【導(dǎo)讀】子結(jié)合的一種加工方法。因此，焊接是一種重要的金屬加工工藝，它能使分離的。金屬連接成不可拆卸的牢固整體。壓力焊是對(duì)焊件施加壓力，加熱或不加熱的焊接方法。其中電阻焊應(yīng)用較多。干種不同的焊接方法，如圖5-1所示。手工電弧焊，簡稱手弧焊。焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定，生產(chǎn)效率較低，對(duì)操作者的技術(shù)水平要求較高。焊接時(shí)在焊條與焊件之間引出電弧，高溫電弧將焊條端頭與焊件。焊條的藥皮熔化后形成熔渣覆蓋在熔池上，熔渣冷卻后形。最后將渣殼清除掉，接頭的焊接工作就此完成。手弧焊的主要設(shè)備是弧焊機(jī)，俗稱為電焊機(jī)或焊機(jī)。當(dāng)使用堿性焊條時(shí)，按規(guī)定均應(yīng)采用直流反接。焊接電纜和勞動(dòng)保護(hù)用品。在焊鉗與焊機(jī)之間用一根電纜連接，稱此電纜為?；哪覆娜酆虾?，經(jīng)冷凝成為焊縫金屬。溫焊縫金屬被氧化，同時(shí)可減緩焊縫金屬的冷卻速度。害雜質(zhì)，并補(bǔ)充被燒損的有益合金元素。電焊條要妥善保管，應(yīng)保存在干燥的地方，避免受潮。條使用最為廣泛。

　　

【正文】 焊嘴傾角與工件厚度的關(guān)系如圖 538 所示。 圖 538 焊嘴傾角與工件厚度的關(guān)系 a)焊嘴傾節(jié) b)不同板厚的傾角 焊接時(shí)，還應(yīng)注意送進(jìn)焊絲的方法，焊接開始時(shí)，焊絲端部放在焰心附近預(yù)熱。待接頭形成熔池后，才把焊絲端部浸入熔池。焊絲熔化一定數(shù)量之后，應(yīng)退出熔池 ，焊炬隨即向前移動(dòng)，形成新的熔池。注意焊絲不能經(jīng)常處在火焰前面，以免阻礙工件受熱；也不能使焊絲在熔池上面熔化后滴入熔池；更不能在接頭表面尚未熔化時(shí)就送入焊絲。焊接時(shí)，火焰內(nèi)層焰芯的尖端要距離熔池表面 2～4mm，形成的熔池要盡量保持瓜子形、扁圓形或橢圓形。 焊接結(jié)束時(shí)應(yīng)熄火。熄火之前一般應(yīng)先把氧氣調(diào)節(jié)閥關(guān)小，再將乙炔調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，最后再關(guān)閉氧氣調(diào)節(jié)閥，火即熄滅。如果將氧氣全部關(guān)閉后再關(guān)閉乙炔，就會(huì)有余火窩在焊嘴里，不容易熄火，這是很不安全的（特別是當(dāng)乙炔關(guān)閉不嚴(yán) 34 時(shí)，更應(yīng)注意）。此外，這樣的熄火黑煙 也比較大，如果不調(diào)小氧氣而直接關(guān)閉乙炔，熄火時(shí)就會(huì)產(chǎn)生很響的爆裂聲。 在焊接操作中有時(shí)焊嘴頭會(huì)出現(xiàn)爆響聲，隨著火焰自動(dòng)熄滅，焊槍中會(huì)有吱吱響聲，這種現(xiàn)象叫做回火。因氧氣比乙炔壓力高，可燃混合會(huì)在焊槍內(nèi)發(fā)生燃燒，并很快擴(kuò)散在導(dǎo)管里而產(chǎn)生回火。如果不及時(shí)消除，不僅會(huì)使焊槍和皮管燒壞，而且會(huì)使乙炔瓶發(fā)生爆炸。所以當(dāng)遇到回火時(shí)，不要緊張，應(yīng)迅速在焊炬上關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)閥，同時(shí)關(guān)閉氧氣調(diào)節(jié)閥，等回火熄滅后，再打開氧氣調(diào)節(jié)閥，吹除焊炬內(nèi)的余焰和煙灰，并將焊炬的手柄前部放入水中冷卻。 