机械制造基础于文强第四章_焊接.ppt

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1、第四章焊接（P143）n焊接是利用加热或加压（或两者并用），并且用或不用填料，使分离的两部分金属达到原子结合的一种加工方法。n在机械制造、建筑、车辆、石油化工、原子能、航空航天等部门得到广泛运用。n焊接运用视频2021/9/231第一节概述（P142）n焊接的优点：n1）连接性能好，密封性好，承压能力高；n2）省料，重量轻，成本低；n3）加工装配工序简单，生产周期短；n4）易于实现机械化和自动化。n焊接的缺点：n1）焊接结构是不可拆卸的，要更换修理不便；n2）焊接接头的组织和性能往往要变坏；3）要产生焊接残余应力和焊接变形；4）会产生焊接缺陷，如裂纹、未焊透、夹渣、气孔等。2021/9/232

2、第一节概述（P143）焊接方法的种类很多，按焊接过程的特点可分为三大类：1 1）熔化焊）熔化焊：利用局部加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝，将两部分金属连接称为一个整体。2 2）压力焊）压力焊：在焊接过程中需要加压的一类焊接方法。3 3）钎焊）钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的一种焊接方法。2021/9/2332.2 焊接接设备与工具与工具 1.交流弧交流弧焊机机2021/9/2342021/9/2352021/9/236一、熔焊冶金过程和电焊条2、电焊条（P150）焊条由焊芯和药皮两部分组成：1 1）焊

3、芯：）焊芯：一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源；另一方面作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属；焊芯采用焊接专用金属丝（称为焊丝）化学成分如P150表3-1。如H08Mn2SiA等。2 2）药皮）药皮：焊条药皮的主要作用有：改善焊接工艺性；机械保护作用；冶金处理作用。焊条药皮的组成物按其作用分有：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂等。其原料和作用如表所示。2021/9/237焊条的种类、型号、牌号（P151）1）焊条的种类：按用途分有：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜合铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。按药皮性质分：酸性焊条（

4、酸性氧化物为主），碱性焊条（碱性氧化物和萤石CaF2为主）。2）焊条型号：是国家标准中的焊条代号。如E4303，E表示焊条，43表示熔敷金属抗拉强度最小值kgf/mm2；03表示焊接位置为全位置、电流种类为交直流及药皮类型为钛铁矿型。3）焊条牌号：是焊条行业统一的焊条代号，用一个大写汉语拼音字母和三个数字表示；如J422，J表示结构钢焊条，42表示焊缝金属抗拉强度等级kgf/mm2，2表示药皮类型和电流种类（P152表3-3）。2021/9/238碱性焊条和酸性焊条（P152）n两者性能差别很大，使用时不能随意互换。n碱性焊条的特点有：机械性能好；工艺性能差；焊缝金属抗裂性好；对锈、油、水的敏

5、感性大，易出气孔；有毒烟尘多。用于重要的结构钢或合金钢结构。n酸性焊条机械性能较差，但工艺性能好；货源充足，价格低；用于一般结构钢。2021/9/239焊条的选用原则（P153）1）等强度原则；2）同成分原则；3）抗裂性要求；4）低成本要求。焊条直径大小选择视频2021/9/23103、影响焊接接头性能的因素（P148）焊接接头的机械性能决定于它的化学成分和组织。具体有：1）焊接材料：焊丝和焊剂都要影响焊缝的化学成分；2）焊接方法：一方面影响组织粗细，一方面影响有害杂质含量；3）焊接工艺：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称，叫焊接工艺参数；

6、线能量:指熔化焊时，焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量。显然焊接工艺参数，影响焊接接头输入能量的大小，影响焊接热循环，从而影响热影响区的大小和接头组织粗细。4）焊后热处理：如正火，能细化接头组织，改善性能。此外，接头形式，工件厚度、施焊环境温度和预热等均会影响焊后冷却速度，从而影响接头的组织和性能。2021/9/2311焊接缺陷的检查n焊接缺陷按发生部位可分为表面缺陷和内部缺陷。对表面缺陷：1）着色检验：是一种渗透探伤法，使用喷罐式气雾剂，先用清洗气雾剂清洗，再用渗透气雾剂（红色）渗透，再清洗，最后用显像气雾剂（白色）显示。2）磁粉探伤：原理是利用外加磁场在焊件上产生的磁力线，遇有裂纹等缺陷时

