应符合建筑设计防火规范的有关规定。(2)仓库内不得有地沟、暗道，严禁有明火和其他热源；仓库内应通风、干燥，避免阳光直射。(3)盛装易起聚合反应或分解反应气体的气瓶，必须规定储存期限，并应避开放射性射线源。(4)空瓶与实瓶两者应分开放置，并有明显标志，毒性气体气瓶和瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸，产生毒物的气瓶，应分室存放，并在附近设置防毒用具或灭火器材。(5)气瓶放置时要配戴好瓶帽，以免碰坏气门和防止油质尘埃侵入气门口内。(6)气瓶应放置整齐。立放时，应该有栏杆或支架加以固定或扎牢，以防倾倒；横放时，头部朝同一方向，垛高不宜超过五层。,2023/2/28,42,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,3气瓶使用时的安全要求(1)不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记。(2)气瓶使用前应进行安全状况检查，对盛装气体进行确认。(3)气瓶的放置地点，不得靠近热源，距明火10m以外。盛装易起聚合反应或分解反应气体的气瓶应避开放射性射线源。(4)气瓶立放时应采取防止倾倒措施。(5)夏季应防止阳光曝晒。(6)严禁敲击、碰撞，特别是乙炔瓶不应遭受剧烈振动或撞击，以免填料下沉而形成净空间影响乙炔的贮存。,2023/2/28,43,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(7)严禁在气瓶上进行电焊引弧。(8)不得用温度超过40的热源对气瓶加热，如乙炔瓶瓶温过高会降低丙酮对乙炔的溶解度，而使瓶内乙炔压力急剧增高，造成危险。(9)瓶内气体不得用尽，必须留有剩余压力(永久气体气瓶的剩余压力应不小于0.05MPa；液化气体气瓶应留有不少于0510规定充装量的剩余气体)并关紧阀门，防止漏气，使气压保持正压，以便充气时检查，还可以防止其他气体倒流入瓶内，发生事故。(10)在可能造成回流的使用场合，使用设备必须配置防止倒灌的装置，如单向阀、止回阀、缓冲罐等。,2023/2/28,44,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(11)气瓶和电焊在同一地点使用时，瓶底应垫绝缘物，以防气瓶带电。与气瓶接触的管道和设备要有接地装置，防止产生静电造成燃烧或爆炸。(12)氧气瓶阀不得沾有油脂，焊工不得用沾有油脂的工具、手套或油污工作服去接触氧气瓶阀、减压器等。冬季使用时，如瓶阀或减压器有冻结现象时，可用热水或水蒸汽解冻，严禁用火焰烤或铁器撞击。氧气瓶着火时，应迅速关闭阀门，停止供氧。(13)乙炔瓶使用和存放时，应保持直立，不能横躺卧放，以防丙酮流出，引起燃烧爆炸，一旦要使用已卧放的乙炔气瓶必须先直立20分钟后，再连接减压器然后再使用。,2023/2/28,45,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(14)石油气对普通橡胶制的导管和衬垫有腐蚀作用，必须采用耐油性强的橡胶。不得随意更换衬垫和胶管，以防腐蚀漏气。(15)石油气瓶点火时，应先点燃引火物，后打开瓶阀，不要颠倒次序。(16)液化石油气瓶用户，不得将气瓶内的液化石油向其他气瓶倒装；不得自行处理气瓶内的残液；(17)气瓶投入使用后，不得对瓶体进行挖补，焊接修理。,2023/2/28,46,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,二、减压器(一)减压器的作用和分类 减压器是将高压气体降为低压气体、并保持输出气体的压力和流量稳定不变的调节装置。减压器的作用一是减压作用，二是稳压作用。减压器按用途不同可分为氧气减压器和乙炔减压器等，还可分为集中式和岗位式两类；按构造不同可分为单级式和双级式两类；按工作原理不同可分为正作用式和反作用式两类。目前，常见的国产减压器以单级反作用式和双级混合式(第一级为正作用式、第二级为反作用式)两类为主。,2023/2/28,47,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(二)减压器的安全使用 1氧气瓶放气或开启减压器时动作必须缓慢。如果阀门开启速度过快，减压器工作部分的气体因受绝热压缩而温度大大提高，这样有可能使有机材料制成的零件如橡胶填料、橡胶薄膜纤维质衬垫着火烧坏，并可使减压器完全烧坏。