气焊和气割的基本原理
气焊与气割
气焊与气割学习目的：能够掌握气焊与气割的原理，正确使用设备和工具，正确选择工艺参数进行低碳钢的焊接与切割，并掌握气焊与气割的安全知识。
第一节气焊与气割的原理及应用一、气焊与气割用气体1．氧气在常温下，氧气是无色、无味、无毒的气体，化学式O2，在标准状态下密度为1.429Kg/m³,气温降到-182.96°C 时,变为液状,气温降到-218°C时变成淡蓝色固状。
氧气本身不能燃烧，它是一种化学性质极为活跃的助燃气休，属于强氧化剂，其氧化反应的能力是随着氧气压力的增大和温度的升高而显著增强，与油脂等易燃物质接触，会发生激烈的气化反应而燃烧，爆炸。
氧化既是助燃气体又可以使某些易燃物质自燃。
2．乙炔俗称电石气，是一种非饱和的碳氢化合物，化学式C2H2，在常温下无色高热值的易燃易爆气体，在标准状态下其密度为1.17 Kg/m,比空气轻.在空气中自燃点为335°C,点火温度428°C.与空气混合燃烧时,火焰温度可达2350°C,与氧气混乱合燃烧,火焰温度可达3100-3300°C，在空气燃烧速度2.87m/s,在氧气中燃烧速度为13.5 m/s.3.氢气无色、无味，扩散速度极快，导热性很好，在空气中的自燃点为450°C，是一种极危险的易燃易爆气体。
氢气极易泄漏。
3．液化石油气是油田开发或炼油工业中的副产品，它有一定的毒性，液化石油气的密度为1.6-2.5 Kg/m。
二、气焊原理气焊是利用可燃气体（乙炔）与助燃气体（氧气）在焊炬内进行混合，在混合气体发生剧烈燃烧，利用燃烧所放出的热量去熔化焊接接头的母材金属和填充材料，冷却凝固后使焊件牢固的连在一起的一种熔焊方法。
二、气割原理气割是利用可燃气体（乙炔）与助燃气体（氧气）在焊炬内进行混合，在混合气体发生剧烈燃烧，利用燃烧所放出的热量将工件切割处预热到燃烧温度后，喷出高速切割气流，使切口处金属剧烈燃烧，并将燃烧后的金属氧化物吹除，实现工件的分离的方法。
气焊与气割
第四节电石和乙炔发生器（站）的 使用安全要求 一、电石的使用安全要求 （一）电石的物理化学性质及毒性 1、电石与水的化合作用 2、电石的分解速度 3、硅铁杂质 4、电石的毒性
（二）电石发生爆炸失火的原因 （三）对电石运输、储存和使用 的安全要求 1、电石的运输 2、电石的储存 3、电石的使用 二、乙炔发生器（站）的使用要 求
（一）乙炔发生器的种类和构造 （二）乙炔发生器着火爆炸的原因 和分类 （三）乙炔发生器的安全装置 阻火装置、防爆泄压装置和指示装 置。 1、回火防止器 2、泄压膜 3、安全阀
4、压力表 四、乙炔发生器安全使用要求 1、乙炔发生器的布置原则 2、使用前的准备工作 3、工作
能够进行氧乙炔切割的金属的五个 条件： 条件： （1）金属在氧气中的燃点应低于其 ） 熔点。 熔点。 （2）气割时金属氧化物的熔点应低 ） 于金属的熔点。 于金属的熔点。 （3）金属在切割氧流中的燃烧应是 ） 放热反应。 放热反应。 （4）金属的导热性不能太高。 ）金属的导热性不能太高。 （5）阻碍气割的杂质要少。 ）阻碍气割的杂质要少。
中性焰有三个显著的区域：焰芯、内焰 和外焰。 1、焰芯：白而亮，轮廓清晰。温度 800~1200 ℃ 。 2、内焰：内焰处在焰芯前2~4mm部位 燃烧最剧烈，温度最高，可达 3100~3150 ℃ 。火焰具有还原性。 3、外焰：外焰火焰进行第二阶段的燃烧， 生产CO2和水。温度为1200~2500 ℃。 中性焰应用最广泛，一般用于焊接碳素 钢、紫铜和低合金钢等。
二、气焊与气割的安全特点 气焊气割的主要危险是火灾与爆 炸。防火防爆是气焊气割的主要 任务。 任务。
第二节 *
气焊气割火焰及工艺 参数的选择
