气焊设备及使用注意事项

气焊设备主要包括氧气瓶、液化石油气瓶（或乙炔气瓶）、减压器、焊炬、胶管等，如图3-29所示。

（1）氧气瓶

氧气瓶是存储和运输高压氧气的容器。最常用的氧气瓶容积为40L，额定工作压力为15MPa，可以存储相当于常压下容积为6m³的氧气。维修使用的轻便型氧气瓶容积为2～10L。

图3-27 乙炔

图3-28 液化石油气

助燃气体主要为氧气，可燃气体主要采用乙炔、液化石油气等。所使用的焊接材料主要包括可燃气体、助燃气体、焊丝、气焊熔剂等。

图3-29 气焊设备示意图

1—焊炬 2，7—减压器 3—氧气瓶 4—氧气胶管 5—液化石油气胶管（或乙炔气胶管） 6—液化石油气钢瓶（或乙炔气瓶）

氧气瓶的结构如图3-30所示，主要由瓶体、瓶帽、瓶阀、瓶箍和防振圈等组成。氧气瓶用低合金钢制成，为了使瓶体在直立时保持稳定，通常把瓶底制成凹形。瓶体上部瓶头内壁加工螺纹，可用来旋上瓶阀；瓶头外部套上瓶箍和防振橡胶圈，以保持瓶阀在运输过程中不会因受冲击而损坏。气瓶外表的颜色标志如表3-1所示。

为了在使用中能从气瓶表面的颜色上区别各种气体和危险程度，避免气瓶在充灌、运输、贮存和使用时造成混淆而发生事故，各种气瓶均根据《气瓶安全监察规程》的规定，涂刷不同颜色，标写气体名称。

图3-30 氧气瓶

1—瓶帽 2—瓶阀 3—瓶箍 4—防振橡胶圈 5—瓶体 6—弹簧螺母 7—手轮 8—压紧螺母 9—阀杆 10—开关板 11—活门 12—密封垫料 13—安全阀装置 14—锥形尾 15—阀体 16—侧接头

表3-1 常用气瓶的颜色标志

氧气瓶使用时应注意以下事项：

1）氧气瓶外表的漆色应符合《气瓶安全监察规程》的要求，所有附件应完好无损。

2）氧气瓶一般应直立放置，并必须安放稳固，防止倾倒。使用氧气瓶时，要放在凉棚内，严禁阳光直接照射或靠近火炉、暖气片，以防因温度升高使瓶内压力剧增，引起爆炸。冬季如果氧气瓶冻结，要用热水解冻，严禁用明火加热。

3）取瓶帽时，只能用手或扳手旋转，禁止用铁锤等硬物敲击。

4）使用时必须安装减压器，在安装减压器前，应缓慢微开瓶阀，吹掉接口内外的污物。打开时，操作人员应站在瓶口侧面，以免被气流射伤。缓慢打开瓶阀是为了防止因开启过快而产生静电火花，如果开启时产生静电火花且瓶口有油脂，就容易引起燃烧或爆炸。

5）在瓶阀上安装减压器时，和阀门连接的螺母应拧紧，以防止开气时脱落。安装好减压器后，要检查一下各部分是否漏气和管道是否畅通。瓶阀打开时应缓慢。氧气瓶在使用时，按逆时针方向旋转瓶阀的手轮，可开启瓶阀：反之，则是关闭瓶阀。

6）严禁易燃物和油脂接触氧气瓶阀、氧气减压器、焊炬、氧气胶管，以免引起火灾和爆炸。氧气瓶和操作场所应当远离高温区。任何油脂和可燃物、熔融金属飞溅物及其他明火均不得与氧气瓶接触，应距离10m以上。