氣 割 氣割的原理及應(yīng)用特點(diǎn) 氣割即氧氣切割。它是利用割炬噴出乙炔與氧氣混合燃燒的預(yù)熱火焰，將金屬的待切割處預(yù)熱到它的燃燒點(diǎn)（紅熱程度）， 并從割炬的另一噴孔高速噴出純氧氣流，使切割處的金屬發(fā)生劇烈的氧化，成為熔融的金屬氧化物，同時(shí)被高壓氧氣流吹走，從而形成一條狹小整齊的割縫使金屬割開。如圖 539所示。因此，氣割包括預(yù)熱、燃燒、吹渣三個(gè)過程。氣割原 理與氣焊原理在本質(zhì)上是完全不同的，氣焊是熔化金屬，而氣割是金屬在純氧中的燃燒（劇烈的氧化），故氣割的實(shí)質(zhì)是“氧化”并非“熔化”。由于氣割所用設(shè) 備與氣焊基本相同，而操作也有近似之處，因此常把氣割與氣焊在使用上和場地上都放在一起。由于氣割原理所致，因此對(duì)氣割的金屬材料必須滿足下列條件： 35 圖 539 氣割示意圖 ⑴ 金屬熔點(diǎn)應(yīng)高于燃點(diǎn)（即先燃燒后熔化）。在鐵碳合金中，碳的含 量對(duì)燃點(diǎn)有很大影響，隨著含碳量的增加，合金的熔點(diǎn)減低而燃點(diǎn)卻提高，所以含碳量越大，氣割愈困難。例如低碳鋼熔點(diǎn)為 1528℃，燃點(diǎn)為 1050℃， 易于氣割。但含碳量為 %的碳鋼，燃點(diǎn)與熔點(diǎn)差不多，都為 1300℃；當(dāng)含碳量大于 %時(shí)，燃點(diǎn)則高于熔點(diǎn)，故不易氣割。銅、鋁的燃點(diǎn)比熔點(diǎn)高，故不能氣割。 ⑵ 氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬本身的熔點(diǎn)。否則形成高熔點(diǎn)的氧化物會(huì)阻礙下層金屬與氧氣流接觸，使氣割困難。有些金屬由于形成氧化物的熔點(diǎn)比金屬熔點(diǎn)高，故不易或不能氣割。如高鉻鋼或鉻鎳不銹鋼加熱形成熔點(diǎn)為 2020℃左右的 Cr2O3, 鋁及鋁合金形成熔點(diǎn) 2050℃的 AI2O3，所以它們不能用氧乙炔焰氣割，但可用等離子氣割法氣割。 ⑶ 金屬氧化物應(yīng)易熔化和流動(dòng)性好，否則不易被氧氣流吹走，難于切割。例如鑄鐵氣割生成很多 SiO2氧化物，不但難熔（熔點(diǎn)約 1750℃）而且熔渣粘度很大，所以鑄鐵不易氣割。 ⑷ 金屬的導(dǎo)熱性不能太高，否則預(yù)熱火焰的熱量和切割中所發(fā)出的熱量會(huì)迅速擴(kuò)散，使切割處熱量不足，切割困難。例如銅、鋁及合金由于導(dǎo)熱性高成為不能用一般氣割法切割的原因之一。 此外金屬在氧氣中燃燒時(shí)應(yīng)能發(fā)出大量的熱量，足以預(yù)熱周圍的金 屬。其次金屬中所含的雜質(zhì)要少。 滿足以上條件的金屬材料有純鐵、低碳鋼、中碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。而高碳鋼、鑄鐵、高合金鋼及銅、鋁等非鐵金屬及合金，均難以氣割。 與一般機(jī)械切割相比較，氣割的 最大優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單操作靈活、方便，適應(yīng)性強(qiáng)。它可以在任意位置，任何方向切割任意形狀和任意厚度的工件， 生產(chǎn)效率高、切口質(zhì)量也相當(dāng)好。如圖 540 所示。采用半自動(dòng)或自動(dòng)切 割時(shí)，由于運(yùn)行平穩(wěn)，切口的尺寸精度誤差在177。 以內(nèi)，表面粗糙度數(shù)值 Ra 為 25um，因而在某些地方可代替刨削加工，如厚鋼板的開坡口。