一、气焊气割火焰 （一）焊接切割的火焰分类 氧—乙炔焰具有很高的温度（约 3200℃），加热集中，是气焊气割中主 要采用的火焰。氧—乙炔焰根据氧和乙 炔混合比的不同，可分为中性焰、碳化 焰和氧化焰。 （二）中性焰
气焊与气割的基本原理和安全特点
气焊与气割的基本原理和安全特点气焊与气割的基本原理和安全特点一、气焊气焊是利用氧炔火焰的高温进行熔合，在接头上加热使之达到熔点，再加入低熔点的焊剂或者流动性良好的熔融金属，在加热的过程中将接头连接起来，从而实现连接的方法。
气焊通常会使用如下设备：氧气、燃气、加热器具、及辅助设备等。
气焊的基本原理是利用气体的燃烧热来达到焊接的目的。
首先燃烧的气体需要在气体喷嘴内部混合，而后燃烧产生的热量会在接头处集中，达到足够高温，使接头溶解，从而实现连接。
燃烧过程中不断向接头部位补给焊剂或熔融的金属，实现焊接即可。
气焊在施工中需要注意以下几点：1、气焊设备的组装应该正确，没有气体泄漏情况，同时在使用过程中注意电气安全，避免火源。
2、对于气态物质一定要注意避免人员在使用设备时靠近，伤害到各项安全措施。
3、在使用过程中记住用气量要恰当，不要浪费，使用完毕之后必须及时关闭设备，避免安全隐患。
二、气割气割通常是指利用氧炔火焰的高温将被割物质加温到熔化或氧化，从而实现分割的方法。
气割设备通常包括氧气、燃气、电源及其他辅助设备，和气焊设备非常类似。
气割的基本原理是利用气体的高温反应来实现分割的目的。
氧气在强烈的喷射速度下，将人工点火的燃气吹向被割对象，产生高温反应，达到将物质分开或消融的效果。
气割在施工中需要注意以下几点：1、要注意切割对象的位置，尤其是高风险区域。
强烈的加热反应会产生大量燃烧的气体，产生很大的火焰区域，在使用时应避免人员靠近，并采取适当的安全措施。
2、使用气割前需要对设备进行检查，合理组装，保证设备制动状态合适，以及消除潜在的气体泄漏和其他问题，快速送达专用阀门和附件设备。
3、在调节设备时保证气氛正常，如氧气和电焊用的气体配比、氧气压力以及燃气供应情况，如果不合理会影响到分割的效果。
综上，气焊和气割是现在建筑工程、制造业及航空业等行业的一种不可或缺的方法。
然而，在使用气焊和气割设备的过程中，也需要注意安全方面，施工人员需要注意各项安全措施和规范，确保现场工作的高效和持续性以及施工人员的身体健康。
气割与气焊基础知识
2．火焰能率的调节 气焊火焰能率指每小时混合气体的消耗量(L／h)。气焊中，根据焊件 厚度及热物理性能等的不同，选择不同的焊炬型号及焊嘴号码，并通过 调节阀门来调节氧乙炔混合气体的流量，以得到不同的火焰能率。当要 减小中性焰或氧化焰的能率时，应先调节氧气阀门以减小氧气的流量， 后调节乙炔阀门以减小乙炔流量。当要增加火焰能率时，应先调节乙炔 阀门增加乙炔流量，后调节氧气阀门增加氧气流量。调节碳化焰能率的 方法与上述顺序相反。
2、火焰性质的调节
调节氧气、乙炔气体的不同混合比例，可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰。 1）火焰性质的调节 ① 刚点燃的火焰通常为碳化焰，然后根据所焊（割）材料的不同进行火焰调节。如要得到中性焰，就 应逐渐增加氧气量，使火焰由长变短，颜色由淡红色变为蓝白色，直至焰心及外焰的轮廓特别清晰、内 焰与外焰间的明显界限消失为止。 ② 在中性焰的基础上要得到碳化焰，就必须减少氧气量或增加乙炔量。这时火焰变长，焰心轮廓变得 不清晰。气焊时所用的碳化焰，其内焰长度一般为焰心长度的2倍左右。 ③ 在中性焰的基础上要得到氧化焰，就应逐渐增加氧气量。这时整个火焰将变短，当听到有急速的
火焰类型取决于焊接母材的材质。碳钢类材料多采用中性火焰焊 接，其它材料则有使用碳化焰和氧化焰的。各类火焰适用范围 ：
