第四节气焊的操作技能训练

第四节　气焊的操作技能训练

训练目标及技能要求

通过本课题的学习，使大家了解火焰焊接气体的种类，掌握可燃气体、助燃气体的性质，火焰焊接的原理，以及设备、工具的功能与正确使用，能够进行低碳钢薄板各种位置的焊接。

注意事项：

①时刻注意易燃、易爆物品的管理；

②熟练掌握回火的排除方法；

③工作完毕后，按规定及时清理工作场地。

学习过程

一、实习操作练习

实例1　薄板对接气焊

1.焊前准备

（1）试件材料：Q235两块。

（2）试件尺寸：200mm×50mm×1.5mm。

（3）焊接材料：焊丝牌号H08A，直径为2mm。

（4）焊接要求：双面焊。

（5）焊接设备及工具：氧气瓶、减压器、乙炔瓶、焊炬（H01－6型）、橡胶软管。

（6）辅助器具：护目镜、点火枪、通针、钢丝刷等。

2.焊前清理

焊前应将焊件表面的氧化皮、铁锈、油污、脏物等用钢丝刷、砂布或其他抛光方法进行清理，直至露出金属光泽。

3.气焊火焰的点燃、调节和熄灭

（1）焊炬的握法。右手持焊炬，将拇指位于乙炔阀处，食指位于氧气阀处，以便随时调节气体流量，其他三指握住焊炬柄。

（2）点火。点火之前，先把氧气瓶和乙炔瓶上的总阀打开，然后转动减压器上的调压手柄（顺时针旋转），将氧气和乙炔调到工作压力处，再打开焊枪上的乙炔调节阀。此时可以把氧气调节阀少开一点氧气助燃点火（用明火点燃）。如果氧气开得大，点火时就会因为气流太大而出现“啪啪”的响声，而且还点不着。如果不少开一点氧气助燃点火，虽然也可以点着，但是黑烟较大。点火时，手应放在焊嘴的侧面，不能对着焊嘴，以免点着后喷出的火焰烧伤手臂。

（3）调节火焰。刚点火的火焰是碳化焰，然后逐渐开大氧气阀门，改变氧气和乙炔的比例，根据被焊材料性质及厚薄要求，调到所需的中性焰、氧化焰或碳化焰。需要大火焰时，应先把乙炔调节阀开大，再调大氧气调节阀；需要小火焰时，应先把氧气关小，再调小乙炔调节阀。

（4）熄火。焊接结束时应熄火。熄火之前一般应先把氧气调节阀关小，再将乙炔调节阀关闭，最后再关闭氧气调节阀，火即熄灭。如果将氧气全部关闭后再关闭乙炔，就会有余火窝在焊炬里，不容易熄火，这是很不安全的（特别是当乙炔关闭不严时，更应注意）。此外，这样的熄火黑烟也比较大，如果不调小氧气而直接关闭乙炔，熄火时就会产生很响的爆裂声。

4.回火的处理

在气焊、气割工作中有时会发生气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象，这种现象叫做回火。因氧气比乙炔压力高，可燃混合气会在焊枪内发生燃烧，并很快扩散在导管里而产生回火。如果不及时消除，不仅会使焊枪和皮管烧坏，而且会使乙炔瓶发生爆炸。所以当遇到回火时，不要紧张，应迅速在焊炬上关闭氧气调节阀，同时关闭乙炔调节阀，等回火熄灭后，再打开氧气调节阀，吹除焊炬内的余焰和烟灰，并将焊炬的手柄前部放入水中冷却。

（1）定位焊。将准备好的两块钢板试件水平整齐地放置在工作台上，预留根部间隙约0.5mm。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越小；反之则应加大。如果焊接薄件时，定位焊可由焊件中间开始向两头进行，定位焊缝长度为5～7mm，间隔50～100mm；焊接厚件时，定位焊则由焊件两端开始向中间进行，定位焊缝长度为20～30mm，间隔200～300mm。定位焊点不易过长、过高或过宽，但要保证焊透。

定位焊后横截面形状要求，如图5－17所示。

图5－17　对定位焊点的要求

定位焊后可采用焊件预置反变形法，以防止焊件角变形。即将焊件沿接缝处向下折成160°左右，如图5－18所示，然后用胶木锤将接缝处校正齐平。

图5－18　预置反变形法

5.各种位置气焊的操作要点

（1）平焊。平焊是一种最常用的气焊焊接方法，其操作方便，焊接质量可靠。平焊时多采用左向焊法，焊丝、焊炬与焊件的相对位置如图5－19所示，火焰焰芯的末端与焊件表面保持2～4mm。焊接时如果焊丝在熔池边缘被粘住，不要用力拔，可自然脱离。

图5－19　平焊示意图

①起头。采用中性焰、左向焊法。首先将焊炬的倾斜角放大些，然后对准焊件始端作往复运动，进行预热。在第一个熔池未形成前，仔细观察熔池的形成，并将焊丝端部置于火焰中进行预热。当焊件由红色熔化成白亮而清晰的熔池时，便可熔化焊丝，将焊丝熔滴滴入熔池，随后立即将焊丝抬起，焊炬向前移动，形成新的熔池，如图5－20所示。

