焊接與熱切割作業(yè)PPT課件

1、第二章 氣焊與氣割 自1903年將氧一乙炔火焰用于金屬焊接與氣割以來，至今已有100多年的歷史。雖然氣體火焰焊接與氣割方法存在一些缺點，且不適用于某些金屬材料，但因其具有設備簡單、搬運方便、焊接與切割尺寸和形狀容易控制、切割效率高和切口質(zhì)量好、不需要電源，成本低，以及在銅、鋁等有色金屬的焊接與熱切割領域仍有其獨特的優(yōu)勢，所以氣焊與氣割仍是目前廣泛采用的焊接與熱切割方法。第一節(jié) 氣焊與氣割基本原理1.氣焊 氣焊是利用可燃氣體與助燃氣體混合后燃燒產(chǎn)生的氣體火焰來加熱并熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法，最常用的是氧一乙炔焊，使用石油液化氣或丙烷作燃氣的焊接也得到了迅速發(fā)展。第1頁/共75頁第2頁/共

2、75頁 按熱源及結合狀態(tài)來分，氣焊是一種將化學能轉變?yōu)闊崮艿娜刍阜椒ā?.1氣焊優(yōu)點(1)設備簡單且移動方便；(2)熔池可見性好，且熔池溫度、焊縫尺寸及形狀容易控制；(3)易于實現(xiàn)單面焊雙面成形；(4)適用于薄板和薄壁管的焊接；(5)便于預熱和局部焊后熱處理：(6)不需要電源，特別適用于野外施工，無電擊危險；(7)成本低。 第3頁/共75頁1.2 主要缺點（1）火焰溫度低、熱量分散，因此熱影響區(qū)大，接頭的晶粒粗大，性能差且變形嚴重；（2）生產(chǎn)效率低，不適用于焊接厚大工件；（3）氣體火焰中的氧易使焊接區(qū)的金屬元素燒損，從而降低焊縫的性能；（4）焊接過程中，如不遵守操作規(guī)程和要求，存在著火災、爆

3、炸等危險性。2. 氣割 氣割是利用氣體火焰的熱能將工件切割加熱到燃點后，以高速噴射的高壓氧氣流使金屬劇烈燃燒并放出熱量，同時將生成的熔渣迅速排除從而形成割縫的方法。氣割在工業(yè)生產(chǎn)中具有與焊接生產(chǎn)的配套性和切割金屬材料的獨立性。 第4頁/共75頁第二節(jié) 氣焊與氣割的適用范圍及特點1.適用范圍及特點1.1氣焊 氣焊是利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒的火焰，熔化工件接縫處的金屬和焊絲而達到金屬間牢固連接的方法。這是利用化學能轉變成熱能的一種熔化焊接方法。它具有設備簡單、操作方便、實用性強等特點。因此，在各工業(yè)部門的制造和維修中得到了廣泛的應用。 氣焊主要應用于薄鋼板、低熔點材料、鑄鐵件、硬質(zhì)合金刀具等

4、材料的焊接，以及磨損、報廢零件的補焊、構件變形的火焰矯正等。第5頁/共75頁1.2 氣割 氣割是利用可燃氣體與氧氣混合燃燒的火焰熱能將工件切割處預熱到燃點后，噴出高速切割氧流，使金屬劇烈燃燒并放出熱量，利用切割氧流把熔融狀態(tài)的金屬氧化物吹掉，從而實現(xiàn)切割的方法。金屬的氣割過程實質(zhì)是鐵在純氧中的燃燒過程，而不是熔化過程?？扇細怏w與氧氣的混合和切割及氧的噴射是利用割炬來完成的，氣割所用的可燃氣體主要是乙炔、液化石油氣或氫氣。 符合上述條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼以及鈦等。其他常用的金屬材料如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等，必須采用特殊的熱切割方法（例如等離子切割等）。第6頁/共75頁第7頁/

5、共75頁2.氣焊與氣割的優(yōu)缺點2.1 氣焊的優(yōu)缺點（1）優(yōu)點：設備簡單，使用靈活；對鑄鐵及某些有色金屬的焊接有較好的適應性；在電力供應不足的地方需要焊接時，氣焊可以發(fā)揮更大的作用。（2）缺點：生產(chǎn)效率較低；焊接后工件變形和熱影響區(qū)較大；較難實現(xiàn)自動化。2.2 氣割的優(yōu)缺點（1）優(yōu)點：設備簡單，使用靈活。（2）缺點：對切口兩側金屬的成分和組織產(chǎn)生一定的影響，容易引起被割工件的變形等。 第8頁/共75頁 第三節(jié) 氣焊與氣割用氣體 氣焊常用的氣體火焰是氧一乙炔焰，氣割用氣體主要有氧氣、乙炔和液化石油氣等。1.氧氣 氧氣不是可燃氣體，而是一種強氧化劑，是一種化學性質(zhì)極為活潑的助燃氣體，能使其他的可燃物

6、質(zhì)發(fā)生劇烈燃燒（氧化），并能與許多元素化合生成氧化物。 氧是人類和動物呼吸必需的氣體，在空氣中正常氧含量約為21% ，如低于18%則為缺氧。 高壓氧氣與油脂、碳粉等易燃物接觸，會引起自燃和爆炸。第9頁/共75頁氧氣瓶氧氣瓶乙炔氣瓶乙炔氣瓶第10頁/共75頁2 乙炔 乙炔( C2H2)是一種不飽和的碳氫化合物，化學性質(zhì)活潑，標準狀態(tài)下密度為1.17kg/m3，熔點-80.8，沸點-84 ，閃點-17.78 ，自然點305 ，著火能量0.019mJ。純乙炔為無色、無味氣體，工業(yè)用的乙炔因含有硫化氫和磷化氫等雜質(zhì)，故有特殊臭味。乙炔中毒主要是損傷人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。 乙炔是一種危險的易燃、易爆氣體。它