3、焊嘴的选择： 焊嘴的大小与火焰的能率有关。单位时间内火焰所提供的热能的大小代表 火焰的能率。大号的焊嘴，火焰能率高，适于厚板的焊接，如下表所示。 给出了HO1-6型焊炬配用各种焊嘴适用范围。 汽车钣金件金属板厚多在1.5mm左右，因此，2号焊嘴使用最多。
二、气焊和气割设备组成： 主要由氧气瓶、乙炔瓶、焊炬等组成。如表所示。
序 部件名称 号 1 氧气瓶 2 乙炔瓶 3 减压器
焊接工艺第二章气焊与气割_OK
爆炸极限（%） 在氧气的
气体
温度
可燃气体 ----------------------------------- 燃烧速度
（J/L） （℃） （℃） 的体积比 与空气
与氧气 （m/s）
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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二 气焊接头的种类及坡口形式
1.气焊接头的种类 常用的气焊接头形式有卷边接头、对接接头及角接接头等几种。
2.气焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 参照国家标准GB／T985-1988，根据板厚查处装配间隙。
三 气焊焊接参数
包括焊丝的牌号、直径，熔剂，火焰性质与火焰能率，焊嘴的倾角，焊接方 向和焊接速度等。
乙炔 52754 3087 335
1.15
2.2～81 2.8～93
7.5
丙烷 99227 2526 481
3.5
2.3～9.5
2.0
丙烯 93868 2900 500
3.5
2.0～11
2.0
甲烷 33494 2538
1.5
4.8～14 5.0～59.2
氢 10048 2160
0.3～0.4 3.3～81.5 4.65～93.9
5.橡皮管
氧气橡皮管应为黑色，内径8mm，乙炔橡皮管应为红色，内径10mm，连接焊
炬或割炬的橡皮管不能短于5m一般在10～15m为宜，太长会增加气体流动的阻
力2。021/8/27
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6.回火保险器
气焊与气割的基本原理和安全特点
1．⽓焊的基本原理 ⽓焊是利⽤可燃⽓体与助燃⽓体，通过焊炬进⾏混合后喷出，经点燃⽽发⽣剧烈的氧化燃烧，以此燃烧所产⽣的热量去熔化⼯件接头部位的母材和焊丝⽽达到⾦属牢固连接的⽅法。
(1)⽓焊应⽤的设备和⼯具 ⽓焊应⽤的设备包括氧⽓瓶、⼄炔瓶以及回⽕防⽌器等。
应⽤的⼯具包括焊炬、减压器以及胶管等。
(2)常⽤的⽓体及氧炔⽕焰 ⽓焊使⽤的⽓体包括助燃⽓体和可燃⽓体。
助燃⽓体是氧⽓；可燃⽓体有⼄炔、液化⽯油⽓和氢⽓等。
⼄炔与氧⽓混合燃烧的⽕焰叫做氧炔焰。
按氧与⼄炔的不同⽐值，可将氧炔焰分为中性焰、碳化焰(也叫还原焰)和氧化焰三种。
①中性焰中性焰燃烧后⽆过剩的氧和⼄炔。
它由焰芯、内焰和外焰三部分组成。
焰芯呈尖锥形，⾊⽩⽽明亮，轮廓清楚。
离焰芯尖端2—4mm处化学反应最激烈，因此温度，为3100～3200℃。
内焰呈蓝⽩⾊，有深蓝⾊线条；外焰的颜⾊从⾥向外由淡紫⾊变为橙黄⾊。
⽕焰呈中性焰。
②碳化焰碳化焰燃烧后的⽓体中尚有部分⼄炔未燃烧。
它的温度为2700～3000℃。
⽕焰明显，分为焰芯、内焰和外焰三部分。
③氧化焰氧化焰中有过量的氧。
由于氧化焰在燃烧中氧的浓度极⼤，氧化反应⼜⾮常剧烈，因此焰芯、内焰和外焰都缩短，⽽且内焰和外焰的层次极为不清，我们可以把氧化焰看作由焰芯和外焰两部分组成。
它的温度可达3100～3300℃。
由于⽕焰中有游离状态的氧，因此整个⽕焰有氧化性。
把安全⼯程师站点加⼊收藏夹 ⽓焊时，⽕焰的选择要根据焊接材料⽽定。
