薄板平对接气焊操作优化方案

任务描述

1.理解气焊的原理，了解气焊的特点。

2.熟悉气焊设备。

3.了解焊丝和焊剂的种类、牌号及选择方法。

4.能够正确选择气焊焊接参数。

5.掌握薄板平对接气焊的操作技术。

任务分析

本任务主要涉及气焊的原理、特点及应用，气焊设备及工具，气焊的焊接材料以及气焊工艺等知识点，并使学生通过气焊操作训练来加深对这些知识点的理解并掌握薄板平对接气焊的操作技术。

相关知识

一、气焊的原理、特点及应用

1.气焊的原理

气焊是将可燃气体和氧气通过焊炬按一定比例混合燃烧所产生的火焰作为热源，来熔化被焊金属和焊丝，从而形成牢固的焊接接头的一种焊接方法。

气焊时，工件的结合处在高温火焰的加热下，达到熔化状态形成熔池，并不断地熔化焊丝向熔池内填充金属，并随着焊炬的移动，熔化金属冷却凝固形成焊缝。气焊过程示意图如图7-3所示。

图7-3 气焊过程示意图

1—混合气管 2—工件 3—焊缝 4—焊丝 5—气焊火焰 6—焊嘴

2.气焊的特点及应用

气焊具有设备简单、操作方便、成本低、适应性强等特点，在无电力供应的地方可方便焊接，但是气焊的热量分散、火焰温度低，工件容易变形并且过热严重，接头质量不如焊条电弧焊容易保证。因此，气焊主要用于焊接薄板、小直径薄壁管、铸铁、有色金属、低熔点金属及硬质合金等。此外，气焊火焰还可于钎焊、热喷涂和火焰矫正等。

二、气焊设备及工具

气焊设备及主要工具包括氧气瓶、燃气瓶（乙炔瓶、液化石油气瓶等）、减压器、焊炬等，辅助工具包括包括氧气胶管、乙炔胶管、护目镜、点火枪及钢丝刷等。气焊设备及工具的连接如图7-4所示。

图7-4 气焊设备及工具的连接

1—氧气胶管 2—焊炬 3—乙炔胶管 4—乙炔瓶 5—乙炔减压器 6—氧气减压器 7—氧气瓶

1.氧气瓶

（1）氧气瓶的构造 氧气瓶是一种用于储存和运输氧气的高压容器。其外表涂天蓝色，瓶体上标有黑色“氧气”字样。常用氧气瓶的容积为40L，在15MPa的压力下可储存6m³的氧气。

氧气瓶主要由瓶体、瓶帽、瓶阀、瓶箍及防震圈等组成。瓶底呈凹形瓶阀的一侧装有安全膜，当瓶内压力超过规定值时安全膜片即自行爆破，从而保护氧气瓶的安全。氧气瓶的外形和构造如图7-5所示。

使用时，逆时针方向旋转手轮则开启瓶阀，顺时针方向旋转手轮则关闭瓶阀。

（2）氧气瓶的使用与维护

1）氧气瓶应直立放置，且应安放稳固，防止其倾倒。只有在特殊情况下才允许将氧气瓶卧放，但应把瓶头一端垫高，并避免滚动。露天使用时，应将氧气瓶安放在阴凉处，避免在阳光下暴晒，以防止因瓶内温度升高、内压增大而导致氧气瓶爆炸。

2）氧气瓶在存放时必须拧上瓶帽，以防瓶阀受到损坏。氧气瓶不能与可燃气体气瓶、油料等混在一起存放，并且存放的场所不应有酸、碱、盐等腐蚀性物质，以免受到严重腐蚀。

图7-5 氧气瓶的外形和构造

a）外形 b）结构

1—瓶底 2—瓶体 3—瓶箍 4—氧气瓶阀 5—瓶帽 6—瓶头

3）氧气瓶在运送时应避免相互碰撞，在厂内运输时应用专用小车，套上防震圈并加以固定。

4）氧气瓶上严禁沾染油脂，也不允许戴着有油脂的手套去搬运氧气瓶，以免发生事故。

5）氧气瓶内的氧气不能全部用完，瓶内余气压力至少要保持0.1MPa，以便充氧时吹除瓶阀内的杂质及防止混进其他气体。在将氧气瓶内的氧气使用到规定气压后，应拧上瓶帽，以备充气。