7）氧气瓶内的氧气不能全部用完，最后要留0.1～0.2MPa表压的氧气，以便充氧时鉴别气体的性质和吹除瓶阀口的灰尘，以及防止可燃气体倒流入内，发生事故。

（2）乙炔气瓶

乙炔气瓶是存储和运输乙炔气体的专用钢瓶，容量一般为40L，额定工作压力为1.5MPa。乙炔气瓶的外形和氧气瓶相似，但直径较大，内部结构比氧气瓶复杂，其结构如图3-31所示。

乙炔易溶于丙酮，根据这一特性，在乙炔气瓶内装有浸满着丙酮的多孔性填料，可使乙炔稳定而安全地存储在瓶中。瓶阀是乙炔气瓶充气和用气的重要部件，其结构如图3-31b所示。乙炔瓶阀与其他瓶阀有两点不同：一是出口处没有螺纹；二是瓶阀没有手轮。

一般来说，可燃气体的气瓶出口应为反螺纹，如液化石油气瓶等。使用时只要将螺纹相同的减压器安装在瓶阀出气口上即可，但乙炔气体不同于其他燃气，它有特殊的危险性。由于瓶阀出口没有螺纹使得不能将其他气体减压器误装到乙炔气瓶上，必须使用带夹环的乙炔瓶专用减压器。

搬运氧气瓶必须戴上瓶帽，避免碰撞。不能与可燃气瓶、油脂和任何可燃物一起运输；在固定焊接工位时，要用铁链将瓶可靠固定，移动时需固定在专用移动小车上。

乙炔瓶阀没有手轮，它的开启和关闭是利用方孔套筒扳手将阀杆上端的方形头旋转，使嵌有尼龙密封垫料的活门向上或向下移动来实现的。阀杆逆时针方向旋转，开启瓶阀，反之关闭瓶阀。没有方孔套筒扳手就不能开关瓶阀，增加了乙炔气瓶的安全性。

乙炔气瓶使用时除必须遵守氧气瓶的使用要求外，还应注意以下事项。

氧气瓶应每3年进行一次全面检验，合格后才能继续使用。禁止用各种吊车吊运氧气瓶，禁止使用没有减压器的氧气瓶。

乙炔气瓶内气体不能全部用完，至少应保留0.1MPa表压的乙炔气，以防止空气进入瓶内，避免爆炸事故发生。

气瓶不应绝缘，应时刻接地以防止静电的产生。

图3-31 乙炔气瓶

1—可熔安全塞 2—瓶帽 3—瓶阀 4—过滤物质 5—瓶体 6—多孔性填料 7—瓶座 8—过滤件 9—锥形尾 10—阀体 11—密封垫 12—密封垫料 13—活门 14—压紧螺母 15—阀杆 16—防漏垫圈

1）乙炔气瓶不能受到剧烈的振动和撞击。

2）乙炔气瓶应直立放置，防止丙酮随乙炔流出，发生危险。

3）开启乙炔气瓶瓶阀时应缓慢，最大不要超过一转半，一般情况只开启3/4转。注意保护瓶阀，应配专用方孔套筒扳手开启和关闭瓶阀，不要用普通扳手代替专用扳手，以免损坏阀杆端的方榫。

4）乙炔气瓶的放置地点应离明火10m以上。严禁在烈日下曝晒和靠近热源，一般瓶体温度不得超过40℃。因为温度高，会降低丙酮对乙炔的溶解度，这时瓶内的乙炔压力急剧增高。

5）在减压器与瓶的连接口或其他接头管道有漏气时严禁使用。

（3）液化石油气瓶

与乙炔气瓶相比，液化石油气瓶是一种比较安全的压力容器，石油气经加压后以液态的形式存储在钢瓶内。液化石油气瓶的外形如图3-32所示。

气瓶的常用规格有8kg、15kg、50kg3种。最大工作压力为1.6MPa，水压试验压力为3.0MPa。由于液化石油气的易燃易爆特性使液化石油气瓶仍属于危险物品，在使用中可参照乙炔气瓶的注意事项，避免发生燃爆事故。