氣割在造船工業(yè) 中使用最普遍，特別適用于稍大的工件和特形材料，還可用來氣割銹蝕的螺栓和鉚釘?shù)取飧畹淖畲笕秉c(diǎn)是對(duì)金屬材料的適用范圍有一定的限制，但由于低碳鋼和低合金鋼是應(yīng)用最廣泛的材料，所以氣割的應(yīng)用也就非常普了 。 36 圖 540 氣割狀況圖 割炬及氣割過程 氣割所需的設(shè)備中，氧氣瓶、乙炔瓶和減壓器同 氣焊一樣。所不同的是氣焊用焊炬，而氣割要用割炬（又稱割槍）。 圖 541 割炬 割炬有二根導(dǎo)管，一根是預(yù)熱焰混合氣體管道，另一根是切割氧氣管道。割炬比焊炬只多一根切割氧氣管和一個(gè)切割氧閥門。如圖 341 所示。此外，割嘴與焊嘴的構(gòu)造也不同，割嘴的出口有兩條通道，周圍的一圈是乙炔與氧的混合氣體出口，中 間的通道為切割氧（即純氧）的出口，二者互不相通。割嘴有梅花形和環(huán)形兩種。常用的割炬型號(hào)有 G01— G01— 100 和 G01— 300 等。其中“ G”表示割炬，“ 0”表示手工，“ 1”表示射吸式，“ 30”表示最大氣割厚度為 30mm。同焊炬一樣，各種型號(hào)割炬均配備幾個(gè)不同大小的割嘴。 氣割過程，例如切割低碳鋼工件時(shí)，先開預(yù)熱氧氣及乙炔閥門，點(diǎn)燃預(yù)熱火焰，調(diào)成中性焰，將工件割口的開始處加熱到高溫（達(dá)到橘紅至亮黃色約為1300℃）。然后打開切割氧閥門，高壓的切割與割口處的高溫金屬發(fā)生作用，產(chǎn)生激烈燃燒反應(yīng)，將鐵燒成氧 化鐵，氧化鐵被燃燒熱熔化后，迅速被氧氣流吹走， 37 這時(shí)下一層碳鋼也已被加熱到高溫，與氧接觸后繼續(xù)燃燒和被吹走，因此氧氣可將金屬自表面燒到底部，隨著割炬以一定速度向前移動(dòng)即可形成割口。 氣割的工藝參數(shù) 氣割的工藝參數(shù)主要有割炬、割嘴大小和氧氣壓力等。工藝參數(shù)的選擇也是根據(jù)要切割的金屬工件厚度而定，見表 1513。 表 1513 普通割炬及其技術(shù)參數(shù) 割炬型號(hào) 切割厚度/mm 氧氣壓力/Pa 可換割嘴數(shù) 割嘴孔徑/mm G01— 30 2～ 30 (2～ 3)105 3 ～ G01—100 10～ 100 (2～ 5)105 3 ～ G01—300 100～ 300 (5～ 10)105 4 ～ 氣割不同厚度的鋼時(shí)，割嘴的選擇和氧氣工作壓力調(diào)整，對(duì)氣割質(zhì)量和工作效率都有密切的關(guān)系。例如使用太小的割嘴來割厚鋼，由于得不到充足的氧氣燃燒和噴射能力，切割工作就無法順利進(jìn)行，即使勉強(qiáng)一次又一次地割下來，質(zhì)量既壞，工作效率也低。反之，如果使用太大的割嘴來割薄鋼，不但要浪費(fèi)大量的氧氣和乙炔，而且氣割的質(zhì)量也不好。因此要 選擇好割嘴的大小。切割氧的壓力與金屬厚度的關(guān)系：壓力不足，不但切割速度緩慢，而且熔渣不易吹掉，切口不平，甚至有時(shí)會(huì)切不透；壓力過大時(shí)，除了氧氣消耗量增加外，金屬也容易冷卻，從而使切割速度降低，切口加寬，表面也粗糙。 無論氣割多厚的鋼料，為了得到整齊的割口和光潔的斷面，除熟練的技巧外，割嘴噴射出來的火焰應(yīng)該形狀整齊，噴射出來的純氧流風(fēng)線應(yīng)該成為一條筆直而清晰的直線，在火焰的中心沒有歪斜和出叉現(xiàn)象，噴射出來的風(fēng)線周圍和全長上都應(yīng)粗細(xì)均勻，只有這樣才能符合標(biāo)準(zhǔn)，否則會(huì)嚴(yán)重影響切割質(zhì)量和工作效率，并且要浪費(fèi)大量的 氧氣和乙炔。