(3)⽓焊丝 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。
常⽤⽓焊丝有碳素结构钢焊丝、合⾦结构钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合⾦焊丝、铝及铝合⾦焊丝、铸铁焊丝等。
在⽓焊过程中，⽓焊丝的正确选⽤⼗分重要，应根据⼯件的化学成分、机械性能选⽤相应成分或性能的焊丝，有时也可⽤被焊板材上切下的条料作焊丝。
(4)⽓焊熔剂(焊粉) 为了防⽌⾦属的氧化以及消除已经形成的氧化物和其他杂质，在焊接有⾊⾦属材料时，必须采⽤⽓焊熔剂。
气焊与气割基本原理与安全要点
气焊与气割基本原理与安全要点气焊与气割是金属加工中常用的两种方法。
气焊是利用火焰产生的高温熔化金属两端，形成焊缝，并通过熔化的金属填充焊缝，从而实现焊接的目的。
气割是利用氧气和燃气的高温燃烧产生的高温气流，将金属材料局部加热到熔化点，然后使用高压氧气将已经加热到熔化点的金属吹散，从而实现切割的目的。
气焊和气割是属于危险的工作，需要严格遵守安全要点，以确保人员安全。
以下是气焊和气割的基本原理和安全要点：气焊的基本原理：1. 使用氧气和可燃气体（如乙炔）产生火焰，通过燃烧将金属加热到熔化点；2. 加热金属两端，使其熔化并形成焊缝；3. 使用熔化的金属填充焊缝，进行焊接。
气割的基本原理：1. 使用燃烧的氧气和燃气高温气流对金属材料进行加热；2. 将金属材料加热到熔化点；3. 在金属材料已经加热到熔化点的情况下，使用高压氧气将金属材料吹散，实现切割。
安全要点：1. 工作环境保持通风良好。
气焊和气割中会产生大量的烟雾和废气，需要确保工作区域内的通风良好，以防止烟雾和废气积聚导致爆炸等危险。
2. 周围无可燃物。
气焊和气割会产生高温火焰和气流，需要确保周围没有可燃物质，以防止火灾。
3. 检查气瓶。
使用气焊和气割前，需要进行气瓶的检查，确保瓶身完好无损，阀门正常，并且具备压力表和安全阀等安全装置。
4. 安全佩戴个人防护装备。
如防火服、手套、护目镜、面具等。
防护装备能够保护工作人员免受火焰、高温和飞溅物的伤害。
5. 氧气和可燃气体的储存与使用。
氧气和可燃气体需要分别存放在符合要求的氧气瓶和燃气瓶中，并正确连接到燃烧器具上。
在使用时，需要确保阀门关闭严密，以免气体泄漏造成爆炸和火灾。
6. 妥善存放着火设备。
气焊和气割的着火设备一般是明火，需要在工作结束后妥善存放，确保灭火器具的齐全，并保持设备和周围区域的清洁，避免火花引发事故。
7. 注意焊接或切割部位的安全。
焊接和切割时需要注意保持焊缝或切割线的稳定，避免出现手部或其他身体部位接触火焰和气流。
气焊与气割
气焊与气割气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法，最常用的是氧乙炔焊，此外还有氢氧焊。
近来，利用液化气或丙烷燃气的焊接正在迅速发展。
气焊的火焰温度较电弧焊电弧的温度低，火焰控制容易，热量输人调节方便，使用灵活，设备简单，主要用于单件、小批量生产或维修中。
此外，气焊的火焰还可用作钎焊、氧气切割时预热及小型零件热处理(火焰淬火)的热源。
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，然后喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量，从而实现切割的方法。
气焊和气割所用的气体、设备和工具是相同的，所不同的只是气焊时使用气焊炬，而气割时使用割炬。
一、气焊、气割所用气体、设备和工具气焊、气割常用的可燃气体是乙炔气(C2H2)，使用的助燃气体是氧气(02)。