（4）减压器

在瓶内的氧气和乙炔气、液化石油气的压力都较高，不能直接提供给焊炬使用，为了把瓶内的高压气体调节成工作时的低压气体，并保持稳定的压力，不会因为气源压力降低而降低，就必须使用减压器。

减压器按构造不同可分为双级式和单级式；按工作原理不同可分为正作用和反作用两类。目前，常见的国产减压器以单级反作用式和双级混合式（第一级为正作用式、第二级为反作用式）两类为主。单级反作用式减压器的外形如图3-33所示，工作原理如图3-34所示。

图3-32 液化石油气瓶

乙炔气瓶和氧气瓶之间的距离应大于5m，距气焊操作的位置也应大于5m。

图3-33 单级反作用式减压器外形图

1—胶管接头 2—调压手柄 3—低压表 4—安全阀 5—高压表 6—气瓶接头 7—夹环

减压器是将高压气体降为低压气体，并保持输出气体的压力和流量稳定不变的调节装置。

从气瓶来的高压气体进入高压室，高压表即显示此时气瓶中气体的压力，高压气体经过减压活门减压后流入低压室，此时气体体积增大，压力降低，由出气口供给气焊使用。

低压表指示的是减压后气体的工作压力值。调压螺杆通过调压弹簧、弹性膜片、传动杆和副弹簧启闭减压活门，以改变高压气体流入低压室的流量，获得需要的工作气压。

当焊接使用的气量增大时，低压室中的气体压力就会下降，此时调压弹簧的弹力大于低压室的压力，弹性膜片向上凸起，使减压活门开启度增大，流入低压室的气量增加，使低压气体压力增高；反之，当用气量减少时，减压活门开启度逐渐缩小，减少流入的高压气体量，使低压气体维持稳定的工作压力。

当气瓶内高压气体随着消耗而降低时，减压活门由于受高压气体的压力减小会开得稍大些，使高压气体流入低压室气体的流量增多，维持低压室的气体压力不变，达到自动稳压的作用。

使用减压器时应注意以下事项。

1）使用减压器时，要将减压器拧紧到气瓶瓶阀上，再将输气胶管接到减压器低压端出口上，并用卡箍拧紧。调节工作气体的压力时，顺时针方向旋动调压手柄，便可调节输出的低压气体的压力。

