焊工课件
雷达修理所
概 述
? 利用热能或压力，或者两者同时并用，然后填加或不填加填充材料，将两块分离的工件进行连接，获得永久性接头的过程称为焊接。
? 焊接的方法有很多种。按照加热程度和工艺特点不同，可以分为：熔焊、压焊和钎焊三大类。
? 熔焊是在焊接过程中，将工件加热至熔化状态，不另外加压力而完成的焊接方法。如：气焊、电弧焊（埋弧焊、手工电弧焊、气体保护焊）、电渣焊、等离子电弧焊、电子束焊等。
? 压焊是在焊接时，不论工件加热或不加热，均需外加机械压力而完成的各种焊接方法。如：气压焊、冷压焊、接触焊（点焊、滚焊、对焊）、摩擦焊、真空扩散焊等。
? 钎焊是一种将工件加热，但不熔化，而用熔点较低的钎料作填料，借助钎料与工件金属之间的扩散作用，使工件连接起来的焊接方法。常用的钎焊方法有：火焰钎焊、炉钎焊、高频钎焊、盐浴钎焊、真空钎焊等。
第一章 气焊与气割
气焊是利用氧气与可燃性气体（最常用的是乙炔气）混合燃烧产生的高温火焰，熔化金属，进行焊接的一种加工方法。主要用于熔焊或钎焊小件、薄板、铸铁及有色金属。还可用气焊火焰进行喷涂、渗碳和热处理的加热，并能切割钢件。
第一节 氧气、氧气瓶和减压器
一、氧气
（一）氧气的用途
乙炔在空气中燃烧，火焰温度仅有2350oC，用于焊接是很不够的。如果乙炔与工业用纯氧混合燃烧，则火焰温度可达3200oC，能满足气焊时熔化金属时的要求。因此，氧气是气焊不可缺少的一种助燃气体。
在气割时，被切割金属不但要用氧－乙炔焰加热，而且还要用高压氧气吹除熔渣（金属氧化物），因此氧气更是气割不可缺少的气体。
（二）氧气的性质
氧（O2）是一种无色、无味、无毒的气体，比空气稍重。在标准状态下，1立方分米氧气重1.43克（1立方分米空气重1.29克）。常温时，氧以游离状态大量存在于空气中。空气主要是氧和氮的混合物（氮占78%，氧占21%）。自然界中氧以三种状态存在。除气态外，在标准大气压下，当温度为－183oC时，氧就变成浅蓝色而透明的液体；当温度在－218oC时，则会凝结成雪粒状固体。
氧气不能自燃，但能助燃，其化学性质极为活泼，几乎能与自然界一切元素化合。例如氧能和铁化合成氧化铁。氧在高压状况下，如果与矿物油及其他易燃物质接触，就可能发生剧烈的氧化而燃烧，在密封容器内甚至可能产生爆炸。
（三）氧气的制取方法
制取氧气的方法很多，如化学法、电解水法及液化空气法等。在工业上大量制取氧气时，都采用液化空气法。其原理是利用不同气体具有不同的蒸发温度，把氧和氮等分离开来。办法是先将空气压缩，并冷却至－196oC以下，使空气变成液体。然后再升高温度，当液体空气的温度上升到－196oC时，氮先蒸发，变成气体，剩下的即为液态氧。当温度升高到－183oC，氧才开始气化。再用压缩机将气体氧压缩到12～15兆帕，装入氧气瓶中，以便储存和使用。
（四）氧气的纯度
工业用的氧气常含有氮。氮的存在会使火焰温度下降，焊接效率降低，同时氮气还会与熔化的铁水化合，生成氮化铁，降低焊缝的强度。因此，用于气焊和气割的氧气，其纯度愈高愈好，一般不应低于98.5%。
二、氧气瓶
氧气瓶是储存和运输氧气的专用钢瓶。
（一）氧气瓶的组成
1、瓶体
氧气瓶瓶体是用优质合金制成的无缝圆柱形容器。上端有瓶口，旋接气瓶阀门。瓶口外套有一钢环，钢环上可装保护罩，气瓶不用时，则装上保护罩，以防灰尘侵入或损坏瓶阀。瓶体上部的球面上有履历牌。瓶体底部向内凹，使瓶体立放时稳固。常用于焊接的氧气瓶，容积为40立方分米，由于瓶内氧气以高压状态储存，满瓶时贮气量可达6立方米。
2、氧气瓶瓶阀
氧气瓶瓶阀是充氧和放氧的活门装臵。用黄铜或青铜制成，瓶阀分活瓣式和隔膜式。常用的为活瓣式，隔膜式的也很少使用。活瓣式瓶阀由转轮、传动轴、连接片、封垫、压紧螺帽、气门、气门垫、安全膜装臵等组成。在瓶阀主体的下端带有锥形螺纹，可与氧气瓶瓶口连接。在瓶阀主体的旁侧有出气口接头，用来连接减压器。
