气焊的基本操作

气焊的基本操作

一、气焊工艺参数的选择

气焊工艺参数是保证焊缝质量的主要技术依据。气焊工艺参数包括焊丝的牌号及直径、火焰的性质及能率、焊炬的倾斜角度、焊接方向和焊接速度等。

1.焊丝的牌号及直径

（1）焊丝的牌号 应根据焊件材料的力学性能或化学成分，选择相应性能或成分的焊丝。

（2）焊丝的直径 焊丝直径根据焊件厚度选择。焊接5mm 以下板材时，一般选用1～3mm 焊丝。

如果焊丝过细，焊接时焊件尚未熔化，而焊丝已熔化下滴，将造成未熔合等缺陷; 反之，如果焊丝过粗，焊丝加热时间增加，焊件热影响区变宽，会产生未焊透等缺陷。

开坡口焊件的第一、第二层焊缝焊接时，应选用较细的焊丝，其他各层焊缝可采用粗焊丝。焊丝直径还与操作方法有关，一般右焊法所选用的焊丝要比左焊法粗些。

2. 火焰的性质及能率

（1）火焰的性质 应根据焊件的材料合理地选择火焰的性质。

（2）火焰的能率 火焰的能率是指单位时间内可燃气体 （乙炔）的消耗量，单位为L/h，其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嘴代号决定的。焊嘴代号越大，火焰的能率也越大。所以。 火焰能率的选择实际上是确定焊炬的型号和焊嘴代号。在实际生产中。可根据焊件厚度来选择。气焊时，同一种型号的焊炬和焊嘴还可以在一定范围内调节火焰的能率。气焊紫铜等导热性强的焊件，应选用较大的火焰能率;非平焊位置气焊时，应选用较小的火焰能率。

3.焊炬的倾斜角

焊炬倾斜角度的大小主要取决于焊件的厚度和母材的熔点及导热性。焊件越厚，导热性及熔点越高，应采用较大的焊炬倾角，使火焰的热量集中;反之，则采用较小的倾角。焊接碳素钢时，焊炬的倾斜角与焊件厚度的关系如图2—17 所示。

焊炬的倾斜角在焊接过程中是需要改变的。在焊接开始时，为了较快地加热焊件，以迅速地形成熔池，采用的焊炬倾斜角应为 80°~90°。焊接过程中，焊矩倾角一般为45°左右。当焊接结束时，可将焊炬的倾斜角减小，使焊炬对准焊丝加热，并使火焰上下跳动，断续地对焊丝和熔池加热，这样做可填满弧坑和避免烧穿。焊接过程中焊矩倾角如图2—18所示。 

在气焊中，焊丝和焊件表面的倾斜角一般为30°~40°，与焊炬中心线的角度为90°～100°，如图2-19 所示。

4.焊接方向

按照焊炬和焊丝的移动方向不同，气焊方法可分为左向焊法和右向焊法2种。

（1）右向焊法 右向焊法如图2—20a所示，焊炬指向焊缝，焊接过程自左向右，焊炬在焊丝前面移动。焊炬火焰直接指向熔池，并遮盖整个熔池，使周围空气与熔池隔离，所以能防止焊缝金属的氧化和减小产生气孔的可能，同时能使已焊完的焊缝缓慢地冷却，改善了焊缝组织、由于焰心距熔池较近及火焰受焊缝的阻挡，火焰热量集中，热量的利用率也较高，使焙深增加和提高生产率。所以右向焊法适合焊接厚度较大、熔点较高及导热性较好的焊件。但右向焊法不易掌握，一般很少采用。

（2）左向焊法 左向焊法如图2—20b 所示。焊炬指向焊件未焊部分，焊接过程自右向左，焊炬跟着焊丝移动。

采用左向焊法焊接时，由于火焰指向焊件未焊部分，对金属有预热作用，因此焊接薄板时生产率很高。同时，这种方法操作方便，容易掌握。因此，它是普遍应用的方法。左向焊法的缺点是焊缝易氧化，冷却较快，热量利用率低。