7、具有以下特性：（1）乙炔與空氣或氧氣混合時易引發(fā)氧化爆炸。乙炔與空氣混合時，爆炸極限為2. 2%一81 % （指乙炔在混合氣體中占有的體積），自燃溫度為305；而與氧氣混合時，爆炸極限為2. 8%93%，自燃溫度為300 。第11頁/共75頁（2）在一定壓力下，只要溫度合適，乙炔即發(fā)生分解爆炸。當壓力為0. 15MPa、溫度達580時，乙炔便開始分解爆炸。壓力越高，乙炔分解爆炸所需的溫度越低。當氣體壓力壓縮到0. 18MPa以上時，乙炔完全分解爆炸。因此，乙炔不能壓縮成氧氣那樣高壓。（3）乙炔與銅、銀等金屬或其他鹽類長期接觸，會生成乙炔銅和乙炔銀等爆炸性化合物，當受到震動、摩擦、沖擊或加熱時便

8、會發(fā)生爆炸。因此，禁止使用紫銅、銀或含銅量超過70%的銅合金制造與乙炔接觸的儀表、管道等有關零件。（4）乙炔的爆炸性與儲存乙炔的容器形狀、大小有關。容器直徑越小，越不容易爆炸。將乙炔儲存在毛細管及微細小孔中，由于阻力和散熱表面積大，會大大降低爆炸性，即使壓力達到2. 65MPa也不易爆炸。因此，乙炔瓶內(nèi)裝有多孔填料，同時乙炔多用小直徑管。第12頁/共75頁3.液化石油氣 液化石油氣的主要成分是丙烷( C3H8)，常壓下是氣態(tài)，在0.8 1.5 MPa壓力下即變?yōu)橐簯B(tài)。氣態(tài)時標準狀態(tài)下液化石油氣的密度為1.82.5 kg/m3，比空氣重。 液化石油氣用于切割時，具有以下特點：（1）比乙炔價格低；

9、（2）相對比乙炔安全；（3）切口平整，上切口不塌邊，切口表面氧化很少且清渣容易；（4）耗氧量比乙炔大；（5）需用明火點燃火焰，且火焰溫度比氧-乙炔焰低，故切割速度相對較慢。第13頁/共75頁第四節(jié) 氣焊與氣割工藝及設備1.氣焊與氣割工藝1.1氣焊工藝 氣焊的工藝參數(shù)主要有接頭形式和坡口形式、火焰種類、火焰能率、焊接方法、焊嘴傾角和焊絲直徑等。1.2氣割工藝 氣割的工藝參數(shù)主要有預熱火焰能率、切割速度、氧氣壓力、割嘴傾角及其與下件表面的距離等。2.氣焊與氣割設備 氣焊與氣割設備主要由氣瓶、減壓器、焊炬、割炬、易熔塞及橡膠軟管等組成。第14頁/共75頁3 火工矯正知識 3.1 火工矯正的原理 金屬

10、具有熱脹冷縮的性能，例如鋼材加熱到600（紅棕色）以上時，在外力作用下，很容易變形，而且有部分變形在外力去除后，直至冷卻，還保留著，即沒有完全回復到原來形狀，產(chǎn)生了永久變形。 無論在氣焊、氣割還是在電弧焊中，措施不當往往都會產(chǎn)生變形。3.2 火工矯正方法 火工矯正主要有圓形法、鏈式點狀法、線狀加熱法、三角形法及短條形法等矯正方法。第15頁/共75頁第五節(jié)氣焊與氣割防火防爆基本知識1. 燃燒 發(fā)光發(fā)熱的化學反應叫做燃燒。它是物質(zhì)與氧氣劇烈化合，生成相應的氧化物，同時放出光和熱的一種現(xiàn)象。1.1 燃燒條件 燃燒是有條件的，它必須在可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和著火源3個基本要素的相互作用下才能發(fā)生。可燃物質(zhì)

11、 凡是能與空氣等氧化劑發(fā)生劇烈氧化反應的物質(zhì)，都稱為可燃物質(zhì)。按存在的狀態(tài)不同，可燃物質(zhì)可分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)3類。1. 1.2 助燃物質(zhì) 凡是具有較強氧化性，能與可燃物質(zhì)發(fā)生化學反應并引起燃燒的物質(zhì)都稱為助燃物質(zhì)。第16頁/共75頁著火源 能夠引起可燃物質(zhì)著火的能源稱之為著火源。焊接與氣割作業(yè)過程中的著火源主要有火焰、電弧、高溫金屬及飛濺的熔渣等。 上述可燃物、助燃物和著火源構成了燃燒的必要條件，但不是充要條件。因此，對于可燃物質(zhì)而言，要發(fā)生燃燒必須同時具備以下2個條件：（1）有充分的氧氣（或空氣）供給。（2）溫度保持在它的燃點以上。 從以上發(fā)生燃燒的條件可知，只要消除其中任何一個燃燒條件，