6）冬季使用氧气瓶时要防止冻结，若氧气瓶已经冻结，则应用热水或蒸汽解冻，严禁用明火直接加热。

7）氧气瓶应定期检验，一般三年一次。

2.燃气瓶

（1）乙炔瓶

1）乙炔瓶的构造。乙炔瓶是一种用于储存和运输乙炔的容器。其外表涂白色，并用红漆标注“乙炔”字样。乙炔瓶的工作压力为1.5MPa。

乙炔瓶主要由瓶体、瓶阀、瓶内的多孔性填料等组成，如图7-6所示。乙炔瓶内装有浸满丙酮的多孔性填料，能使乙炔稳定而又安全地储存在乙炔瓶内。当使用时，溶解在丙酮中的乙炔就会分离出来，通过瓶阀输出，而丙酮仍留在瓶内，以溶解再次压入的乙炔。

乙炔瓶阀与氧气瓶阀不同，它没有旋转手轮，活门的开启和关闭是利用方孔套筒扳手转动阀杆上端的方形头来实现的，逆时针方向旋转则开启瓶阀，顺时针方向旋转则关闭瓶阀。另外，由于瓶阀阀体旁侧没有侧接头，因此必须使用带有夹环的乙炔减压器。

图7-6 乙炔瓶的外形和构造

a）外形 b）结构

1—瓶阀 2—瓶颈 3—可溶安全塞 4—瓶体 5—底座 6—多孔性填料

知识卡：

通常乙炔瓶内的多孔性填料是用质轻而多孔的活性炭、木屑、浮石及硅藻土等合制而成的。

2）乙炔瓶的使用与维护

①乙炔瓶在使用时必须直立放置，不能卧放，以免瓶内丙酮流出，甚至通过减压器流入乙炔胶管和焊炬内，引起燃烧或爆炸。此外，乙炔瓶应距工作地点一定距离，一般在10m以外。

②乙炔瓶应避免受到剧烈震动或撞击，以免瓶内多孔性填料下沉而形成空洞，影响乙炔的储存。

③乙炔减压器与乙炔瓶瓶阀的连接必须可靠，并且严禁在漏气的情况下使用，否则会形成乙炔与空气的混合气体，一旦触及明火就会发生爆炸。④开启乙炔瓶瓶阀时应缓慢，最大开启量不超过1.5转，一般只开启3/4转。

图7-7 液化石油气瓶的外形与结构

a）外形 b）结构

1—底座 2—下封头 3—上封头 4—瓶阀座 5—护罩 6—瓶阀 7—瓶体

⑤乙炔瓶瓶体的表面温度不能超过40℃，因为温度过高会降低乙炔在丙酮中的溶解度，使乙炔瓶内的压力急剧升高而引起爆炸。

⑥乙炔瓶不应放空，瓶内必须留有不小于0.03MPa的余气，并将瓶阀关紧以防漏气。

⑦工作完毕后，应卸下减压器，戴上安全帽，防止损坏瓶阀而造成事故。

（2）液化石油气瓶

1）液化石油气瓶的构造。液化石油气瓶是一种用于储存和运输液化石油气的容器。其壳体采用气瓶专用钢焊接而成，外表涂银灰色，并用红漆标注“液化石油气”字样，如图7-7所示。液化石油气瓶的最大工作压力为1.6MPa，水压试验压力为3.0MPa。液化石油气瓶有多种规格（15kg、20kg、30kg、50kg等），工业上常采用容量为30kg的钢瓶，用气量大的工厂也可采用容量为1t、2t或更大的储气罐。

2）液化石油气瓶的使用与维护

①液化石油气瓶应直立放置，不能卧放。

②在室外使用液化石油气瓶进行气焊或气割时，液化石油气瓶应平稳放置在空气流通的地面上，与明火（火星飞溅、火花）和热源的距离必须在5m以上。

③瓶阀必须密封严实，可在瓶阀外侧涂肥皂水，通过观察有无气泡产生来检验瓶阀的气密性。

④液化石油气瓶内应至少留有0.1MPa的余气，以便于充装液化石油气前检查气样和防止其他气体进入瓶内。

⑤冬季要防止瓶阀冻结，当结冻时，只能用热水和蒸汽解冻，严禁用明火烘烤，也不准用棍棒等敲击，以免瓶阀断裂。

⑥液化石油气瓶要定期检验，经检验合格后方可使用。

⑦液化石油气瓶内部的压力与温度成正比，随着温度的升高，气瓶内的压力也增高，所以液化石油气瓶应远离热源，同时还应注意防火。

3.减压器

（1）减压器的作用及分类 减压器又称为压力调节器，它的作用有两个：

1）减压，即将气瓶内的高压气体减压到工作时的低压气体。储存在气瓶内的气体都是高压气体，如氧气瓶内的氧气压力最高达15MPa，乙炔瓶内的乙炔压力最高达1.5MPa。而气焊时所需的气体工作压力一般都较低，氧气的工作压力要求为0.1～0.4MPa，乙炔的工作压力更低，最高为0.15MPa。因此，气焊时必须使用减压器，将气体减压后才能输送给焊炬使用。