5.焊接速度

应根据焊工的操作熟练程度，并在保证焊接质量的前提下，尽量提高焊接速度，以减小焊件的受热程度及提高生产率。一般来说，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;对于厚度小、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以避免产生烧穿和焊件过热，从而降低焊接质量。

二、薄板气焊操作要领

1.焊件清理

焊接前，应使用钢丝刷、砂布等将焊件表面的氧化皮、铁锈、油污及脏物等彻底清理，直至露出金属光泽。

2.起头

薄板气焊时采用中性焰、左向焊法。焊道起头时焊件温度很低，这时焊炬的倾斜角度应大些，对准焊件始端进行预热，同时焊炬进行往复移动，尽量使起焊处加热均匀。在第一个熔池未形成前，要仔细观察熔池的形成。同时，将焊丝端部置于火焰中进行预热。当焊件形成清晰的熔池时，焊丝熔化，将焊丝熔滴滴入熔池，熔合后立即抬起焊丝，焊炬向前移动形成新的熔池。左向焊时焊炬与焊丝端头的位置如图 2—21 所示。

3.焊炬和焊丝的运动

焊炬和焊丝的运动包括3 个动作∶ 两者沿焊缝作纵向移动，不断地熔化焊件和焊丝而形成焊缝;焊炬沿焊缝作横向摆动，充分加热焊件，利用混合气体的冲击力搅拌熔池，使熔渣浮出;焊丝在垂直方向送进，并作上下跳动，以控制熔池热量和给送填充金属。

焊炬和焊丝的摆动方法和幅度，视焊件材料的性质、焊缝的位置、接头形式及板厚而定。焊炬的摆动方法如图2—22 所示。

4.焊道的接头

在焊接中途停顿又继续施焊时，应将火焰移向原熔池的上方，重新加热熔化，当形成新的熔池后再填入焊丝，开始续焊。续焊位置应与前焊道重叠 5～10mm。重叠焊道可不加或少加焊丝，以保证焊缝的余高及圆滑过渡。

5.焊道的收尾

由于焊件端部散热条件差，应减小焊炬的倾斜角，增加焊接速度并多加一些焊丝，以防熔池扩大而烧穿。为防止收尾时空气侵入熔池，应用温度较低的外焰保护熔池，直至熔池填满，使火焰缓慢离开熔池。

在焊接过程中，焊炬倾角不断变化∶预热阶段的倾角为50°~70°;正常焊接阶段的倾角为30°～50°;结尾阶段的倾角为20°～30°，如图2—23所示。

6.定位焊

定位焊缝的长度和间距视焊件的厚度和焊缝长度而定。焊件越薄，定位焊缝的长度和间距应越小，反之则应加大。如果焊接薄件时，定位焊缝的长度为5～7mm，间隔50- 100mm，定位焊从焊件中间开始向两端进行，如图2—24a所示。焊接厚件时，定位焊缝的长度为20～30mm，间隔200~300mm，定位焊的顺序从焊件两端开始向中间进行，如图2-24b 所示。

定位焊点不宜过长，更不宜过宽或过高，以保证焊件熔透为宜。定位焊横截面形状要习如图2—25 所示。

定位焊后，将焊件沿接缝处向下折成 160°左右，即预先反变形法，以防止焊件角变形（图2—26），然后将其接缝处矫正齐平。

7. 薄板焊接

将薄钢板水 平放置在工作台上，预留根部间隙 0.5 mm，以保证背面焊透。在距焊件始端30mm 处起焊，焊缝是从板内开始，受热面积大，当母本属培化时，周围温度已升高，冷凝时不易产生裂纹。施焊到终点时整个焊件温度又增高再焊预留的一段焊缝，接头应重叠5mm 左右，如图2—27 所示。

如果焊件较薄，且焊缝数量较多，焊件很容易产生焊接变形，应采取合理的焊接顺序。确定焊接顺序时，应保证焊件的热量得到均匀分布，避免焊件热量过于集中，当焊件较复杂时，应先焊接平面板并进行矫平，再装配并焊接其他部件。