7、，会弯曲跑出焊件表面，形成漏磁场，产生极性，吸附磁粉，显示裂纹等缺陷的形貌、部位和尺寸；如图所示。2021/9/2312焊接缺陷的检查对内部缺陷：1）射线探伤：有x射线，射线和高能射线；其原理是利用射线经过裂纹等缺陷时，衰减较小，在底片感光较强，而显示出缺陷的形状、尺寸和位置。X射线探伤示意图和X光片的识别 2）超声波探伤：其原理是向焊接接头发出定向的超声波，遇有缺陷时，在超声波到达接头底面之前，就返回接受器，在荧光屏上显示出脉冲波形，从而判断缺陷的位置和大小，但不能判断那种缺陷。超声波检验示意图2021/9/2313第二节常用焊接方法（P150）n焊接方法种类很多，按照焊接过程的物理特点可分

8、为熔焊、压焊和钎焊三类。常用焊接方法有:熔焊熔焊 堆焊与喷涂堆焊与喷涂 高能焊高能焊 电渣焊电渣焊 电弧焊电弧焊 气焊气焊 激光焊激光焊 电子束焊电子束焊 等离子弧焊等离子弧焊 气体保护焊气体保护焊埋弧自动焊埋弧自动焊 焊条电弧焊焊条电弧焊2021/9/2314 压焊压焊 摩擦焊摩擦焊 扩散焊扩散焊 电阻焊电阻焊 超声波焊超声波焊 爆炸焊爆炸焊 对焊对焊 点焊点焊 缝焊缝焊 钎焊钎焊 真空钎焊真空钎焊 感应钎焊感应钎焊 炉中钎焊炉中钎焊 电阻钎焊电阻钎焊 盐浴钎焊盐浴钎焊 火焰钎焊火焰钎焊 烙铁钎焊烙铁钎焊2021/9/23151、点焊（P163）n点焊：利用电流通过两圆柱形电极和搭接的两焊件

9、产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核（其周围为塑性状态），然后在压力下熔核结晶，形成一个焊点的焊接方法。如图315所示，点焊的接头形式如图所示，均为搭接接头，焊接前应清理。n点焊的工作循环有如图3-16所示的两种方式。电焊的主要焊接参数是电极压力、焊接电流和通电时间；压力过大、电流过小，会使热量少，焊点强度下降；压力过小、电流大会使热量大而不稳定，易飞溅，烧穿。n点焊时会发生点焊分流现象，如图3-17所示，故焊点间距不宜过小。点焊视频2021/9/23162、缝焊（P165）n缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似，采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有

10、密封性的焊缝。焊接原理如图315所示。焊接接头形式如图所示。焊接分流现象较严重，故同等条件下焊接电流较大。主要用于有密封性要求的薄板件。n缝焊生产汽车油箱视频n滚焊过程 视频2021/9/23173、对焊（P165）n对焊是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电阻焊，可分为电阻对焊和闪光对焊。对焊的应用如图所示。1 1）电阻对焊）电阻对焊：先加预压，使两端面压紧，再通电加热，使待焊处达到塑性温度后，再断电加压顶锻，产生一定塑性变形而焊合。其焊接循环如图318所示。适于截面简单，直径小于20mm和强度要求不高的杆件。2021/9/23183、对焊（P165）2 2）闪光对焊）闪光对焊：两焊件不接触

11、，先加电压，再移动焊件使之接触，由于接触点少，其电流密度很大，接触点金属迅速达到熔化、蒸发、爆破，呈高温颗粒飞射出来，称为闪光；经多次闪光加热后，端面均匀达到半熔化状态，同时多次闪光把端面的氧化物也清除干净，于是断电加压顶锻，形成焊接接头，其焊接循环如图319所示。n对焊断面形状应相近，以保证断面均匀加热。常见对焊接头形式如图320所示；其焊接质量较高，常用于重要零件焊接。闪光对焊视频闪光对焊视频2021/9/2319第五节常用金属材料的焊接一、金属焊接性（P175）1 1、金属焊接性的概念、金属焊接性的概念n焊接性是金属材料对焊接加工的适应性，主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的

