1、,气焊与气割,内容介绍,一、气焊与气割的基本原理和安全特点 二、气焊与气割常用气体的性质三、气焊与气割设备的安全使用 四、气焊与气割工具的安全使用 五、气焊与气割的安全操作,一、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。(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。按氧与乙炔的不同比2、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,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24mm处化学反应最激烈，因此温度最高，为31003200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。碳化焰 碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧。它的最高温度为27003000。火焰明显，分为焰芯、内焰和外焰三部分。氧化焰 氧化焰中有过量的氧。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。它的最高温度可达31003300。由于3、火焰中有游离状态的氧，因此整个火焰有氧化性。,(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。常用的气焊熔剂有不锈钢及耐热钢气焊熔剂、铸铁气焊熔剂、铜气焊熔剂、铝气焊熔剂。气焊时，熔剂的选择要根据焊件的成分及其性质而定4、。,2气割的基本原理 气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将金属加热到燃烧点，并在氧气射流中剧烈燃烧而将金属分开的加工方法。可燃气体与氧气的混合及切割氧的喷射是利用割炬来完成的。气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气等。归纳起来，氧炔焰气割过程是：预热一燃烧一吹渣。,并不是所有金属都能被气割，只有符合下列条件的金属才能被气割：(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。其他常用的金属材料如5、：铸铁、不锈钢及耐酸钢、铝和铜等则必须采用特殊的气割方法。,3气焊与气割的安全特点(1)火灾、爆炸和灼烫 气焊与气割所应用的乙炔、液化石油气、氢气和氧气等都是易燃易爆气体；氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶都属于压力容器。在焊补燃料容器和管道时，还会遇到其他许多易燃易爆气体及各种压力容器，同时又使用明火，如果设备和安全装置有故障或者操作人员违反安全操作规程等，都有可能造成爆炸和火灾事故。在气焊与气割的火焰作用下，氧气射流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅，容易造成灼烫事故。较大的熔珠和铁渣能引着易燃易爆物品，造成火灾和爆炸。因此防火防爆是气焊、气割的主要任务。,(2)金属烟尘和有毒气体 气焊与气割的6、火焰温度高达3000以上，被焊金属在高温作用下蒸发、冷凝成为金属烟尘。在焊接铝、镁、铜等有色金属及其他合金时，除了这些有毒金属蒸气外，焊粉还散发出燃烧物；黄铜、铅的焊接过程中都能散发有毒蒸气。在补焊操作中，还会遇到其他毒物和有害气体。尤其是在密闭容器、管道内的气焊操作，可能造成焊工中毒事故。,二、气焊与气割常用气体的性质1乙炔(1)乙炔气的性质：乙炔(C2H2)又称电石气。它是一种无色而有特殊臭味的气体。在标准状态下乙炔的密度为1.17kgm3，比空气稍轻。(2)乙炔既是可燃气体，又是易燃易爆气体，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310033007、，可适用于气焊、气割。乙炔的自燃点低(305)，点火能量小(0.019mJ)，易聚合分解而产生火灾和爆炸。当压力增加到0.15MPa以上时，乙炔遇火就会发生爆炸。当温度超过580 时，压力超过0.15MPa时，乙炔就会自行爆炸。,乙炔与空气混合的爆炸极限范围较宽(2.281)，爆炸危险性较大；特别是与氧气混合的爆炸极限更宽(2.893)，爆炸危险性更大。所以在气焊、气割作业中必须注意通风。(3)乙炔的分解爆炸与存放的容器形状和大小有关。容器的直径越小，则乙炔就越不容易爆炸。(4)乙炔与铜或银等金属长期接触后生成乙炔铜(Cu2C2)或乙炔银(Ag2C2)等易爆物质。因此，凡供乙炔使用的器材都不能8、用银和含铜量在70以上的铜合金制造。(5)乙炔和氯、次氯酸盐等化合会发生燃烧和爆炸。