另外，由于放气过快产生的静电火花以及减压器有油污等，也会引起着火燃烧烧坏减压器零件。2减压器安装前及开启气瓶阀时的注意事项：安装减压器之前，要略打开氧气瓶阀门，吹除污物，以防灰尘和水分带入减压器。在开启气瓶阀时，瓶阀出气口不得对准操作者或他人，以防高压气体突然冲出伤人。减压器出气口与气体橡胶管接头处必须用退过火的铁丝或卡箍拧紧，防止送气后脱开发生危险。,2023/2/28,48,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,3减压器装卸及工作时的注意事项：装卸减压器时必须注意防止管接头丝扣滑牙，以免旋装不牢而射出。在工作过程中必须注意观察工作压力表的压力数值。停止工作时应先松开减压器的调压螺钉，再关闭氧气瓶阀，并把减压器内的气体慢慢放尽，这样，可以保护弹簧和减压活门免受损坏。工作结束后，应从气瓶上取下减压器，加以妥善保存。4减压器必须定期校修，压力表必须定期检验。这样做是 为了确保调压的可靠性和压力表读数的准确性。在使用中如发现减压器有漏气现象、压力表针动作不灵等，应及时维修。,2023/2/28,49,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,5减压器冻结的处理。减压器在使用过程中如发现冻结，应用热水或蒸汽解冻，绝不能用火焰或红铁烘烤。减压器加热后，必须吹掉其中残留的水分。6减压器必须保持清洁。减压器上不得沾染油脂、污物，如有油脂，必须在擦拭干净后才能使用。7各种气体的减压器及压力表不得调换使用。,2023/2/28,50,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,三、焊炬(一)焊炬的构造、工作原理 焊炬又称焊枪，其作用是将可燃气体和氧气按一定比例均匀地混合，以一定的速度从焊嘴喷出，形成一定能率、一定成分、适合焊接要求和稳定燃烧的火焰。焊炬应具有良好的调节氧气与可燃气体的比例和火焰能率的性能，使混合气体喷出的速度等于或大于燃烧速度，以使火焰稳定地燃烧。同时还要求焊炬的重量要轻，使用时应操作方便、安全可靠。焊炬按可燃气体与氧气的混合方式分为等压式和射吸式两类；按尺寸和重量分为标准型和轻便型两类；按火焰的数目分为单焰和多焰两类；按可燃气体的种类分为乙炔、氢气等；按使用方法分为手用和机械两类。,2023/2/28,51,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,等压式焊炬可燃气体的压力和氧气的压力是相等的，因此称等压式。等压式焊炬的优点是不易发生回火，但等压式焊炬不能用于低压乙炔，因而限制了它的使用，所以目前等压式焊炬很少采用。而射吸式焊炬，乙炔的流动主要依靠射吸作用，即氧气从喷嘴口快速射出，将聚集在喷嘴周围的乙炔吸出，并在混合气管按一定比例混合后从焊嘴喷出，所以不论使用低压乙炔或中压乙炔，都能使焊炬正常工作。目前国产的焊炬均为射吸式,2023/2/28,52,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(二)射吸式焊炬的构造和工作原理 图84所示为目前使用较广的H016射吸式焊炬，它主要由主体、乙炔调节阀、氧气调节阀、喷嘴、射吸管、混合气管、焊嘴、手柄、乙炔管接头和氧气管接头等部分组成。,图84 H016 型焊炬的构造1焊嘴 2混合气管 3射吸管 4射吸管螺母 5乙炔调节阀 6乙炔进气管 7乙炔管接头 8氧气管接头 9氧气进气管 10手柄 11氧气调节阀 12主体 13乙炔阀针 14氧气阀针 15喷嘴,2023/2/28,53,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,H016型焊炬的主体由黄铜(HPb591)制成。在手柄下侧装有氧气调节阀及其阀针和喷嘴，在手柄前端装有乙炔调节阀及其阀针。旋拧上述调节阀，可使阀针前后位置移动，从而控制氧气或乙炔的开放和关闭，同时也调整了流量，以便控制焊接火焰的能率。喷嘴是根据射吸式原理，将氧气和乙炔按一定比例混合，并以一定流速从射吸管射出，然后进入混合气管再从焊嘴喷出。射吸管用射吸管螺母紧固在焊炬主体的左侧，焊嘴通过螺纹连接旋紧在混合气管的前端。混合气管与射吸管采用银钎料钎焊。