12、就可以防止燃燒的發(fā)生或使燃燒停止，從而達到防火或滅火的目的。1.2 燃燒的類型 燃燒可分為自燃、閃燃和著火等類型。第17頁/共75頁2.爆炸 爆炸是物質(zhì)發(fā)生一種急劇的物理或化學變化，能在瞬間內(nèi)釋放大量能量的現(xiàn)象。爆炸發(fā)生時會產(chǎn)生強大的沖擊波和巨大的聲響，這種沖擊波不僅能摧毀建筑物，而且會造成嚴重的人員傷亡，還會引發(fā)火災等二次事故。2.1 爆炸的分類 按爆炸能量的來源不同，爆炸可分為物理爆炸和化學爆炸；按照爆炸反應相的不同，爆炸又可分為氣相、液相和固相爆炸等。物理爆炸 由物理變化（溫度、體積和壓力等因素）引起的爆炸，稱物理爆炸。其特點是爆炸物質(zhì)的化學成分及性質(zhì)不因爆炸而改變。 第18頁/共75頁

13、燃燒燃燒爆炸爆炸第19頁/共75頁2. 1.2 化學爆炸 化學爆炸是物質(zhì)在極短的時間內(nèi)完成化學變化，生成新的物質(zhì)并產(chǎn)生大量氣體和能量的現(xiàn)象。如汽油蒸汽、氫氣、乙炔等可燃性氣體和適量的空氣混合后遇明火所發(fā)生的爆炸，就是因為這些可燃性氣體與空氣中氧氣的接觸面積很大，點火時氧化反應進行極快，放出大量的熱，氣體的體積閃受熱而急劇膨脹，從而引起爆炸。 發(fā)生化學爆炸必須同時具備以下3個條件：（1）有足夠的易燃易爆物質(zhì)；（2）易燃易爆物質(zhì)與空氣等氧化劑混合后的濃度在爆炸極限內(nèi)；（3）有能量充足的火源或激發(fā)能量。 第20頁/共75頁2.2 爆炸極限 發(fā)生爆炸也是有條件的。并不是可燃氣體、可燃蒸氣或可燃粉塵一旦

14、與空氣形成混合物，遇到火源就爆炸，而是這些可燃物質(zhì)在混合物中的濃度必須在一定的范圍內(nèi)時，接觸火源或激發(fā)能量才會發(fā)生爆炸?？扇嘉镔|(zhì)在混合物中能夠發(fā)生爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，其最高濃度稱為爆炸上限，而上限與下限之間的范圍則稱之為爆炸極限（或爆炸范圍）?？扇嘉镔|(zhì)在混合物中的濃度低于下限或高于上限時，既不爆炸，也不著火。因此，有時也將爆炸上、下限稱為著火上、下限。3 防火防爆基本原則3.1 火災的預防原則（1）限制可燃物的數(shù)量及其周圍或表面溫度。（2）嚴格控制火源。第21頁/共75頁（3）監(jiān)視醞釀期特征，阻止其發(fā)展。（4）切斷傳播途徑，阻止火勢擴大。（5）盡可能采用耐火材料。（6）消防設施齊全，消

15、防組織健全。3.2 爆炸的預防原則（1）加強管理，嚴格操作，防止易爆物泄漏（2）防止爆炸性混合物的形成。（3）改進工藝，加強監(jiān)測報警。（4）嚴格控制火源或激發(fā)能量。（5）阻止連鎖反應的出現(xiàn)。（6）切斷燃爆傳播途徑，防止勢態(tài)擴大。第22頁/共75頁第六節(jié)氣焊氣割事故案例案例1、焊工違章切割廢棄油桶 2003年10月5日12時30分左右，該企業(yè)職工許（死者，男，52歲，惠民鎮(zhèn)人）用打火機點燃氣割氣具，對廢油桶進行切割。作業(yè)近1分鐘，廢油桶發(fā)生爆炸燃燒，底部脫離，許身上著火，就地打滾，經(jīng)同事?lián)渚?，將火撲滅，即送縣第一人民醫(yī)院，后轉嘉興中醫(yī)院搶救，經(jīng)救治無效死亡。第23頁/共75頁第24頁/共75頁事

16、故原因分析1、許從事此項作業(yè)已多年，對廢油桶切割作業(yè)，應該也略知一些操作要求，此次氣割作業(yè)，沒有把廢油桶蓋打開，檢查廢油桶內(nèi)裝儲情況，也沒有把廢油桶進行蒸汽處理或加水處理，而是違章作業(yè)，致使氣割時廢油桶的殘油（液）經(jīng)氣割高溫作用達到爆炸濃度，而引發(fā)爆炸燃燒。這是此次事故的直接原因。2、許從事氣割作業(yè)，無特種作業(yè)操作證，屬無證上崗。該企業(yè)對金屬焊接切割作業(yè)沒有具備安全生產(chǎn)條件所必需的資金投入，事故現(xiàn)場無消防滅火器材和設施，切割作業(yè)安全設施不到位，作業(yè)人員未佩戴勞動保護用品。也未對從業(yè)人員進行安全生產(chǎn)教育和培訓。金屬焊切割作業(yè)操作規(guī)程不完備。這是造成此次事故的間接原因。第25頁/共75頁案例2、焊

17、工違章切割密封鐵罐 有一年，位于仙林大學城的某建筑工地，突然傳出爆炸聲，南京某建筑工程有限公司工人李某用電焊機切割密封的鐵罐時，罐內(nèi)殘留氣體爆炸致其死亡。事故發(fā)生后，經(jīng)事故調(diào)查組調(diào)查：事故發(fā)生的直接原因是該公司購置的密封鐵罐未經(jīng)處理，無電焊機操作證的工人操作焊機進行切割鐵罐，違章作業(yè)，致罐內(nèi)的殘留氣體爆炸。間接原因是公司作業(yè)現(xiàn)場安全管理缺失，安全教育不到位。這是一起典型的因工人違章作業(yè)、施工單位安全管理教育不到位造成的生產(chǎn)安全責任事故。第26頁/共75頁第27頁/共75頁第七節(jié) 氣焊與氣割安全技術1.氣焊與氣割的危險有害性 氣焊與氣割的主要危險是火災與爆炸。因此，防火、防爆是氣焊與氣割的基本要