12、难易程度。n包括工艺焊接性，即在一定焊接工艺条件下，一定的金属形成焊接缺陷的敏感性；使用焊接性，焊接接头对使用要求的适应性，包括焊接接头的力学及其他特殊性能。n金属焊接性是金属的一种加工性能，它取决于金属材料本身性质和加工条件。焊接性能随焊接方法、焊接材料和焊接工艺而变，不同条件下焊接性能有很大差别。如钛的手工电弧焊接性极差，但氩弧焊则好。2021/9/2320二、碳钢的焊接（二、碳钢的焊接（P177P177）1、低碳钢的焊接n低碳钢的含碳量小于0.25%，碳当量小于0.4%，焊接性能良好，没有淬硬、冷裂倾向。n板厚大于50mm，在低于0的环境温度焊接时，应预热100150。n沸腾钢裂纹倾向可

13、能较大，设计重要的结构件时，应采用镇静钢。n常用J422和J427焊条，一般构件用J422，重要结构件应用J427。2021/9/23212 2、中碳钢的焊接（、中碳钢的焊接（P177P177）n中碳钢由于含碳量增加，碳当量在0.4%以上，冷裂倾向增大，焊接性能变坏。n常用的35号钢和45号钢焊接时一般要预热150250左右。n要注意降低焊缝中的含碳量，如采用细焊条、小电流、多层道焊接。n焊后绶冷。2021/9/2322三、低合金结构钢的焊接（三、低合金结构钢的焊接（P176P176）n主要合金元素是Mn,基本上是低碳钢，碳当量小于0.5，焊接性能良好。n可采用手工电弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳

14、气体保护焊，强度高的采用富氩气体保护焊。ns小于350MPa时，一般不预热，但当板厚大于30mm时、环境温度较低时应当预热。ns大于400MPa时，淬硬、冷裂倾向增大，应当预热。2021/9/2323四、不锈钢的焊接（P179）n奥氏体不锈钢的焊接性能良好，没有冷脆现象，选用化学成分相同的电焊条，可能出现的问题是晶间腐蚀和热裂纹。n马氏体不锈钢的焊接性能较差，主要是冷裂纹和淬硬脆化，焊前要预热，焊后热处理，可采用奥氏体不锈钢焊条。n铁素体不锈钢（1Cr17)不存在冷裂和淬硬现象，可能出现的问题是过热区的晶粒长大引起的脆化。n不锈钢与低碳钢和普低钢焊接：如1Cr18Ni9Ti与Q235A对焊时要

15、选用2513型焊条。2021/9/2324五、铸铁的焊补（P180）1、热焊：把工件整体或局部预热到600700，在焊接过程中保持预热温度，焊后缓慢冷却。用铸铁焊条Z248（铸248）2、冷焊：铸铁冷焊一般不预热或低温度预热。一般用纯镍铸铁焊条Z308（铸308）。n易产生白口：靠降低冷却速度、快改变焊缝化学成分来避免。n易产生裂纹：焊前预热、焊后绶冷，采用小直径、小电流、分散焊。2021/9/2325六、非铁金属的焊接1、铝及铝合金的焊接（P181）n表面极易氧化：生成Al2O3薄膜致密度高、熔点高，严重阻碍熔合。n容易产生气孔：特别是氢气孔要引起足够的重视。n焊接热处理强化铝合金时存在接头

16、软化和热裂纹两个问题。n氩弧焊是较为理想的焊接方法：板厚小于8mm时，采用钨极氩弧焊，且用交流电源；板厚大于8mm时，采用直流反接。n焊丝的选用：采用成分相同的铝合金焊丝或铝硅合金焊丝（热处理强化铝合金而言）。2021/9/2326六、非铁金属的焊接（P182）2、铜及铜合金的焊接：1）焊接性能比低碳钢差；2）易产生焊不透现象；导热性好，热容量大。3）焊接应力或变形大；线膨胀系数大，凝固收缩率大。3、钛及钛合金的焊接：1）焊接时易吸收气体使接头变脆。2）易产生裂纹。3）气孔。4）采用氩弧焊，既要保护熔池，也要保护焊缝。2021/9/2327第六节焊接结构工艺设计（P184）n焊接工艺设计的主要