,2023/2/28,54,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,乙炔进气管和氧气进气管也采用银钎料钎焊连接在主体的右上侧，并在进气管的另一端焊上气管接头，供连接橡皮气管用。使用H01-6型焊炬，打开氧气调节阀，氧气立即从喷嘴快速射出，这样，在喷嘴的外围形成真空，即产生负压和吸力。这时再打开乙炔调节阀，乙炔就会聚集在喷嘴的外围。由于氧气射流的负压作用，喷嘴外围的乙炔很快被氧气吸入射吸管、进入混合气管再从焊嘴喷出。H01-6型焊炬利用射吸作用，使高压(0108MPa)氧与压力较低(000101MPa)的乙炔均匀地按一定比例混合(体积比约为1：1)，并以相当高的流速喷出。无论是低压乙炔，还是中压乙炔都能保证焊炬的正常工作。,2023/2/28,55,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,图85所示为H02-1型换管式微型焊炬。它是一种特殊用途的焊炬，主要适用于焊接较薄的和低熔点的金属，能焊接021mm的板材。,图85 H02-1型换管式微型焊炬的构造1换管 2混合气管 3射吸管 4喷嘴 5射吸管螺母 6氧气调节阀 7手捏管 8氧气管接头 9乙炔管接头 10乙炔调节阀 11乙炔阀针 12主体 13氧气阀针,2023/2/28,56,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,H02-1型换管式微型焊炬的构造和工作原理基本上和H01-6型焊炬相同，主要区别是采用换管形式来更换焊嘴。焊炬备有三个焊嘴，可以根据不同的板厚来选择适当的焊嘴及混合气管的射吸管。焊炬还备有专门的通针，供通畅焊炬通道使用。,(三)焊炬的安全使用 1使用焊炬时应注意的事项(1)使用前必须检查其射吸情况。先将氧气橡皮管紧接在氧气接头上，使焊炬接通氧气。此时先开启乙炔调节阀手轮，再开启氧气调节手轮，用手指按在乙炔接头上，如果手指感到有一股吸力，则表明射吸作用正常。如果没有吸力，甚至氧气从乙炔接头中倒流出来，则说明没有射吸能力，必须进行修理，否则严禁使用。,2023/2/28,57,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(2)焊炬射吸检查正常后，再把乙炔橡皮管接在乙炔接头上。一般要求氧气进气接头必须与氧气橡皮管连接牢固，即用卡箍或退火的铁丝拧紧。而乙炔进气接头与乙炔橡皮管应避免连接太紧，以不漏气并容易插上和容易拔下为准。同时应检查其它各气体通道、各气体调节阀处和焊嘴处是否正常和漏气。,2023/2/28,58,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(3)上述检查合格后才能点火。点火时应把氧气调节阀稍微打开，然后打开乙炔调节阀。点火后应立即调整火焰，使火焰达到正常形状。如果调整不正常或有灭火现象，应检查是否漏气或管路堵塞，并进行修理。点火时也可以先打开乙炔调节阀，点燃乙炔并冒烟灰，此时立即打开氧气调节阀调节火焰。这种点火方法可避免点火时的鸣爆现象，而且在送氧后一旦发生回火便立即关闭氧气，防止回火爆炸，这种点火方法还能较容易地发现焊炬是否堵塞等毛病，其缺点是稍有烟灰，影响卫生，但有利于安全操作。,2023/2/28,59,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(4)停止使用时，应先关闭乙炔调节阀，然后再关闭氧气调节阀，以防止火焰倒袭和产生烟灰。在使用过程中若发生回火，应迅速关闭乙炔调节阀，同时关闭氧气调节阀。等回火熄灭后，再打开氧气调节阀，吹除残留在焊炬内的余焰和烟灰，并将焊炬的手柄前部放在水中冷却。(5)在使用过程中，如发现气体通路或阀门有漏气现象，应立即停止工作，消除漏气后，才能继续使用。(6)焊炬各气体通路均不得沾染油脂，以防氧气遇到油脂而燃烧爆炸。再者，焊嘴的配合面不能碰伤，以防止因漏气而影响使用。(7)焊炬停止使用后应挂在适当的场合，或拆下橡皮管将焊炬存放在工具箱内。严禁将带气源的焊炬存放在工具箱内。,2023/2/28,60,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,2焊炬常见的故障及排除方法(1)出现“叭、叭”响声(放炮)和连续灭火现象。是因焊炬使用时间过长，乙炔中的杂质，特别是氢氧化钙等烟灰在射吸管内壁附着太厚所致。