18、求。2.氣瓶的安全使用 氣焊、氣割所用氣瓶的充裝、檢驗、使用和儲運等都必須嚴格執(zhí)行氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程、溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程以及有關規(guī)定，防止發(fā)生氣瓶爆炸。 氣焊、氣割使用的鋼瓶（盛裝氧氣、乙炔、丙烷等）應按有關安全操作規(guī)程進行擺放，防止摔倒；空、實瓶應分開放置；嚴禁氧氣瓶和燃氣瓶放在一起；開啟鋼瓶時要用專用工具或手柄；鋼瓶在裝、卸車及運輸時，應輕裝輕卸，避免撞擊，彼此保持足夠安全距離。氧氣瓶不能與燃氣瓶、油類及其他易燃物同車運輸；現(xiàn)場使用的鋼瓶應直立地面或置于專用瓶架上，或放在比較安全的地方，并固第28頁/共75頁定好，防止傾倒。鋼瓶要放在陰涼地點，防止曝曬。冬季發(fā)生凍結、結霜或出氣不暢時嚴

19、禁用明火加熱，可用低于40的溫水解凍瓶閥?？珍撈恳粲幸欢ㄓ鄩?。2.1氧氣瓶的安全使用要點（1）嚴禁接觸和靠近油品及其他易燃品，嚴禁與乙炔等可燃氣體的氣瓶混放在一起或者同車運輸，必須保證規(guī)定的安全距離。（2）夏季使用時要放在陰涼地點或采取防曬措施，不得靠近熱源。（3）瓶內(nèi)氣體不得用盡，必須留有0.03MPa的余壓。（4）瓶體要裝防震圈，應輕裝輕卸，避免受到劇烈振動和撞擊，以防止因氣體膨脹而發(fā)生爆炸。（5）儲運時，瓶閥應戴安全帽，防止損壞瓶閥而發(fā)生事故。第29頁/共75頁（6）不得手掌滿握手柄開啟瓶閥，且開啟速度要緩慢；開啟瓶閥時，人應在瓶體一側且人體和面部應避開出氣口及減壓器的表盤。（7）瓶閥

20、凍結時，可用低于40的溫水加熱解凍，嚴禁敲擊和火焰加熱。（8）現(xiàn)場使用的氧氣瓶（及其他鋼瓶）應直立或置于專用的瓶架上，或放在比較安全的地方，并固定好，防止傾倒。2.2 乙炔瓶的安全使用要點（1）不得靠近熱源或在陽光下曝曬。（2）必須直立存放和使用，禁止臥放使用。（3）瓶內(nèi)氣體不得用盡，必須留有不低于0.05 MPa的剩余壓力。（4）瓶閥應戴安全帽儲運。 第30頁/共75頁（5）瓶體要有防震圈，應輕裝輕卸，防止因劇烈振動或撞擊引起爆炸。（6）瓶閥凍結，嚴禁敲擊或火焰加熱，可用低于40的溫水加熱瓶閥進行解凍，不許用超過40的溫水解凍，或蒸汽加熱瓶體。（7）必須配備減壓器方可使用。（8）必須配置合格

21、的回火防止器。2.3液化石油氣瓶的安全使用要點（1）不得靠近熱源、火源或在陽光下曝曬。（2）冬季氣瓶嚴禁火烤或熱水加熱。（3）禁止自行傾倒殘液，防止發(fā)生火災和爆炸。（4）瓶內(nèi)氣體不得用盡，應留有一定余壓（具體壓力由裝瓶單位根據(jù)規(guī)定確定）。（5）禁止劇烈振動和撞擊。第31頁/共75頁（6）嚴格控制充裝量，不得充滿氣體。3.現(xiàn)場氣焊與熱切割的安全作業(yè)3.1作業(yè)地點的安全要求（1）氣焊、氣割的作業(yè)地點，消防設施必須配備齊全。（2）作業(yè)地點有大量易燃易爆物品且又不能采取可靠的防護措施時，禁止焊接與氣割作業(yè)。（3）作業(yè)地點有可能形成爆炸性氣體、蒸氣或聚積爆炸性粉塵時，禁止焊接與氣割作業(yè)。（4）易燃易爆物

22、品與作業(yè)點的距離不得小于10 m。（5）作業(yè)場地要有良好的通風排毒設施，以防中毒等事故發(fā)生。 第32頁/共75頁第八節(jié) 常用氣瓶的結構和使用安全要求1.氣瓶結構氣瓶是用于儲存和運輸氣體的一種承壓容器，氣焊與氣割用的氣瓶有氧氣瓶、乙炔瓶或液化石油氣鋼瓶。用于氣割與氣焊的氧氣瓶和氫氣瓶屬于壓縮氣瓶，乙炔瓶屬于溶解氣瓶，石油氣瓶屬于液化氣瓶。2.氣瓶運輸、貯存、充灌、使用的安全要求2.1氣瓶運輸（含裝卸）時的安全要求（1）裝運氣瓶的車輛應使用?；穼Ｓ密囕v并經(jīng)批準。（2）氣瓶必須配戴好瓶帽（有防護罩的除外），并要擰緊，防止摔斷瓶閥造成事故。（3）要輕裝輕卸，避免劇烈震動，嚴禁拋、滑、滾動或沖擊，以防