當(dāng)發(fā)現(xiàn)純氧氣流不良時(shí)，決不能遷就使用，必須用專用通針把附著在嘴孔處的雜質(zhì)毛刺清除掉，直到噴射出標(biāo)準(zhǔn)的純氧氣流風(fēng)線時(shí)，再進(jìn)行切割。 38 氣割的基本操作技術(shù) 氣割前，應(yīng)根據(jù)工件厚度選擇好氧氣的工作壓力和割嘴的大小，把工件割縫處的鐵銹和油污清理干凈，用石筆劃好割線，平放好。在割縫的背面應(yīng)有一定的空間，以便切割氣流沖出來時(shí)不致遇到阻礙，同時(shí)還可散放氧化物。 握割槍的姿勢與氣焊時(shí)一樣，右手握住槍柄，大拇指和食指控制調(diào)節(jié)氧氣閥門，左手扶在割槍的高壓管子上，同時(shí)大拇指和 食指控制高壓氧氣閥門。右手膀緊靠右腿，在切割時(shí)隨著腿部從右向左移動(dòng)進(jìn)行操作，這樣手膀有個(gè)靠導(dǎo)切割起來比較穩(wěn)當(dāng)，特別是當(dāng)切割沒有熟練掌握時(shí)更應(yīng)該注意到這一點(diǎn)。 點(diǎn)火動(dòng)作與氣焊時(shí)一樣，首先把乙炔閥打開，氧氣可以稍開一點(diǎn)。點(diǎn)著后將火焰調(diào)至中性焰（割嘴頭部是一藍(lán)白色圓圈），然后把高壓氧氣閥打開，看原來的加熱火焰是否在氧氣壓力下變成碳化焰為妥。同時(shí)還要觀察，在打開高壓氧氣閥時(shí)割嘴中心噴出的風(fēng)線是否筆直清晰，然后方可切割。 ⑴ 氣割一般從工件的邊緣開始。如果要在工件中部或內(nèi)形切割時(shí)，應(yīng)在中間處先 鉆一個(gè)直徑大于 5mm 的孔，或開出一孔，然后從孔處開始切割。 圖 542 割炬與工件之間的角度 ⑵ 開始?xì)飧顣r(shí)，先用預(yù)熱火焰加熱開始點(diǎn)（此時(shí)高壓氧氣閥是關(guān)閉的），預(yù)熱時(shí)間應(yīng)視金屬溫度情況而定，一般加熱到工件表面接近熔化（表面呈橘紅色）。這時(shí)輕輕打開高壓氧氣閥門，開始?xì)飧睢Ｈ绻A(yù)熱的地方切割不掉，說明預(yù)熱溫度太低，應(yīng)關(guān)閉高壓氧繼續(xù)預(yù)熱，預(yù)熱火焰的焰芯前端應(yīng)離工件表面 2 ~ 4mm，同時(shí)要注意割炬與工件間應(yīng)有一定的角度，如圖 542 所示。當(dāng)氣割 5～ 30mm厚的工件時(shí)，割炬應(yīng)垂直于工件；當(dāng)厚度小于 5mm 時(shí)，割炬可向后傾斜 5～ 10176。；若厚度超過 30mm，在氣割開始時(shí)割炬可向前傾斜 5～ 10176。，待割透時(shí)，割炬可垂 39 直于工件，直到氣割完畢。如果預(yù)熱的地方被切割掉，則繼續(xù)加大高壓氧氣量，使切口深度加大，直至全部切透。 ⑶ 氣割速度與工件厚度有關(guān)。一般而言，工件越薄，氣割的速度要快，反之則越慢。氣割速度還要根據(jù)切割中出 現(xiàn)的一些問題加以調(diào)整：當(dāng)看到氧化物熔渣直往下沖或聽到割縫背面發(fā)出喳喳的氣流聲時(shí)，便可將割槍勻速地向前移動(dòng)；如果在氣割過程中發(fā)現(xiàn)熔渣往上沖，就說明未打穿，這往往是由于金屬表面不純，紅熱金屬散熱和切割速度不均勻，這種現(xiàn)象很容易使燃燒中斷，所以必須繼續(xù)供給預(yù)熱的火焰，并將速度稍為減慢些，待打穿正常起來后再保持原有的速度前進(jìn)。如發(fā)現(xiàn)割槍在前面走，后面的割縫又逐漸熔結(jié)起來，則說明切割移動(dòng)速度太慢或供給的預(yù)熱火焰太大，必須將速度和火焰加以調(diào)整再往下割。