17、内容是根据焊接结构工作时的使用要求，力求焊接质量良好，焊接工艺简便，生产率高，成本低。n焊接结构工艺性，一般有三个方面的内容：焊接结构工艺性，一般有三个方面的内容：1）合理选择结构材料；2）焊缝布置；3）焊接接头及坡口形式设计。n焊接结构的主要生产工艺过程为：备料装配焊接焊接变形矫正质量检验表面处理。2021/9/2328焊接结构材料的选择n在满足使用要求的前提下，尽量选用低碳钢和强度等级低的普通低合金钢。n尽量采用相同厚度的材料。n尽量多采用型钢来焊接，不仅减少焊缝，不增加刚度和强度，如槽钢、工字钢和角钢等。n尽量采用相同材料及牌号焊接，如采用两种不同牌号的金属材料来焊接，要充分注意可焊性。

18、2021/9/2329二、焊接结构工艺设计1、焊缝布置（P182）焊缝布置影响结构件的焊接质量和生产率，应考虑下列原则：1）便于焊接操作，至少要能够焊接。如P186图329和图330所示。2）焊缝要避开应力较大部位，特别是要避开应力集中部位。如图331所示。3）焊缝应避免密集交叉。如图334和图335所示。2021/9/23301、焊缝的布置（P182）4）焊缝设置应尽量对称，如图所示。5）尽量减少焊缝长度和焊缝截面，如图所示。6）焊缝应尽量处于平焊位置，立焊、横焊次之，仰焊最差；7）焊缝布置应避开加工部位。如图所示。2021/9/23313、焊接接头设计（P189）n焊接接头设计包括焊接接头

19、形式设计和坡口形式设计。2021/9/2332（1）接头形式设计（P189）n常用的基本接头型式有：对接接头、盖板接头、搭接接头、角接接头、T形接头、十字接头和卷边接头等。如图所示。n其选择应根据结构的形状和焊接生产工艺而定，要考虑易于保证焊接质量和尽量降低成本。n对于钎焊，电阻焊的点焊和缝焊采用搭接；对焊采用对接；熔化焊可采用对接、搭接，角接和T形接对比选择；压力容器一般采用对接，桁架结构一般采用搭接。对于气焊和钨极氩弧焊可采用卷边接头。2021/9/2333（2）破口形式设计（P191）n开坡口的目的：是为了使接头根部焊透，使焊缝成形美观，通过控制坡口大小调节母材金属和填充金属的比例。n加

20、工方法：有气割、切削加工、碳弧气刨等。n坡口形式主要取决于板料厚度。既保证焊缝，又要提高生产率和降低成本。2021/9/2334（2）破口形式设计（P191）1）对接接头坡口：对接接头的基本坡口形式有形坡口、Y形坡口、双Y形坡口、U形坡口等，如图344所示。同样板厚条件下：双Y形坡口比V形坡口所需金属少，焊接工时也少，焊接变形也小；U形坡口也比V形坡口省焊条，省工时，焊接变形也小。2）角接接头坡口：角接接头基本坡口形式有形坡口、错变I形坡口、Y形坡口、V形坡口等，如图346所示。3）T型接头坡口：T型接头基本坡口形式有形坡口、V形坡口等，如图348所示。4）对不同厚度的板材，接头两侧板厚截面应

21、尽量相同或相近，如图349所示。2021/9/23354.1.4焊接方法与操作手工电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，简称手弧焊。是以焊条和焊件作为两个电极，被焊金属称为焊件或母材。焊接时因电弧的高温和吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金属上形成一个椭圆形充满液体金属的凹坑，这个凹坑称为熔池。随着焊条的移动熔池冷却凝固后形成焊缝。焊缝表面覆盖的一层渣壳称为熔渣。焊条熔化末端到熔池表面的距离称为电弧长度。从焊件表面至熔池底部距离称为熔透深度。2021/9/23361.焊接电弧n（1）电弧的产生。电弧是在焊条和工件之间产生强烈、稳定而持久的气体放电现象。n（2）焊接电弧的结构2021/9/2