23、氣體膨脹爆炸，最好備有波浪形的瓶架，墊上橡膠或其他軟物，以減小震動。第33頁/共75頁（4）禁止用起重機直接吊運鋼瓶，充氣的鋼瓶禁止噴漆作業(yè)。（5）瓶內(nèi)氣體相互接觸能引起燃燒、爆炸，產(chǎn)生毒氣的氣瓶，不得同車（廂）運輸；易燃、易爆、腐蝕性物品或與瓶內(nèi)氣體起化學反應的物品，不得與氣瓶一起運輸，如氧氣瓶不得與油脂物質(zhì)和可燃氣體鋼瓶同車運輸。（6）氣瓶裝在車上，應妥善固定，避免碰撞、摩擦和滾動，一般應橫放在車廂里，乙炔氣瓶應直立放置，頭部朝向一方，垛高不得超過車廂高度，一般不超過5層；立放時，車廂高度應在瓶高的2/3以上。（7）夏季運輸應有遮陽設施，適當覆蓋，避免曝曬；應避免白天在城市的繁華市區(qū)運輸。

24、（8）嚴禁煙火。運輸可燃氣體氣瓶時，應備有滅火器材。（9）運輸氣瓶的車、船不得在繁華市區(qū)、重要機關附近?？?；車、船停靠時，司機與押運人員不得同時離開。第34頁/共75頁（10）裝有液化石油氣的氣瓶不應長途運輸。2.2 氣瓶使用時的安全要求（1）不得擅自更改氣瓶的鋼印和顏色標記。（2）氣瓶使用前應進行安全狀況檢查，對盛裝氣體進行確認。（3）氣瓶的放置地點不得靠近熱源，應距明火10 m以外。盛裝易發(fā)生聚合反應或分解反應氣體的氣瓶應避開放射性射線源。（4）氣瓶立放時應采取防止傾倒措施。（5）夏季應防止陽光曝曬。（6）嚴禁敲擊、碰撞，特別是乙炔瓶不應遭受劇烈振動或撞擊，以免填料下沉而形成凈空間影響乙炔

25、的貯存。（7）嚴禁在氣瓶上進行電焊引弧。第35頁/共75頁（8）不得用溫度超過40的熱源對氣瓶加熱，如乙炔瓶瓶溫過高會降低丙酮對乙炔的溶解度，而使瓶內(nèi)乙炔壓力急劇增高，造成危險。（9）瓶內(nèi)氣體不得用盡，必須留有剩余壓力（永久氣體氣瓶的剩余壓力應不小于0.05MPa；液化氣體氣瓶應留有不少于0.5%1.0%規(guī)定充裝量的剩余氣體）；并關緊閥門，防止漏氣，使氣壓保持正壓，以便充氣時檢查，還可以防止其他氣體倒流入瓶內(nèi)，發(fā)生事故。第36頁/共75頁2.3氣瓶定期檢查 氣瓶在使用過程中必須根據(jù)國家氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程要求進行定期技術檢驗。各類氣瓶的檢驗周期，不得超過下列規(guī)定：（1）盛裝腐蝕性氣體的氣瓶，每2年

26、檢驗1次；（2）盛裝一般氣體的氣瓶，每3年檢驗1次；（3）液化石油氣瓶，使用未超過20年的，每5年檢驗1次；超過20年的，每2年檢驗1次；（4）盛裝惰性氣體的氣瓶，每5年檢驗1次。 氣瓶在使用過程中，發(fā)現(xiàn)有嚴重腐蝕、損傷或對其安全可靠性有懷疑時，應提前進行檢驗。庫存和停用時間超過一個檢驗周期的氣瓶，啟用前應進行檢驗。氣瓶定期檢驗，必須逐只進行。各類氣瓶定期檢驗的項目和要求應符合有關國家標準。 第37頁/共75頁第九節(jié)氣瓶及構件使用不當引發(fā)事故事故1、操作工未按要求使用氣瓶 按要求氣瓶與明火距離10米以上，達不到10米要作隔離防護，而此事故中操作工李某為圖方便，把氧氣、乙炔氣瓶搬至作業(yè)點，由于氣

27、瓶減壓器接口處存在漏氣顯現(xiàn)，在作業(yè)過程中焊接火焰引發(fā)火災事故！第38頁/共75頁事故2、乙炔輸氣管斷裂造成燒傷事故 在焊割作業(yè)過程中老化的橡膠軟管破裂，乙炔氣管噴出的乙炔氣體被引燃后，火焰隨氣流沖出，造成操作工燒傷的事故。 對于此類事故的發(fā)生，我們在日常工作中應加強對氣焊、氣割使用的設備設施的檢查和維護，對于出現(xiàn)安全隱患的設施及配件應及時更換，不得在這方面節(jié)省開支。第39頁/共75頁第40頁/共75頁第十節(jié) 焊炬、割炬等附件的構造、工作原理和安全要求1.焊炬1.1焊炬的作用和分類 焊炬又稱焊槍，是氣焊操作的主要工具。焊炬的作用是將可燃氣體和氧氣按一定比例均勻地混合，以一定的速度從焊嘴噴出，形成