图5－20　左向焊法时焊炬与焊丝端头的位置

②焊接中。在焊接过程中，必须保证火焰为中性焰，否则易出现熔池不清晰、有气泡、火花飞溅或熔池沸腾等现象。同时，控制熔池的大小非常关键，一般可通过改变焊炬的倾斜角、高度和焊接速度来实现。若发现熔池过小，焊丝与焊件不能充分熔合，应增加焊炬倾斜角，减慢焊接速度，以增加热量；若发现熔池过大，且没有流动金属时，表明焊件被烧穿。此时应迅速提起焊炬或加快焊接速度，减小焊炬倾斜角，并多加焊丝，再继续施焊。

在焊接过程中，为了获得优质而美观的焊缝，焊炬与焊丝应作均匀协调的摆动。通过摆动，既能使焊缝金属熔透、熔匀，又避免了焊缝金属的过热和过烧。在焊接某些有色金属时，还要不断地用焊丝搅动熔池，以促使熔池中各种氧化物以及有害气体的排出。

焊炬摆动基本上有三种动作：第一种，沿焊缝向前移动；第二种，沿焊缝作横向摆动（或作圆圈摆动）；第三种，作上下跳动，即焊丝末端在高温区和低温区之间作往复跳动，以调节熔池的热量，但必须均匀协调，不然就会造成焊缝高低不平、宽窄不一等现象。

焊炬和焊丝的摆动方法与摆动幅度，同焊件的厚度、性质、空间位置及焊缝尺寸有关。如图5－21所示。

图5－21　焊炬和焊丝的摆动方法

③接头。在焊接过程中，当中途停顿后再继续施焊时，应用火焰把原熔池重新加热至熔化，形成新的熔池后再加焊丝重新开始焊接。接头时与前焊道要重叠5～10mm，重叠焊道要少加或不加焊丝，以保证焊缝高度合适及圆滑过渡。

④收尾。当焊接至焊缝的终点时，由于端部散热条件差，焊体本身温度较高，应减小焊炬与焊件的倾角，同时要加快焊接速度并多加一些焊丝，以防止焊件烧穿。待终点熔池填满后，火焰才可慢慢离开熔池。

（2）立焊。立焊如图5－22所示，其操作比平焊操作要难一点。原因是熔池中的液态金属容易往下流，焊缝表面不易形成均匀的焊波。为此，立焊操作时应注意以下几点。

图5－22　立焊示意图

①应采用能率比平时小一些的火焰进行焊接。

②应严格控制熔池温度，熔池面积不能过大，熔池的深度也要减小。要随时掌握熔池温度的变化，控制熔池形状，使熔池金属受热适当，防止液态金属下淌。

③焊嘴要向上倾斜，与焊件夹角60°，甚至更大。借助火焰气流的压力来支撑熔池，阻止熔化金属下淌。

④焊炬与焊丝的相对位置与平焊相似，焊炬一般不作横向摆动，但为了控制熔池温度，焊炬可以随时作上下运动，使熔池有冷却的机会，保证熔池受热适当。焊丝则在火焰的范围内环行运动，使熔化的焊丝金属一层层地堆敷在焊缝上。

⑤在焊接过程中，当发现熔池温度过高，使熔化金属即将下淌时，应立即将火焰移开，使熔池温度降低后再继续进行焊接。一般为了避免熔池温度过高，可以把火焰较多地集中在焊丝上，同时增加焊接速度，以保证焊接过程正常进行。

（3）横焊。横焊如图5－23所示，其操作的主要困难是熔池金属的下淌，使焊缝上方形成咬边，下方形成焊瘤，如图5－24所示。

图5－23　横焊示意图

图5－24　横焊缝缺陷示意图

操作时应注意：

①应该使用较小的火焰能率来控制熔池温度。

②采用左向焊法焊接，同时焊炬也应向上倾斜。火焰与焊件间的夹角保持在65°～75°，使火焰直接朝向焊缝，利用火焰吹力拖住熔化金属，阻止熔化金属从熔池中流出。

③焊接时，焊炬一般不作摆动，但焊接较厚焊件时，可作小环行运动，使熔池略带些倾斜，使焊缝容易成形，并防止熔化金属形成咬边及焊瘤等缺陷。

（4）仰焊。仰焊如图5－25所示，其操作技术最难掌握。这主要是因为熔化金属下坠，难以形成满意的熔池及理想的焊缝。仰焊时的基本操作要领如下。

①采用较小的火焰能率进行焊接。

②严格掌握熔池的大小和温度，使液体金属始终处于较稠的状态，以防止下淌。

图5－25　仰焊示意图

③焊接时采用较细的焊丝，一薄层堆覆上去，有利于控制熔池温度。

④焊炬和焊丝具有一定角度。焊炬可作不间断运动，焊丝则作月牙形运动，并始终浸在熔池内。

⑤仰焊时要注意操作姿势，同时应选择较轻便的焊炬和较细软的胶管，以减轻焊工的劳动强度。特别要注意采取适当防护措施，防止飞溅金属或跌落的液体金属烫伤面部和身体。

6.焊接质量要求

（1）焊缝宽度6～8mm，焊缝余高0～2mm，焊道成形应整齐美观；

（2）定位焊产生缺陷时，必须铲除或打磨修补，以保证质量；

（3）焊缝不能过高、过低、过宽，不允许有粗大的焊瘤和凹坑；

（4）焊缝背面均匀焊透。