2）在安装减压器之前，要稍微打开气瓶阀门，以吹除污物，防止灰尘或水分带入减压器内。

3）先将减压器的调压手柄逆时针方向旋松后才能打开气瓶阀门，开启气瓶阀门时要缓慢进行，不要用力过猛，以防高压气体损坏减压器及高压表。

如果在使用过程中减压器发生故障，使低压室的气体压力超过允许最高压力值时，气体便从安全阀处自动逸出，从而保护了减压器。

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图3-34 单级反作用式减压器的工作原理

1—调压螺杆 2—调压弹簧 3—罩壳 4—弹性膜片 5—本体 6—减压活门 7—高压室 8—副弹簧 9—安全阀 10—低压室 11—传动杆

4）调节工作压力时，应缓慢地旋转调压手柄，以防高压气体冲坏弹性膜片装置或使低压表损坏。

5）减压器不得黏有油脂，如有油脂应擦洗干净后再使用。

6）停止工作时，应先完全松开减压器的调压手柄，再关闭气瓶阀门，并把减压器内的气体慢慢放尽，这样可以保护副弹簧和减压活门免受损坏。

7）减压器冻结时，不许用火烤，可用热水或蒸汽解冻。解冻后应及时吹除其中残留的水分。

8）应经常检查减压器的性能是否正常。如发现漏气、指针动作不灵等情况时，应及时报请修理，切忌自行处理。

9）减压器必须定期检修，压力表必须定期校验，以确保调压的可靠性和压力表读数的准确性。

10）对于液化石油气瓶最好使用专用减压器，如图3-35所示为丙烷（液化石油气）减压器。

图3-35 丙烷减压器

1—进气口 2—出气口 3—安全阀 4—调压手柄 5—低压表 6—高压表

有些地方使用民用减压器减压进行焊接工作，这种民用减压器没有压力调节，也没有压力表显示，有的虽有调节但没有压力显示，一般不宜使用。

在有些资料里讲到减压器不得相互换用，其实，这种现象一般是不会发生的。因为氧气减压器、乙炔减压器、液化石油气减压器的接口差异很大，根本就不能互装。

（5）回火保险器

正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，但当发生气体供应不足或管路焊嘴阻塞等情况时，火焰会进入喷嘴沿着管路向里燃烧，这种现象称为回火。如果回火现象蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故。回火保险器就是装在燃料气体系统上的防止向燃气管路或气源回烧的保险装置。乙炔通道上必须设置回火保险器。回火保险器按作用原理不同可分为水封式和干式两种。如图3-36所示为干式回火保险器。

干式回火保险器在使用过程中，应注意其密封是否良好，如有漏气应立即停止工作，进行修理；如发现流量减少，压力下降，应拆开主体取出过滤器，浸于丙酮中清洗，干燥后方可装回主体中，并做阻火性试验，合格后才能使用。

等压式焊炬的优点是不易发生回火，但等压式焊炬不能用于低压可燃气体，因而限制了它的使用，所以目前等压式焊炬很少采用。

图3-36 干式回火保险器

1—防爆橡皮膜 2—橡皮压紧垫圈 3—过滤器 4—单向阀 5—下端盖 6—上端盖

正常工作时，乙炔从下面打开单向阀进入阀体，经过滤器后从乙炔出口接头通过胶管流向焊炬。回火时，火焰从出气管进入保险器内，被多孔过滤器阻燃而熄灭，由于火焰使压力突然升高，防爆橡皮膜破裂，爆炸气体排出；同时单向阀关闭，从而避免火焰进入乙炔管，引起乙炔气瓶爆炸。回火保险器的防爆橡皮膜破裂后，必须及时更换。

（6）胶管

作为输气通道的胶管的作用是：把经减压器减压成正常工作压力的可燃气体和助燃气体，从气体来源的出口接头输送到焊炬上，保证焊炬的工作。

胶管的结构可分为3部分，核心部分是由富有弹性、能抗弯曲和气体压力的橡皮组成，呈圆筒形，中间部分是由2～3层纤维组成，外层是由带色的坚韧的橡皮组成。氧气胶管外表为红色，内径通常为8mm，中间部分纤维层数较多，能承受1.5～2.0MPa的压力；乙炔或液化石油气胶管外表为黑色（或绿色），内径通常为10mm，中间部分纤维层数较少，工作压力为0.5MPa或1MPa。

胶管在使用中应注意以下事项。

1）因氧气胶管和可燃气体胶管的强度不同，使用中不得相互代用；在与气瓶及焊炬连接时应注意不可错乱。

2）胶管长度一般为10～15m，不可短于5m，但太长也会增加气体流动的阻力。接头处必须用专用卡箍或退火的金属丝卡紧扎牢。胶管距离焊炬1.5m内不准有接头。

3）可燃气体胶管使用中发生脱落、破裂、着火时，应先将焊炬的火焰熄灭，然后停止供气。氧气胶管着火时，应迅速关闭氧气瓶阀门，停止供氧。不准用弯折的办法来消除氧气胶管着火；可燃气体胶管着火时可弯折前面一段胶管来将火熄灭。