气焊、气割用的设备和工具主要有氧气瓶、溶解乙炔气瓶(或乙炔发生器)、减压器、气焊炬、割炬等。
1、氧气和氧气瓶氧气是助燃剂，与乙炔混合燃烧时，能产生大量的热。
气焊、气割用的氧气纯度应不低于98．5％，否则会影响火焰温度和气割速度。
氧气在高压情况下遇到油脂有爆炸的危险，所以一切有高压氧气通过的器件、管道等，不允许沾染油脂。
氧气瓶是储存高压氧气的圆柱形容器，外表漆成天蓝色作为标志。
氧气瓶属高压容器，有爆炸危险，使用中必须注意安全。
搬运时应避免剧烈震动和撞击。
焊接操作中氧气瓶距明火或热源应在5m以上。
夏日要防止曝晒，冬天如阀门冻结，严禁用火烘烤，应用热水解冻。
瓶中氧气不允许全部用完，余气表压应保持98-196kPa，以防瓶内混入其他气体而引起爆炸。
2、乙炔和溶解乙炔气瓶乙炔是可燃气体，无色，工业用乙炔因混有硫化氢、磷化氢等杂质而有刺鼻的臭味。
氧乙炔焰是气焊最常用的热源。
乙炔温度超过300℃且压力增大到147kPa以上时，遇火会爆炸。
当乙炔温度达到580C时会自行爆炸。
因此，乙炔最高工作压力禁止超过147kPa表压。
此外，乙炔的化学性质很活泼，不能与铜、银等长期接触，否则也会引起爆炸。
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气焊和气割的基本原理
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文件编号：KG-AO-4945-26 气焊和气割的基本原理
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自1903年将氧-乙炔火焰用于金属焊接与切割以来，至今已有一百多年的历史。
虽然气体火焰焊接与切割方法存在一些缺点，且不时用于金属材料，但因为其具有设备简单，搬运方便，焊缝尺寸和形状容易控制，等特点，目前让采用焊接与切割方法。
一、气焊
气焊是利用可燃气体加上助燃气体，通过焊炬进行混合，使它们发生剧烈的氧化燃烧，利用燃烧产生的热量熔化工件接头部位的金属和填充焊丝，冷却后使工件接头牢固地连接成一体。
气焊是利用化学能转变为热能的一种熔化焊方法。
与电弧焊相比，气焊具有以下优点：
（1）设备简单且方便移动；
（2）可以焊接很薄的工件；
（3）易用于薄板和薄壁管的焊接；
（4）焊接铸铁或有色金属时，焊缝质量好；
（5）便于预热和局部焊后处理；
（6）在电力供应不足的地方，尤其是电力供应不到的地方，需要进行焊接
工件时，气焊可以发挥更大的作用；
（7）设备简单，投资少，适合大中小型企业广泛使用；
（8）成本低；
同时，气焊的缺点：
（1）生产率低。
（2）焊接后工件热变形大，焊接热影响区宽。
（3）技术较难掌握，较难实现自动化。
（4）不易焊较厚的工件。
（5）焊接接头熔接质量不如手工电弧焊、惰性气体保护电弧焊。
（6）气体火焰中的氧，一是焊接区的金属元素破损，从而降低焊接性能；
（7）焊接过程中，如不遵循操作规程，存在火灾、爆炸的危险。
二、气割
气割是利用气体火焰的热能将工件切割加热燃点后，已告诉喷射的高压氧气流失金属剧烈燃烧并放出热量，同时将生产的熔渣迅速排出，从而形成割缝的方法。
气割广发应用于机械、造船、石油化工、矿山、冶金、能源、交通、核工业等领域。
由于气体火焰的切割过程是金属燃烧而不是溶化的过程，所以只有同时满足下列条件才能气割：（1）金属的燃点必须低于熔点；
（2）金属在燃烧时，能放出大量的热量，且金属本身的热倒率较低；
（3）金属燃烧所产生的氧化物（熔渣）的熔点必须低于金属的熔点。
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