基础知识
一、气焊火焰
氧气与可燃性气体混合的比例不同时，所得到的火焰的性质和构造也不相同，一般情况下，当改变这两种气体的比例时，可以得到中性焰、碳化焰、氧化焰三种火焰，如图2-24 (a)、(b)、(c)所示。
1.中性焰
当氧气与乙炔的比例为1∶1.2时，所形成的火焰为中性焰。焰芯的气体为不完全燃烧的气体，内焰中的气体是完全燃烧的气体，而外焰气体的成分则是燃烧后气体，如水蒸气、CO2气等。
图2-24 气焊火焰
2.碳化焰
火焰为碳化焰时，此时氧气与乙炔的比例小于1，火焰的温度比中性焰低，焰芯和内焰都含有未完全燃烧的气体，而外焰部分的成分则是完全燃烧后的气体。从焊接角度来看，这种火焰具有还原性，能减轻被焊金属的氧化程度。
3.氧化焰
氧气与乙炔的比例大于1.2时，火焰的内焰（与焰芯重合）和外焰都含有过剩的氧气，整个火焰具有氧化性，火焰的温度要比中性焰和碳化焰高。
二、气焊火焰的选择
中性焰常用于焊接碳钢件；碳化焰用于焊接易氧化的有色金属；氧化焰常用于焊接黄铜、铝钢、镀锌铁皮等。
任务实施
一、气焊的设备
气焊设备及工具主要有：氧气瓶、乙炔瓶、减压器、焊炬等，其组成如图2-25所示。
图2-25 气焊设备组成
1.焊炬
（1）焊炬的作用及分类 焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量和火焰，并进行焊接的工具。焊炬的作用是将可燃气体和氧气按一定比例混合，并以一定的速度喷出燃烧而生成具有一定能量、成分和形状稳定的火焰。
焊炬按可燃气体与氧气混合方式的不同，可分为射吸式焊炬（也称低压焊炬）和等压式焊炬两类，现在常用的是射吸式焊炬，等压式焊炬可燃气体的压力和氧气的压力是相等的，不能用于低压乙炔，所以目前很少使用。
（2）射吸式焊炬的构造及原理 射吸式焊炬的外形及构造如图2-26 (a)、(b)所示。焊炬工作时，打开氧气阀，氧气即从喷嘴口快速射出，并在喷嘴外围造成负压（吸力）；再打开乙炔调节阀，乙炔气聚集在喷嘴的外围。由于氧射流负压的作用，聚集在喷嘴外围的乙炔气很快被氧气吸出，并按一定的比例与氧气混合，经过射吸管、混合气管从焊喷嘴出。
图2-26 射吸式焊炬的构造
2.输气胶管
氧气瓶和乙炔瓶中的气体，须用橡皮管输送到焊炬或割炬中。根据GB 9448–1999《焊接与切割安全》标准规定，氧气管为黑色，乙炔管为红色。通常，氧气管内径为8 mm，乙炔管内径为10 mm，氧气管与乙炔管强度不同，氧气管允许工作压力为1.5 MPa，乙炔管为0.5 MPa。连接于焊炬的胶管长度不能短于5 m，但太长了会增加气体流动的阻力，一般在10～15 m为宜。焊炬用橡皮管禁止油污及漏气，并严禁互换使用。
3.其他辅助工具
（1）护目镜 气焊时使用护目镜，主要是保护焊工的眼睛不受火焰亮光的刺激，以便在焊接过程中能够仔细地观察熔池金属，又可防止飞溅金属微粒溅入眼睛内。护目镜的镜片颜色和深浅，根据焊工的需要和被焊材料性质进行选用。颜色太深、太浅都会妨碍对熔池的观察，影响工作效率，一般宜用3～7号的黄绿色镜片。
（2）点火枪 使用手枪式点火枪点火最为安全方便。当用火柴点火时，必须把划着了的火柴从焊嘴的后面送到焊嘴或割嘴上，以免手被烧伤。
此外，还有连接和启闭气体通路的工具，如钢丝钳、铁丝、皮管夹头、扳手等及清理焊嘴的通针等；清理工具，如手锤、钢丝刷等。
二、气焊参数选择
气焊焊接参数是气焊工保证焊接质量的主要技术依据。气焊焊接参数通常包括焊丝的成分与直径、火焰的成分与能率、焊炬的倾角、焊接方向和焊接速度等。
1.焊丝直径
焊丝直径的选用要根据焊件的厚度及焊缝在空间的位置来决定。如果焊丝直径比焊件厚度小得多，则焊接时往往会发生焊件尚未熔化而焊丝却已熔化下滴的现象，这就会造成熔合不良；相反，如果焊丝直径比焊件厚度大得多，则为了使焊丝熔化就必须经较长时间的加热，从而使焊件热影响区过大，降低了焊缝的质量。
2.火焰成分的选择
气焊火焰的成分对焊接质量的关系很大，当混合气体内乙炔量过多时，会引起焊缝金属渗碳，使焊缝的硬度和脆性增加，同时还会产生气孔等缺陷，相反，混合气体内氧气量过多时会引起焊缝金属的氧化而出现脆性，使焊缝金属的强度和塑性降低。
低碳钢气焊时，火焰应为中性焰，其他金属焊接时，火焰成分可参阅表2-4。
表2-4 常用材料焊接时应采用的火焰种类
3.火焰能率的选择
气焊火焰的能率主要是根据每小时可燃气体（乙炔）的消耗量（L/h）来确定。火焰能率的选用取决于焊件金属的厚度及其热物理性质（熔点与导热性），焊件的厚度越大，焊接时需要选用的火焰能率就越大。通常为了提高焊接生产率，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用需要较大的火焰能率。
4.焊炬的倾角
焊炬的倾角即焊炬与焊件间的夹角。其大小主要取决于焊件的厚度和材料的熔点以及导热性。焊件越厚、导热性及熔点越高，焊炬的倾角应越大，使火焰的热量集中；相反，则采用较小的倾角。气焊过程中焊炬的倾角与焊件厚度（毫米）的关系如图2-27所示。焊丝与焊炬间的角度大小如图2-28所示。
图2-27 焊炬的倾角与焊件厚度（毫米）的关系
图2-28 焊丝与焊炬间的位置
5.焊接速度的选择
焊接速度的选用要根据焊工的操作熟练程度、焊缝位置以及其他条件。在保证焊接质量的前提下，应力求提高焊接速度，以提高生产率。
拓展提高
气焊可以焊接平、立、横、仰各种空间位置的焊缝。气焊时主要采用对接接头，而角接接头和卷边接头只在焊接薄板时才使用，很少采用搭接接头和T形接头，因为这种接头会使焊件焊后产生较大的变形。
对接接头中，当钢板厚度大于5 mm时，必须开坡口。应该指出，厚焊件只有在不得已的情况下才采用气焊，一般应采用电弧焊。气焊前，必须重视对焊件的清理工作，清除焊丝和焊接接头处表面的油污、铁锈及水分等，以保证焊接接头质量。
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