封垫是起密封作用。安全膜是用锡铅合金制成。由于各种原因造成气瓶压力过大时，安全膜即行爆破，氧气便从此排出，防止气瓶发生爆炸。
使用时按反时针方向旋转转轮，传动轴通过连接片将气门打开；反之，则气门关闭。气门关闭后，如仍有气体从接头处漏出，则表示气门封垫密封不严，应待氧气用完后再进行修理。
（二）气瓶上的标志
气瓶外部涂有不同颜色的防锈漆，以代表瓶内储存气体的种类。
例如：白色为乙炔；深绿色为氢气；灰色为氩气；黑色为氮气。氧气瓶外部涂上天蓝色油漆。
氧气瓶上部球面的履历牌中，一般用钢印注明 制造厂、产品序号、容积、重量、工作气压、试验气压、试验日期及再次试验日期等内容。
气瓶每隔二个应在充气工厂进行校验，检查气瓶的容积、重量，以及腐蚀、损坏程度。检查合格后应在气瓶履历牌上打上新的标记。
（三）氧气瓶的使用方法
氧气性质极为活泼，当气瓶充满时，瓶内压力又很高。在使用中，如违犯操作规程就有发生爆炸的危险。因此在使用氧气瓶时，应注意不能使油类物质与氧气瓶接触。夏天不能在阳光下曝晒；冬天瓶阀冻结时，只能用热水浇淋解冻，严禁用明火烘烤。开启氧气瓶瓶阀前，应检查压紧螺帽是否拧紧；旋转转轮时，必须平稳，不能用力过猛，出气口不得对着人身。使用氧气时，不能把瓶内的氧气全部用完，至少应剩0.3兆帕压力的氧气。氧气瓶不用时，必须将保护罩罩在瓶阀上，以防损坏瓶阀。
三、减压器
减压器又称氧气压力调节器。它的作用是把瓶内输出的高压气体调节成工作需要的低压气体，并保持输出气体的压力和流量稳定不变。
（一）构造与工作原理
部队常用的为QD－1型和QD－2A型单级式减压器。单级式减压器构造如图：
（二）使用方法
? 1、安装减压器前，应先检查与氧气瓶上的连接螺纹规格是否相符，螺纹有否损坏，然后轻开瓶阀，吹净气口灰尘。
? 2、检查各接头是否拧紧，有无滑丝现象，调节螺杆应处于松开位臵，然后将减压器和氧气瓶连接。
? 3、打开瓶阀，看高压表所示瓶内气压数值，检查各部分有无漏气现象。
? 4、慢慢匀速旋进调节螺杆一，使低压表达到所需工作气压。
? 5、停止工作时，先关瓶阀，从焊炬中放出剩余氧气，待气压表指针归零后，将调节螺杆旋松。若停止工作时间不长，也可以只旋松调节螺杆。
第二节 乙炔、乙炔发生器和乙炔块
一、乙炔
（一）乙炔的性质
乙炔是一种碳氢化合物，化学分子式为C2H2。气焊用乙炔是由电石与水作用获得的，其反应式如下： CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑+Q
电石 水 熟石灰 乙炔 热量
（二）乙炔的纯度
? 1、硫化氢和磷化氢，对焊炬有腐蚀作用，并且能使焊缝脆弱。 ? 2、磷化氢是有害的杂质，侵入焊缝内能使金属变脆，产生砂眼，减低金属的抗腐蚀能力。
? 3、水蒸气、氮气、沼气和氢的化合物都会使火焰的温度降低，如乙炔中含氮量为50%或含水蒸气为5%时，火焰温度降低33%。
? 乙炔中的杂质，除了磷化氢外，大部分能溶解于水。所以乙炔发生器所产生的乙炔，必须经过水过滤其中的杂质，同时使乙炔得到冷却。
（三）电石的制造与储存
? 电石是一种化工产品，它的化学名称是碳化钙，分子式CaC2。 ? 电石是坚硬的块状物体，断面呈紫褐色或深灰色，电石的密度在2.2～2.8克每立方厘米之间，纯度越高，比重越小。 ? 通常电石呈灰白色，是由于电石与空气中的水气作用，在其表面产生熟石灰的缘故。
? 工业上制造电石的方法，是把生石灰（占56%）与焦碳或无烟煤（占34%）按比例混合起来，然后臵于1900～2300oC的电弧炉中熔炼而成，其反应式为：
CaO + 3C→CaC2 + CO↑ 生石灰 碳 电石 一氧化碳
? 熔炼出来的电石，冷凝后，辗成50～80毫米的电石块，过筛后封存于