22、3372.引弧操作n使焊条和焊件之间产生为稳定电弧的过程称引弧。常用的引弧方法有敲击法和划擦法。2021/9/2338引弧操作应注意以下几点n（1）焊条经敲击或划擦后要迅速提起，否则易黏住焊件，产生短路。当焊条与焊件粘住时，可将焊条左右摆动几下，即可使焊条脱离。如仍不奏效，应立即将焊钳脱离焊条，待焊条冷却后再用手扳下。2021/9/2339引弧操作应注意以下几点n（2）焊条不能提得过高，否则会燃而复灭。n（3）如果焊条与焊件多次接触仍不能引弧，应将焊条在焊件上重击几下，清除端部绝缘物质。2021/9/23403.运条方法2021/9/23412021/9/2342焊接的收尾n划圈收尾法2021

23、/9/2343反复断弧收尾法2021/9/2344回焊收尾法2021/9/2345焊缝的连接2021/9/2346施焊方法n平焊n（1）坡口准备：钢板厚46mm，可采用I型坡口双面焊，接口平整（2）焊前清理，清除铁锈，油污等（3）组对，将两板水平放置，对齐，留12mm间隙（4）定位焊：焊条点固，固定两工件的相对位置，点固后清渣，如工件较长，可每隔可每隔300mm左右点固一次2021/9/23476焊接：选择合适的规范，先焊点固面的反面，使溶深大于板厚的一半，焊后除渣7翻转工件，焊接另一面，同上8焊后清理：用钢丝刷等工具，把焊件表面的飞渣等清理干净9检验：用外观方法检验焊缝质量，若有缺陷，应尽可

24、能修补2021/9/2348立焊n立焊时，由于焊条的熔滴和熔池内铁水容易下淌，操作困难。因此应注意以下几点：(1)采用较细直径的焊条和较小的焊接电流。(2)采用短弧焊接，缩短熔滴过渡距离。2021/9/2349n(3)正确选用焊条倾斜角度。如对接立焊时，焊条角度左右方向各为90，与垂直平面下方成6080夹角。(4)根据接头形式和熔池温度，灵活选用运条方法。2021/9/23504.2气焊与气割气焊：利用可燃气体与助燃气体混合燃烧后，产生的高温火焰对金属材料进行熔化焊的一种方法。如图5-28所示，将乙炔和氧气在焊矩中混合均匀后，从焊嘴出燃烧火焰，将焊件和焊丝熔化后形成熔池，待冷却凝固后形成焊缝连

25、接。2021/9/2351气焊n气焊所用的可燃气体很多，有乙炔、氢气、液化石油气、煤气等，而最常用的是乙炔气。乙炔气的发热量大，燃烧温度高，制造方便，使用安全，焊接时火焰对金属的影响最小，火焰温度高达31003300。氧气作为助燃气，其纯度n越高，耗气越少。因此，气焊也称为氧乙炔焊。2021/9/2352氧气切割n氧气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，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法。如图5-39所示。2021/9/2353n因此，气割包括预热、燃烧、吹渣三个过程。气割原理与气焊原理在本质上是完全不同的，气焊是熔化金属，而气割是金属在纯氧中的燃烧（剧烈的氧

26、化），故气割的实质是“氧化”并非“熔化”。2021/9/23544.2.1设备与工具气焊设备系统图2021/9/23554.2.1设备与工具n储气设备n1）乙炔发生器n乙炔发生器是利用电石和水的相互作用，来制取乙炔的设备。2021/9/23562）氧气瓶n它是一种存储和运输氧气的高压容器。氧气瓶它是一种存储和运输氧气的高压容器。氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝是贮存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝色，并漆有色，并漆有“氧气氧气”黑色字样。氧气瓶容量一黑色字样。氧气瓶容量一般为般为40L，额定工作压力为，额定工作压力为15MPa，因此，每，因此，每瓶可装瓶可装1个大气压的氧气个大