排除时用比射吸管孔径细的齐头钢丝刮除里面的烟灰，尤其是在射吸管孔端部10mm处，更要清除干净。(2)射吸能力小，火焰较小。是因氧气阀针积灰较厚或因氧气阀针弯曲和射吸管孔与氧气调节阀孔不同轴引起，应清除积灰和调直阀针。,2023/2/28,61,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(3)没有射吸能力，同时还出现逆流现象。因射吸管孔处有杂质或焊嘴堵塞。如果焊嘴没有堵塞，应把乙炔橡皮管卸下来，用手指堵住焊嘴并开启氧气调节阀使氧气倒流，将杂质从乙炔管接头吹出。必要时可把混合气管卸下来，清除内部杂质。如果焊嘴堵塞，可用通针及砂布将飞溅物清除干净。,2023/2/28,62,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,(4)点燃后火焰忽大忽小。因氧气阀针杆的螺纹磨损，配合间隙过大，使阀针和针孔不同轴引起，须更换氧气阀针。(5)乙炔接头处倒流。主要是与氧气阀针相吻合的喷嘴松动漏气，应拧紧。(6)在焊接大型焊件或预热焊件时，出现连续灭火等现象。原因是焊嘴和混合气管温度过高或焊嘴松动。这时应关闭乙炔，将焊嘴浸入水中冷却或拧紧焊嘴，或将石棉绳用水湿润后，将焊嘴和混合气管缠绕包裹住。,2023/2/28,63,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,四、割炬（一）割炬的构造、工作原理 割炬的作用是使氧与乙炔按比例进行混合，并在预热火焰中喷射切割氧进行气割。割炬按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式不同分为射吸式和等压式两种，其中以射吸式割炬的使用最为普遍。割炬按其用途又分为普通割炬、重型割炬以及焊、割两用炬等。,2023/2/28,64,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,1.G0130型割炬 G0130型割炬是常用的一种射吸式割炬，能切割230mm厚的低碳钢板。割炬备有三个割嘴，可根据不同板厚进行选用。（1）G0130型割炬的构造 G0130型割炬的构造详见图86。割炬主要由主体、乙炔调节阀、预热氧调节阀、切割氧调节阀、喷嘴、射吸管、混合气管、切割氧气管、割嘴、手柄以及乙炔管接头和氧气管接头等部分组成。G0130型割炬的构造可分为两部分：一是预热部分，其构造与射吸式焊炬相同；二是切割部分，由切割氧气调节阀、切割氧气管以及割嘴等组成。,2023/2/28,65,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,图86 G0130型射吸式割炬构造1割嘴 2切割氧气管 3切割氧调节阀 4氧气管接头 5乙炔管接头 6乙炔调节阀 7手柄 8预热氧调节阀 9主体 10氧气阀针 11喷嘴 12射吸管螺母 13射吸管 14混合气管 15乙炔阀针,2023/2/28,66,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,（2）割嘴的工作原理 割嘴上的混合气喷孔呈环形(组合式割嘴)或梅花形(整体式割嘴)，如图 87所示。因此，形成的气割火焰呈环状分布。G0130型割炬使用的割嘴为环形割嘴，其结构详见图8 7(a),环形割嘴 梅花形割嘴,2023/2/28,67,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,割嘴的工作原理是：气割时，先稍微开启预热氧调节阀，再打开乙炔调节阀并立即点火。然后增大预热氧流量，氧气与乙炔混合后从割嘴混合气孔喷出，形成环形预热火焰，对工件进行预热。待起割处被预热至燃点时，立即开启切割氧调节阀，使金属在氧气流中燃烧，并且氧气流将割缝处的熔渣吹掉，不断移动焊炬，在工件上形成割缝。,G01100型和G01300型割炬的构造和工作原理与G0130型割炬相同。区别仅在于割炬的尺寸和割嘴的大小不同。G01100型和G01300型割炬可分别切割10100mm和100300mm厚的工件。,2023/2/28,68,第三节 气焊与气割设备、工具及使用安全要求,2.GD1100型割炬 GDl100型割炬是等压式割炬，能切割540mm厚的低碳钢工件。割炬备有三个割嘴，可根据不同的板