28、一定能率、一定成分、適合焊接要求和穩(wěn)定燃燒的火焰。焊炬的好壞直接影響氣焊的焊接質(zhì)量，因而要求焊炬應具有良好的調(diào)節(jié)氧氣與可燃氣體的比例和火焰能率的性能：使混合氣體噴出的速度等于或大于燃燒速度，以使火焰穩(wěn)定地燃燒。同時還要求焊炬的重量要輕，使用時操作方便、安全可靠。 第41頁/共75頁 焊炬按可燃氣體與氧氣的混合方式分為等壓式和射吸式2類；按尺寸和重量分為標準型和輕便型2類；按火焰的數(shù)目分為單焰和多焰2類；按可燃氣體的種類分為乙炔、氫氣、汽油等類；按使用方法分為手用和機械2類。 等壓式焊炬可燃氣體的壓力和氧氣的壓力是相等的，因此稱等壓式。等壓式焊炬的優(yōu)點是不易發(fā)生回火，但等壓式焊炬不能用于低壓乙炔

29、，因而限制了它的使用，所以目前等壓式焊炬很少采用。而射吸式焊炬，乙炔的流動主要依靠射吸作用（即氧氣從噴嘴口快速射出，將聚集在噴嘴周圍的乙炔吸出，并在混合氣管按一定比例混合后從焊嘴噴出），所以不論使用低壓乙炔或中壓乙炔，都能使焊炬正常工作。目前國產(chǎn)的焊炬均為射吸式。第42頁/共75頁第43頁/共75頁2.割炬2.1割炬的作用 割炬的作用是使氧與乙炔按比例進行混合，形成預熱火焰，并將高壓純氧噴射到被切割的工件上，使被切割金屬在氧射流中燃燒，氧射流把燃燒生成的熔渣（氧化物）吹走而形成割縫。割炬是熱切割工件的主要工具。 割炬按預熱火焰中氧氣和乙炔的混合方式不同分為射吸式和等壓式2種，其中以射吸式割炬的

30、使用最為普遍。割炬按其用途又分為普通割炬、重型割炬以及焊、割兩用炬等。第44頁/共75頁第45頁/共75頁3減壓器3.1減壓器的作用和分類 由于氣瓶內(nèi)壓力較高，而氣焊和熱切割所需的壓力卻較小，所以需要用減壓器來將貯存在氣瓶內(nèi)較高壓力的氣體降為低壓氣體，并應保證所需的工作壓力自始至終保持穩(wěn)定狀態(tài)?？傊?，減壓器是將高壓氣體降為低壓氣體，并保持輸出氣體的壓力和流量穩(wěn)定不變的調(diào)節(jié)裝置。 減壓器按用途不同可分為氧氣減壓器和乙炔減壓器等，還可分為集中式和崗位式減壓器；按構造不同可分為單級式和雙級式2類；按工作原理不同可分為正作用式和反作用式2類。目前，常見的國產(chǎn)減壓器以單級反作用式和雙級混合式（第一級為正

31、作用式、第二級為反作用式）2類為主。第46頁/共75頁乙炔減壓器乙炔減壓器氧氣減壓器氧氣減壓器第47頁/共75頁3.2減壓器的安全使用氧氣瓶放氣或開啟減壓器時動作必須緩慢 如果閥門開啟速度過快，減壓器工作部分的氣體因受絕熱壓縮而溫度大大提高，這樣有可能使有機材料制成的零件如橡膠填料、橡膠薄膜纖維質(zhì)襯墊著火燒壞，并可使減壓器完全燒壞。另外，由于放氣過快產(chǎn)生的靜電火花以及減壓器有油污等，也會引起著火燃燒燒壞減壓器。減壓器安裝前及開啟氣瓶閥時的注意事項 安裝減壓器之前，要略微打開氧氣瓶閥門，吹除污物，以防灰塵和水分帶入減壓器。在開啟氣瓶閥時，瓶閥出氣口不得對準操作者或他人，以防高壓氣體突然沖出傷人。

32、減壓器出氣口與氣體橡膠管接頭處必須用已退火的鐵絲或卡箍擰緊，防止送氣后脫開發(fā)生危險。第48頁/共75頁減壓器凍結的處理 減壓器在使用過程中如發(fā)現(xiàn)凍結，可用低于40的溫水加熱解凍，絕不能用火焰或紅鐵烘烤。4.橡膠管及氣焊輔助工具4.1橡膠管和橡膠管接頭 橡膠管可分為氧氣膠管和乙炔膠管。 GB255092規(guī)定，氧氣橡膠管外膠層應為藍色（原標準規(guī)定為紅色），工作壓力為2MPa，最小爆破壓力2MPa；GB255192規(guī)定，乙炔橡膠管外膠層應為紅色（取標準規(guī)定為黑色），工作壓力為0.3MPa,最小爆破壓力0.9MPa；常用的內(nèi)徑為8mm或I0mm，2種管子因耐壓不同，不能互換使用。第49頁/共75頁第三

33、章 焊條電弧焊和電弧切割 第一節(jié)焊條電弧焊1.焊條電弧焊概述1.1焊條電弧焊定義 焊條電弧焊是利用電弧放電時所產(chǎn)生的熱量作為熱源，加熱、熔化焊條和焊件并使之相互熔合，形成牢固接頭的焊接過程。因此，焊條電弧焊是一種熔化焊接方法。1.2焊條電弧焊優(yōu)點 焊條電弧焊廣泛應用于各個工業(yè)領域。這是因為它有如下優(yōu)點：（1）使用的設備比較簡單，價格相對便宜，并且輕便。（2）不需輔助氣體保護，焊條既能填充金屬，又能在焊接時產(chǎn)生保護熔池和避免氧化的保護氣體。（3）操作靈活，適應性強，能在空間任意位置焊接。第50頁/共75頁焊條電弧焊第51頁/共75頁（4）應用范圍廣，適用于大多數(shù)工業(yè)用的金屬、合金等的焊接。1.3