27、气压的氧气6000L。n 必须正确地保管和使用氧气瓶，否则，有必须正确地保管和使用氧气瓶，否则，有爆炸的危险。禁止将氧气瓶和乙炔瓶以及其他爆炸的危险。禁止将氧气瓶和乙炔瓶以及其他可燃气瓶、易爆易燃物品放在一起，不得同车可燃气瓶、易爆易燃物品放在一起，不得同车运输。禁止氧气瓶接触油脂，高压氧气与油脂运输。禁止氧气瓶接触油脂，高压氧气与油脂等易燃物接触，会引起自燃。等易燃物接触，会引起自燃。n 操作中氧气瓶距离乙炔发生器、明火或热操作中氧气瓶距离乙炔发生器、明火或热源应大于源应大于5m。n 气瓶阀是用来开闭氧气的阀门。气瓶阀是用来开闭氧气的阀门。2021/9/23573）乙炔瓶n乙炔瓶是一种储存和

28、运输乙炔的容器。外形与氧气瓶相似,但它的构造比氧气瓶复杂。乙炔瓶的主要部分是用优质碳素钢或低合金钢轧制而成的圆柱形无缝瓶体。外表漆成白色，并红漆有“乙炔”字样。在瓶体内装有浸满着丙酮的多孔性填料，能使乙炔稳定而安全的储存在瓶内。使用时，溶解在丙酮内的乙炔就分解出来，通过乙炔瓶阀流出。而丙酮仍留在瓶内，以便溶解再次压入乙炔。乙炔瓶阀下面的填料中心部分的长孔内放着石棉，其作用是帮助乙炔从多孔填料中分解出来。2021/9/23582.必备工具n减压阀n减压阀的作用是将存储在气瓶内的高压气体，减压到所需的稳定压力。2021/9/2359焊炬焊炬是气焊时用于焊炬是气焊时用于控制气体混合比、控制气体混合比

29、、流量及火焰并进行流量及火焰并进行焊接的工具。射吸焊接的工具。射吸式焊炬的构造原理式焊炬的构造原理见图。氧气从喷嘴见图。氧气从喷嘴以很高的速度射入以很高的速度射入射吸管，将低压乙射吸管，将低压乙炔吸入射吸管。炔吸入射吸管。2021/9/2360割炬n其作用是将可燃气体与氧以一定的方式和比例混合后，形成具有一定热能和形状的预热火焰，并在预热火焰中心喷射切割氧进行切割。n割炬按预热火焰中可燃气体与氧气混合方式不同分为两种n射吸式割炬n等压式割炬2021/9/2361橡皮管及辅助工具n氧气胶管n乙炔胶管n橡皮管接头2021/9/2362其他辅助工具n点火枪n护目镜n气焊时使用护目镜，主要是保护焊工的

30、眼睛不受火焰亮光的刺激，以便在焊接过程中能够仔细地观察熔池金属，又可防止飞溅金属微粒溅入眼睛内。护目镜的镜片颜色和深浅，根据焊工的需要和被焊材料性质进行选用。颜色太深太浅都会妨碍对熔池的观察，影响工作效率，一般宜用37号的黄绿色镜片。2021/9/23634.2.2气焊的焊接工艺与操作n1.焊丝与焊剂n气焊丝一般是光金属丝，用作填充金属并与熔化的焊件金属一起形成焊缝。n焊剂焊剂n焊接时，能够熔化形成熔渣和（或）气体，对熔化金属起保护和冶金物理化学作用的一种物质。n焊剂是颗粒状焊接材料。在焊接时它能够熔化形成熔渣和气体，对熔池起保护和冶金作用。焊接时，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶

31、金处理作用的一种物质。2021/9/23642.气焊火焰n1）焊接火焰的分类n氧与乙炔混合燃烧所形成的火焰称为氧乙炔焰。n中性焰n碳化焰n氧化焰2021/9/2365n以上叙述的中性焰、碳化焰、氧化焰，因其性质不同，适用于焊接不同的材料。氧与乙炔不同体积比值(O2C2H2)对焊接质量关系很大。各种金属材料气焊时火焰种类的选择详见表21。2021/9/23663.气焊工艺n二、气焊与气割主要工艺参数二、气焊与气割主要工艺参数(一)气焊主要工艺参数气焊的焊接工艺参数包括焊丝的牌号和直径、熔剂、火焰种类、火焰能率、焊炬型号和焊嘴的号码、焊嘴倾角和焊接速度等。由于焊件的材质、气焊的工作条件、焊件的形状