因此，乙炔燃烧失火时，绝对禁止使用四氯化碳灭火器。,2液化石油气液化石油气(简称石油气)是石油练制工业的副产品。其主要成分是丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)，还有一定数量的丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)等碳氢化合物。(1)石油气的特点 工业上使用的石油气是一种略带臭味的无色气体，在标准状态下，石油气的密度为1.82.5kgm3，比空气重。在常温常压下以气态的形式存在，如果加压到0.81.5MPa时，就由气态变成液态，便于装瓶贮存和运输。石油气也能与空气或氧气混合成具有爆炸性的气体。石油气和氧混合气有较宽9、的爆炸极限(3.264)，但比乙炔要安全得多，使用中很少发生回火现象。,石油气代替乙炔时，氧气的消耗量比乙炔燃烧时增多，并且割炬和割嘴的结构也要做相应的改制。石油气的火焰温度为20002850，比乙炔火焰的温度低。因此气割时预热时间应稍长些，但可以减少切口边缘的过烧现象，容易保证切割质量。石油气和乙炔相比，具有成本低、操作安全、使用方便等优点。我国目前也在积极努力开发利用石油气，并作为节能项目正在重点推广。,3氧气(1)氧气的性质。在常温状态下，氧气(O2)是一种无色、无味、无毒的气体，比空气略重，微溶于水。(2)氧气本身不能燃烧，但能助燃。氧具有很强的化学活泼性，能同许多元素化合，增高氧的压10、力和温度，使化学反应速度显著加快，压缩的气态氧与矿物油、油脂或细微分散的可燃物质接触时，能发生自燃，引起失火或爆炸。氧气几乎能与所有可燃气体及可燃蒸气混合形成爆炸性混合物，这类混合物具有较宽的爆炸极限范围。因此，使用氧气时，尤其使用压缩状态的氧，必须经常检查所用工具，不得沾染油脂。,4氢气 氢气(H2)是一种无色无味的气体，比重0.07，比空气轻14.38倍，是最轻的气体。扩散速度大，极易泄漏，点火能量低，是一种极危险的易燃易爆的气体。氢气在空气中自燃点为560，在氧气中的自燃点为450。氢气与空气混合气的爆炸极限为480，氢气与氧气混合的爆炸极限为4.65-93.9。氢气与氯气混合(1：1)11、，见光即行爆炸。所以氢气是很不安全的气体，使用时必须采取妥善的防爆措施。,三、气焊与气割设备的安全使用 1常用气瓶的结构用与气割的氧气瓶和氢气瓶属于压缩气瓶，乙炔气瓶属于裕解气瓶，石油气瓶属于液化气瓶。(1)氧气瓶的构造 氧气瓶是一种贮存和运输氧气的专用高压容器。氧气瓶通常用优质碳素钢或低合金结构钢轧制成无缝圆柱形容器。常用气瓶容积40L，瓶内氧气压力为l5MPa，可以贮存6m3的氧气。氧气瓶在出厂前，除对氧气瓶的各个部件进行严格检查外，还需对瓶体进行水压试验，一般试验的压力为工作压力的l.5倍。此外，氧气瓶在使用过程中亦必须定期作内外部表面检验和水压试验。氧气瓶表面为天蓝色，并用黑漆标明“氧12、气”字样。,(2)乙炔瓶的构造 乙炔瓶是贮存和运输乙炔气的专用容器，其外形与氧气瓶相似。它的构造要比氧气瓶复杂，主要因为乙炔不能以高的压力压入普通的气瓶内，而必须利用乙炔能溶解于丙酮的特性，采取必要的措施，才能把乙炔压入钢瓶内。乙炔的瓶体是由优质碳素结构钢或低合金结构钢经轧制焊接而成。乙炔瓶的容积为40L，一般乙炔瓶内能溶解67kg的乙炔。乙炔瓶的工作压力是1.5MPa，水压试验的压力为6MPa。乙炔瓶表面为白色，并标注红色的“乙炔”和“火不可近”字样。,(3)液化石油气瓶的构造 液化石油气瓶是贮存液化石油气的专用容器。按用量及使用方法不同，气瓶贮存量分别为10kg、15kg、36kg等多种规13、格，还可以制造容量为It、2t或更大的贮气罐。气瓶材质选用l6Mn、A3钢或20号优质碳素钢制成。气瓶的最大工作压力为1.6MPa，水压试验3MPa。气瓶通过试验鉴定后在气瓶的金属铭牌上标志类似氧气瓶所标明的内容。气瓶表面为银灰色，并有“液化石油气”红色字样。,2气瓶爆炸事故的原因(1)气瓶的材质、结构和制造工艺不符合安全要求。(2)由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用。(3)在搬运装卸时，气瓶从高处坠落，倾斜或滚动等发生剧烈碰撞冲击。(4)气瓶瓶阀无瓶帽保护，受振动或使用方法不当等，造成密封不严、泄漏甚至瓶阀损坏、高压气流冲出。(5)开气速度太快，气体迅速流经瓶阀时产生静电火花14、。(6)氧气瓶瓶阀、阀门杆或减压阀等上粘有油脂.(7)可燃气瓶(乙炔、氢气、石油气瓶)发生漏气。,3、气瓶的使用安全 由于使用单位对气瓶存装的介质了解不够，管理制度不严，使用不当，维护不周，操作疏忽等都可能造成气瓶不爆炸、着火燃烧、中毒等伤亡事故。因此，使用单位应根据气瓶安全监察规程的有关规定及介质性能和工艺规程制订出管理制度和操作制度，并教育管理操作人员严格遵守执行。