34、焊條電弧焊缺點（1）對焊工操作技術要求高。（2）焊工勞動強度大，勞動條件差，有時處于高溫烘烤和有毒有害的煙塵環(huán)境中。（3）焊接工藝參數(shù)選擇范圍小，要經(jīng)常更換焊條及清理焊道熔渣，因此焊接效率低。（4）不適用于特殊金屬（如活潑金屬Ti，Nb，Zr等，如難熔金屬Ta，Mo等如低熔點金屬Pb、Sn、Zn及其合金）。2.焊條電弧焊的產(chǎn)生及組成2.1焊接電弧的產(chǎn)生 電弧是指兩電極之間的氣體介質(zhì)產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象。其實質(zhì)是一種局部氣體導電現(xiàn)象。電弧放電的同時，會產(chǎn)生高熱和強光。這就是電弧的光、熱特性。 第52頁/共75頁2.2焊接電弧的組成和熱量分布 焊接電弧由陽極區(qū)、陰極區(qū)和弧柱區(qū)3個部分組成。3.

35、焊條電弧焊焊接工藝及參數(shù)選擇3.1焊接接頭和坡口形式焊接接頭形式 在焊接作業(yè)中，根據(jù)焊件厚度、結構形狀和使用條件的不同，需要采用不同的焊接接頭形式。手工電弧焊的焊接接頭可分為對接、角接、搭接和T形4種基本形式。與搭接相比，對接接頭具有受力簡單、均勻且節(jié)省金屬等優(yōu)點，因此其應用最廣。3. 1.2 坡口形式 為保證焊縫金屬的有效厚度和根部焊透，改善焊縫成形，通常要將工件的待焊部位加工成具有一定幾何形狀的坡口。手工電弧焊常用坡口的基本形式主要有V形、X形和第53頁/共75頁第54頁/共75頁U形等。為防止燒穿，加工坡口時往往在根部留有一定的直邊，稱之為鈍邊。組裝時所預留的間隙作用是保證焊透。3.2焊

36、接位置及焊縫形式 焊接時，焊件接縫處的空間位置，稱為焊接位置，主要有平焊、立焊、橫焊和仰焊4種基本位置。對于水平固定管的對接焊，由于其含有平焊、立焊和仰焊位置，因此通常稱其為全位置焊接。 根據(jù)接頭、坡口以及焊縫結合形式的不同，可分為對接焊縫、角焊縫、塞焊縫和端焊縫等。3.3焊接工藝參數(shù) 焊接時，為保證焊接質(zhì)量而選定的有關物理量，稱之為焊接工藝參數(shù)。手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要有焊條類型和直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數(shù)等。第55頁/共75頁電焊條選用原則 焊條在很大程度上直接影響到焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，需要正確、合理地選用焊條。 選擇焊條類型時應考慮焊件的材質(zhì)、工作條件、使用性能、接

37、頭幾何特征、施工條件及經(jīng)濟合理性等。如當焊件較厚且要求焊縫應有較好的韌性和抗裂性時，應選用堿性焊條；當對焊縫性能要求一般，焊件難以清理干凈時，應選用酸性焊條。但堿性焊條發(fā)塵量比酸性焊條高。 選擇焊條直徑時，應考慮焊件厚度、焊接位置、焊接層數(shù)及接頭形式等。選用較大直徑的焊條有利于提高生產(chǎn)率，但大直徑焊條易造成未焊透、焊縫成形不良和咬邊。另外，過大的熱輸入還會降低接頭的韌性。多層焊時，打底焊層應采用小直徑焊條，以保證根部焊透。 焊條的種類很多，應用范圍不同，正確選用焊條，對勞動生產(chǎn)率、焊接質(zhì)量和產(chǎn)品成本都有影響，焊條選用第56頁/共75頁原則如下：（1）等強度原則 對于承受靜載或一般載荷的工件或結

38、構，通常在同種鋼焊接時選用抗拉強度與母材相等的焊條，這就是等強度原則。在異種鋼焊接時，則按強度低的一側鋼材選用。例：20鋼抗拉強度在400 MPa左右的鋼可選用E43系列的焊條。（2）等同性原則 焊接在特殊環(huán)境下工作的工件或結構，如要求耐磨、耐腐蝕、在高溫或低溫下具有較高的力學性能，則應選用能保證熔敷金屬的性能與母材相近或相近似的焊條，這就是等同性原則。如焊接不銹鋼時，應選用不銹鋼焊條。（3）等條件原則 根據(jù)工件或焊接結構的工作條件和特點選擇焊條。例如焊接需承受動載或沖擊載荷的工件，應選用熔敷金屬沖擊韌度較高的低氫型堿性焊條。反之，焊一般結構時，應第57頁/共75頁選用酸性焊條。4.電焊條4.