气焊薄板时，应采用左焊法，焊接速度是随焊件熔化情况而变化的。应采用中性焰，火焰要对准接缝的中心线，均匀地熔化焊件两边，背面焊透也要均匀些。焊丝位于焰心前下方2~4 mm 处。如果焊丝被熔池边缘黏住时，不要用力拔焊丝，应用火焰加热焊丝与焊件接触处，焊丝可自然脱离。

在气焊过程中，焊炬和焊丝要作上下跳动，其目的是调节熔池温度，以避免烧穿、焊瘤和凹坑缺陷的产生，并使得焊件熔化良好，控制液体金属的流动，使焊缝成形美观。

在气焊过程中，如果火焰性质发生了变化，发现熔池浑浊、有气泡、火花飞溅或熔池沸腾等现象，要及时将火焰调节为中性焰，然后再进行焊接。焊炬的倾角、高度和焊接速度应根据熔池大小而调整。如果发现熔池过小，焊丝熔化后仅敷在焊件表面，说明热量不足，焊炬倾角应增大，焊接速度要减慢。如果发现熔池过大，且没有流动金属时，说明焊件已被烧穿，此时应迅速提起火焰或加快焊接速度，减小焊炬倾角，并多加焊丝。焊接始终应保持熔池为椭圆形且大小一致，才能获得满意的焊缝。

对于间隙大或薄焊件焊接时，火焰的焰心要指在焊丝上，用焊丝阻挡部分热量，以防接头处熔化太快而烧穿。

在焊接结束时，将焊炬火焰缓慢提起，使熔池逐渐缩小。收尾时要填满弧坑，防止产生气孔、裂纹、凹坑等缺陷。对接焊缝尺寸的一般要求见表 2—5。

8.回火现象的处理

在气焊、气割工作中有时会发生气体火焰进入喷嘴内而逆向燃烧的现象，这种现象称为回火。回火有逆火和回烧2种。逆火是指火焰向喷嘴孔逆行，并瞬时自行熄灭，同时伴有爆鸣声的现象，也称爆鸣回火。回烧是指火焰向喷嘴孔逆行，并继续向混合室和气体管路燃烧的现象。这种回火可能烧毁焊（割）炬、管路及引起可燃气体的储气罐爆炸，也称倒袭回火。

发生回火的根本原因是混合气体从焊（割）炬的喷嘴孔内喷出的速度小于混合气体燃烧的速度。混合气体的燃烧速度一般是不变的，如果由于某些原因使气体的喷射速度降低时，就有可能发生回火现象。

（1）影响气体喷射速度的原因

1）输送气体的胶管太长、太细，或者胶管打褶，使气体流动时受阻，降低了气体的流速。

2）气焊（割）时间过长或者焊（割）嘴距离焊割件太近，使焊（割）嘴温度过高导致焊（割）炬内的气体压力增高，从而增大了混合气体流动的阻力，降低了气体的流速。

3）焊（割）嘴端面黏附了过多的飞溅物，从而堵塞了喷射孔，使混合气体流动不畅。

4）输送气体的胶管内有残留水分，因此增加了气体的流动阻力，或者气体胶管内存在氧一乙炔混合气体等。

（2）预防回火的装置 为了防止火焰倒流烧入乙炔管内，一般在乙炔减压器输出端与乙炔胶管间安装防止回火保险器。

回火保险器只能防止倒流的火焰烧入乙炔瓶内引起爆炸，若发生回火处理不及时，仍会出现焊（割）炬及胶管被烧损的可能。因此，在气焊（割）工作中，若发生回火现象，必须立即处理。

（3）回火处理方法 一旦回火（即氧—乙炔焰爆鸣熄灭，或发出"磁嘧"的火焰倒流声），应该迅速关闭乙炔调节阀门和氧气调节阀门，切断氧气和乙炔来源;当回火火焰熄灭之后，再打开氧气阀门，将残留在焊割炬内的余焰和烟灰彻底吹除，重新点燃焊（割）炬继续进行工作。如果焊（割）炬喷嘴因工作时间很长而过热，可将其放入水中冷却，清防喷嘴上的飞溅熔渣后再重新使用。