4）禁止把胶管放在高温管道和电线上，禁止把重的或热的物件压在胶管上，也禁止将胶管与电焊用的导线铺设在一起。胶管穿过车行道时应加防护套和盖板。

5）胶管老化后，易出现漏气现象，应及时更换新管，以防发生危险。

6）胶管损坏时，若其他部分完好，可用粗细合适的铁管连接，并用卡箍或退火的金属丝绑扎牢。对于乙炔胶管切不可用纯铜管连接。

7）新胶管使用前，应先吹净管内的滑石粉。

（7）焊炬

焊炬俗称焊枪，它的作用是将可燃气体和氧气按一定比例均匀混合，以一定的速度从焊嘴喷出，以得到符合焊接要求的稳定火焰。它是进行气焊操作的主要工具，要求安全可靠、调整方便、操作灵活。

焊炬按可燃气体与氧气的混合方式分为等压式和射吸式两类。等压式焊炬可燃气体的压力和氧气的压力是相等的，因此称等压式。

射吸式焊炬，可燃气体的流动主要依靠射吸作用，即氧气从喷嘴口快速射出，将聚集在喷嘴周围的可燃气体吸出，并在混合气管按一定比例混合后从焊嘴喷出燃烧，所以不论使用低压可燃气体或中压可燃气体，都能使焊炬正常工作。目前国产的焊炬多为射吸式焊炬，常用的型号及其主要参数如表3-2所示。

表3-2 射吸式焊炬型号及主要参数

型号中各字母、数字的含义是（以H01-2为例）：

H是“焊”字汉语拼音的头一个字母，表示焊炬；

数字0表示手工操作，1表示射吸式，2表示可焊接最大厚度为2mm的低碳钢。

射吸式焊炬的结构如图3-37所示。

焊炬尾部的两个管接头，通过胶管与气瓶上的减压器相接。一个接可燃气体（乙炔或液化石油气），一个接氧气，不可接错。焊炬前端焊嘴的孔径有大有小，可根据焊件按需用火焰大小来更换。两种气体的混合比例，可通过两个调节阀4和8来调节。

（8）便携式焊具

便携式焊具一般用于上门维修时对制冷管路的焊接，如图3-38所示。便携式焊具包括小液化石油气瓶、小氧气瓶、小焊枪及连接管、对接头（分别连接氧气瓶和液化石油气瓶）等。目前，市场上也有用丁烷气（打火机气）代替液化石油气作燃料的便携式专用焊具，配备小提箱，非常适合上门维修者使用。

图3-37 射吸式焊炬

1—焊嘴 2—混合气管 3—射吸管 4—乙炔（液化石油气）调节阀 5—手柄 6—乙炔（液化石油气）管接头 7—氧气管接头 8—氧气调节阀

使用点火枪时应注意：电子式点火枪内部有高压电，不要触摸电火花口；燃气式点火枪柄内有燃气罐，受热易爆炸，注意不要受热。

图3-38 便携式焊接工具

（9）其他辅助工具

1）点火枪。

目前气焊工点火有的用火柴，这种点火方法既不方便，也不安全。有的用打火机，其方便和安全程度与前者差不多。故用点火枪是最好的选择。点火枪有两种：一是燃气式；二是电子式（即高压电火花点火）。其结构如图3-39所示。由于点火枪的结构使焊工的手能远离火焰，因此其安全性高。

点火枪的使用方法是：焊工左手持点火枪，朝向为前右上方点燃；右手持焊炬朝向为前左方，焊嘴对准点火枪的火焰，焊嘴距火焰50～100mm。

图3-39 点火枪

1—点火按钮 2—火焰 3—电火花口

点燃后立即关闭点火枪并放在可靠位置。

2）护目镜。

气焊操作时，应戴护目镜，目的是保护焊接人员的眼睛免受火焰刺激，以便在焊接时能够看清焊缝和观察熔池的金属，又可防止飞溅物伤及眼睛，如图3-40所示。

图3-40 护目镜

护目镜应使用气焊工专用镜，不要用普通墨镜代替。一般用3～7号黄绿色镜片为宜。

选择深浅合适的护目镜，调整好镜腿的松紧，戴上后应保证低头、抬头不能掉下来为宜。