39、1電焊條的組成及作用 電焊條是手工電弧焊的焊接材料，由焊芯和藥皮兩部分組成。電焊條作為傳導焊接電流的熔化電極和焊縫的填充金屬，其性能和質(zhì)量將直接影響到焊接質(zhì)量的優(yōu)劣。焊芯 焊芯是焊條的金屬芯部，由焊芯專用鋼絲制成。焊接過程中，焊芯的作用是傳導焊接電流，與焊件產(chǎn)生電弧，并且本身熔化作為填充金屬和熔化的母材金屬熔合而形成焊縫。 通常所稱的焊條直徑均是指焊芯的直徑，常用的焊條直徑為1.6mm，2mm，2.5mm，3.2mm，4mm，5mm及6mm等。焊條的長度是指焊芯的長度，一般在250 450mm之間。第58頁/共75頁4. 1.2藥皮 焊條藥皮是影響焊縫質(zhì)量的重要因素之一。焊條藥皮的主要作用為：

40、（1）保證焊接電弧穩(wěn)定燃燒；（2）保護熔池，防止空氣侵入；（3）向焊縫金屬滲合金；（4）脫氧，去除硫、磷有害雜質(zhì)；（5）造渣保護焊縫金屬和改善焊縫成形。4.2焊條的分類和特性 焊條藥皮類型不同，焊條的特性也不同。酸性焊條和堿性焊條不僅對焊縫金屬化學成分的影響不同，而且兩者工藝性能也有較大差異。酸性焊條 當焊條藥皮中含有較多酸性氧化物，且其所生成熔渣的第59頁/共75頁化學性質(zhì)呈酸性時，這類焊條稱為酸性焊條。由于酸性焊條在冶金反應過程中脫氧不足，合金元素燒損較多。而且脫硫、脫磷能力差，因此其焊縫的韌性及抗裂性差。但其工藝性能較好，對油、銹、水不敏感，抗氣孔能力強，交直流電源均適用。堿性焊條 當焊

41、條藥皮中含有大量堿性氧化物及一定的氟化鈣，且其所生成熔渣的化學性質(zhì)呈堿性時，則稱此類焊條為堿性焊條。堿性焊條在冶金過程中脫氧較徹底，能有效地去除硫、磷，因此其焊縫金屬的韌性及抗裂性均較好。但其工藝性能較酸性焊條差，對油、銹、水敏感，易產(chǎn)生氣孔，電弧的穩(wěn)定性不如酸性焊條且飛濺大，只適用直流電源。由于堿性焊條的電弧氣氛中含氫量低，故其也稱低氫型焊條。第60頁/共75頁 堿性焊條產(chǎn)生的焊接煙塵較大，其中還含有有毒的氟化物，對人體健康有害。因此必須加強焊接現(xiàn)場的通風換氣，改善崗位勞動條件。5.焊條電弧焊的電源 電弧焊時，對焊接電弧供電的系統(tǒng)稱為弧焊電源。按輸出電流種類的不同，手工電弧焊電源可分為交流、

42、直流和脈沖3種類型。按結構特點不同，手工電弧焊電源又可分為弧焊變壓器、弧焊發(fā)電機、弧焊整流器和弧焊逆變器等。6.焊條電弧焊的一般施工6.1引弧 引弧的方法通常有2種：一為直提法，將焊條垂直地接觸焊件表面后，向上提起2-4 mm，即引燃電弧。另一種為劃擦引弧法，就是將焊條在焊件表面上劃動一下，向上提起2-4 mm（與擦火柴相似），即引燃電弧。第61頁/共75頁6.2運條 焊條的移動有3種方向的動作1）焊條沿焊條中心線向熔池送進，當焊條不斷地熔化后，繼續(xù)保持一定的電弧長度(2-4mm)，堿性焊條的弧長較酸性焊條要短些；（2）焊條沿焊接方向移動，以形成焊縫，若移動速度太慢，則焊縫會過寬、過高，甚至會

43、發(fā)生焊穿，若焊條移動速度太快，則焊條和焊件熔化不夠，造成焊縫較窄，甚至會發(fā)生術焊透等缺陷；（3）焊條橫向擺動，以獲得較寬的焊縫。其擺動范圍，應根據(jù)焊縫寬度與焊條直徑?jīng)Q定。 上述3個動作組成焊條有規(guī)則的運動，焊工可以根據(jù)焊縫位置、焊接接頭形式、焊條直徑與性能、焊接電流大小以及熟練程度等因素，選用運條方法。例如直線形、往復直線形、鋸齒形、月牙形、正三角形、斜三角形、環(huán)形、斜環(huán)形。第62頁/共75頁7.常見焊條電弧焊缺陷及防止措施 焊條電弧焊常見的焊接缺陷有焊縫形狀缺陷、裂紋、氣孔、夾渣等。焊接缺陷會導致應力集中，降低承載能力，縮短使用壽命，甚至造成材料脆斷。一般技術規(guī)程規(guī)定：裂紋、未焊透、未熔合和

44、表面夾渣等是不允許有的；咬邊、內(nèi)部夾渣和氣孔等缺陷不能超過一定的允許值；對于超標缺陷必須進行徹底去除和焊補。8焊條電弧焊安全防護措施8.1 焊條電弧焊的安全特點 焊條電弧焊是用電弧產(chǎn)生的熱量對金屬進行熱加工的一種工藝方法。在電弧焊接過程中，所使用的電焊機、電焊鉗、導線以及工件均是帶電體。焊機的空載電壓一般在6090 V左右，均高于安全電壓。若電焊設備有故障，焊工違反安全操作規(guī)程或穿戴的防護用品有缺陷，都有可能發(fā)生觸電事故。特別是在狹小的容器和船艙內(nèi)進行焊接操第63頁/共75頁作時，四周都是金屬導電體，觸電的危險性更大。 焊條電弧焊操作簡便、靈活，適用范圍十分廣泛。因此，有些作業(yè)現(xiàn)場可能會存在易燃易爆物品或其他（如高空墜落等）不安全因素。另外，在焊接過程中，焊條、焊件及其周圍的空氣在焊接電弧高溫和強烈弧光的作用下，會產(chǎn)生大量影響人體健