32、尺寸和焊接位置、气焊工的操作习惯和气焊设备等的不同，所选用的气焊焊接工艺参数不尽相同。2021/9/23671）焊丝直径的选择n焊丝的直径应根据焊件的厚度、坡口的形式、焊缝位置、火焰能率等因素确定。在火焰能率一定时，即焊丝熔化速度在确定的情况下，如果焊丝过细，则焊接时往往在焊件尚未熔化时焊丝已熔化下滴，这样，容易造成熔合不良和焊波高低不平、焊缝宽窄不一等缺陷；如果焊丝过粗，则熔化焊丝所需要的加热时间就会延长，同时增大了对焊件的加热范围，使工件焊接热影响区增大，容易造成组织过热，降低焊接接头的质量。焊丝直径常根据焊件厚度初步选择，试焊后再调整确定。碳钢气焊时焊丝直径的选择可参照表22。2021/

33、9/23682火焰性质的选择一般来说，需要尽量减少元素的烧损时，应选用中性焰；对需要增碳及还原气氛时，应选用碳化焰；当母材含有低沸点元素如锡(Sn)、锌(Zn)等时，需要生成覆盖在熔池表面的氧化物薄膜，以阻止低熔点元素蒸发，应选用氧化焰。总之，火焰性质选择应根据焊接材料的种类和性能由于气焊焊接质量和焊缝金属的强度与火焰种类有很大的关系，因而在整个焊接过程中应不断地调节火焰成分，保持火焰的性质，从而获得质量好的焊接接头。2021/9/23693火焰能率的选择火焰能率指单位时间内可燃气体(乙炔)的消耗量，单位为Lh。火焰能率的物理意义是单位时间内可燃气体所提供的能量。火焰能率的大小是由焊炬型号和焊

34、嘴号码大小来决定的。焊嘴号越大火焰能率也越大。所以火焰能率的选择实际上是确定焊炬的型号和焊嘴的号码。火焰能率的大小主要取决于氧、乙炔混合气体中，氧气的压力和流量(消耗量)及乙炔的压力和流量(消耗量)。流量的粗调通过更换焊炬型号和焊嘴号码实现；流量的细调通过调节焊炬上的氧气调节阀和乙炔调节阀来实现。2021/9/2370火焰能率应根据焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝的空间位置来选择。如焊接较厚的焊件、熔点较高的金属、导热性较好的铜、铝及其合金时，就要选用较大的火焰能率，才能保证焊件焊透；反之，在焊接薄板时，为防止焊件被烧穿，火焰能率应适当减小。平焊缝可比其它位置焊缝选用稍大的火焰能率。在实际

35、生产中，在保证焊接质量的前提下，应尽量选择较大的火焰能量。2021/9/23714焊嘴倾斜角的选择焊嘴的倾斜角是指焊嘴中心线与焊件平面之间的夹角。详见图24。焊嘴的倾斜角度的大小主要是根据焊嘴的大小、焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝空间位置等因素综合决定的。当焊嘴倾斜角大时，因热量散失少，焊件得到的热量多，升温就快；反之，热量散失多，焊件受热少，升温就慢。2021/9/23722021/9/2373n焊嘴的倾斜角度在气焊的过程中还应根据施焊情况进行变化。如在焊接刚开始时，为了迅速形成熔池，采用焊嘴的倾斜角度为8090；当焊接结束时，为了更好地填满弧坑和避免焊穿或使焊缝收尾处过热，应将焊嘴适

36、当提高，焊嘴倾斜角度逐渐减小，并使焊嘴对准焊丝或熔池交替地加热。在气焊过程中，焊丝对焊件表面的倾斜角一般为3040，与焊嘴中心线的角度为90100，如图25所示。2021/9/23745焊接速度的选择n焊接速度应根据焊工的操作熟练程度，在保证焊接质量的前提下，尽量提高焊接速度，以减少焊件的受热程度并提高生产率。一般说来，对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以避免产生未熔合的缺陷；而对于厚度薄、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以避免产生烧穿和使焊件过热而降低焊接质量。2021/9/23754.气焊操作n气割工艺参数主要包括割炬型号和切割氧压力、气割速度、预热火焰能率、割嘴与工件间的倾斜角、割嘴离工件表面的距离等。2021/9/2376