,四、气焊与气割工具的安全使用 焊炬、割炬是进行气焊与气割工作的主要工具。在使用中，应能方便地调节氧与可燃气体的比例和热量大小，同时重量要轻，安全可靠。1焊炬(1)焊炬的分类 按可燃气体与氧气的混合方式分为射吸式和等压式两类；按15、可燃气体种类分为乙炔、氢、石油气等类型；按火焰数目分为单焰和多焰；按使用方法分为手工和机械两类。目前国内使用焊炬多数为射吸式。在这种焊炬中，乙炔的流动主要靠氧气的射吸作用，所以不论使用中压或低压乙炔都能使焊炬正常工作。,(2)焊炬的安全使用 射吸式焊炬，在点火前必须检查其射吸性能是否正常，以及焊炬各连接部位及调节手轮的针阀等处是否漏气。经以上检查合格后，才能点火。点火时先开启乙炔轮，点燃乙炔并立即开启氧气调节手轮，调节火焰。也可以在点火时先把氧气调节手轮稍微开启，再开启乙炔调节手轮并立即点火。此方法可消除冒黑烟的缺点，但焊炬一旦有堵塞时氧气有可能进入乙炔通道，形成回火条件。从安全操作要求，建议16、采用前面一种操作方法。,火焰停止使用时，应先关乙炔调节手轮，以防止发生回火和产生黑烟。焊炬的各气体通路均不允许沾染油脂，以防氧气遇到油脂而燃烧爆炸。根据焊件的厚度选择适当的焊炬及焊嘴。并用板手将焊嘴拧紧，拧到不漏气为止。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。不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件或地面上。焊嘴头被堵塞时，严禁嘴头与平板摩擦，而应用通针清理，以消除堵塞物。,2割炬(1)割炬的分类 按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式，分为射吸式和等压豉两种，其中以射吸式割炬的使用最为普遍。按割炬用途又分为普通割炬、重型割炬以及焊、割两用炬等。(2)割炬的17、安全使用 在开始切割前，工作表面的厚漆皮、厚锈皮和油水污物等应加以清理，防止锈皮伤人，在水泥地面上切割时，在垫高工件或者被切割处工件下方垫上钢板，防止水泥地面爆皮伤人。在正常工作结束时，应先关闭切割氧调节手轮，再关闭乙炔和预热氧调节手轮。在回火时应快速地按以上顺序关闭各调节手轮。,3减压器 减压器的作用是用来表示瓶内气体及减压后气体的压力，并将气体从高压降低到工作需要压力。减压器的安全使用应注意以下几点：减压器上不得沾染油脂。如有油脂必须擦净后才能使用。安装减压器之前，要略打开氧气瓶阀门，吹除污物，预防灰尘和水分带入减压器内。装卸减压器时必须注意防止管接头螺纹损坏滑牙，以免旋装不牢固射出。减压18、器出口与氧气胶管接头处必须用铁丝或管卡夹紧。打开减压器时，动作必须缓慢，瓶阀嘴不应朝向人体方向。在工作过程中必须注意观察工作压力表的压力数值，工作结柬后府从与瓶卜取下减压器加以妥善保存。,4氧气与乙炔胶管(1)胶管着火爆炸的主要原因 胶管里已形成了乙炔与氧气或乙炔与空气的混合气。由于回火引起爆炸。由于挤压硬伤、磨损、腐蚀或保管维护不当，致使胶管老化、强度降低或漏气。制造质量不符合安全要求。氧气胶管沾有油脂或因高速气流产生的静电火花等,五、气焊与气割的安全操作(1)气焊与气割的操作人员必须进行安全技术培训，考试合格并取得操作证后，方可独立工作。(2)在禁火区内进行焊割前，必须实行动火审批制度，由19、有关部门出具动火许可证后。方可作业。(3)搬运氧气瓶、乙炔气瓶时，必须避免碰撞、振动，要戴好安全帽、防振圈；使用保管中应避免曝晒和火烤。(4)在焊接作业场地10m范围内，不得有易燃易爆物品。（5)焊割工作前必须检查焊割工具是否完好和性能正常，特别应检查回火防止器、安全阀是否安全好用。(6)使用氧气时，应站在出气口的侧面，缓慢开启阀门。乙炔瓶必须直立放置，不准卧放。,(7)焊割所用气瓶离电闸及正在散发热量的物体及设备不应小于2m，使用时，氧气瓶与乙炔气瓶之间不应小于4m。(8)工作时必须按规定穿戴好个人防护用品，必须戴有色护目镜。(9)应经常自检所用气瓶上的压力表是否完好、性能是否正常，并要按规20、定向计量单位送检，以确保计量准确。(10)氧气瓶及压力表的部位，均不得沾染油脂。(11)氧气表和乙炔表冻结时，不准用火烤或锤打，应使用热水或蒸汽解冻。(12)在容器及舱室内焊割时，要设监护人、通风装置和采取防火措施。停止工作时，应将焊割炬关好，并带出容器。,(13)登高作业之前，应先检查作业点下面地面是否符合安全要求，脚手架、桥板是否牢靠。登高作业应扎标准防火安全带，并要注葸防止重物和工具下落伤人。(14)氧气瓶使用到最后必须留表压0.10.2MPa，乙炔气瓶使用到最后必须留表压0.03 MPa以上。(15)工作结束后，要认真检查现场，确认安全后方可离开。(16)乙炔瓶、氧气瓶、氢气瓶及易燃物品等严禁同车运输。(17)在气焊与气割过程中必须注意防火、防爆。,致 谢,