2）稳压，即使气体的工作压力始终保持稳定。气瓶内气体的压力随着气体的消耗是逐渐下降的，即在气焊过程中气瓶内的气体压力是时刻变化的，而气焊时要求气体的工作压力必须是稳定不变的。因此，气焊时必须使用减压器，使气体工作压力不受气瓶内气体压力下降的影响而始终保持稳定。

减压器按用途的不同，可分为氧气减压器、乙炔减压器、液化石油气减压器等；按构造的不同，可分为单级式减压器和双级式减压器；按工作原理的不同，可分为正作用式减压器和反作用式减压器。目前常用的是单级反作用式减压器。

（2）减压器的构造及工作原理 以单级反作用式氧气减压器为例，如图7-8所示。

图7-8 单级反作用式氧气减压器

a）非工作状态 b）工作状态 c）氧气减压器外形

1—高压表 2—高压室 3—低压室 4—调压弹簧 5—调压手柄 6—薄膜 7—通道 8—活门 9—活门弹簧 10—低压表

图7-9 乙炔减压器

当单级反作用式氧气减压器处于非工作状态时，调压手柄向外旋出，调压弹簧处于松弛状态，此时在活门弹簧的作用下活门被紧紧地压在活门座上，使高压气体不能从高压室流入低压室。

当单级反作用式氧气减压器处于工作状态时，调压手柄向内旋入，调压弹簧受压缩而产生向上的压力，并通过弹性薄膜将活门顶开，使高压气体从高压室流入低压室，此时由于体积的膨胀而使压力降低，起到了减压作用。

气体流入低压室后，对弹性薄膜产生向下的压力，并传递到活门上。当低压室内的低压气体输出量降低而压力升高时，低压气体对弹性薄膜的压力也随之增加，活门的开启度减小，流入低压室的气体量减小。当低压气体的压力增加到一定值时，活门就会完全关闭，使低压室内气体的压力不再继续升高。反之，当低压室的低压气体输出量增大而压力降低时，活门的开启度增大，使气体从高压室加速流入低压室，从而增大低压室的气体压力。这种调节作用使低压室内的气体压力稳定地保持着工作压力，起到了稳压作用。

乙炔瓶用减压器的构造、工作原理与氧气减压器基本相同，所不同的是乙炔减压器与乙炔瓶的连接采用特殊的夹环，并用紧固螺钉加以固定，如图7-9所示。

液化石油气瓶用减压器的构造、工作原理也与氧气减压器基本相同。在实际生产中，一般采用丙烷减压器，也可采用乙炔减压器。

（3）减压器的使用方法

1）在安装减压器前，要稍微打开气瓶阀门，吹除污物，以防止灰尘和水分进入减压器。同时，应注意检查管接头螺纹是否损坏及高压表与低压表的表针是否处于零位。

2）减压器管接头螺纹与气瓶阀连接时应拧足5个螺扣以上，以防止安装不牢固而使高压气体射出伤人。减压器出气口与胶管接头处必须用钢丝或管卡夹紧。

3）将减压器调节螺钉旋松，使其处于非工作状态，以防止开启瓶阀时因气体冲击而损坏减压器。开启瓶阀时，动作必须缓慢，瓶阀出气口不应朝向人，以防止高压气体冲出伤人。

4）停止工作时，应先关闭高压气瓶的瓶阀，然后放出减压器内的全部余气，再放松调节螺钉使表针降到零位。

5）减压器上不得沾染油脂，若有油脂，则必须擦净后才能使用。

6）各种气体的减压器及压力表不能替换使用。

7）当减压器冻结时，应用热水或蒸汽解冻，不允许用火焰烘烤。

8）减压器必须定期检修、校验，以确保调压的可靠性和压力表读数的准确性。

（4）减压器常见故障及排除方法 减压器常见故障及排除方法见表7-3。

表7-3 减压器常见故障及排除方法

4.焊炬

焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量及火焰并进行焊接的工具，是气焊操作的主要工具。

（1）焊炬的作用及分类 焊炬的作用是将可燃气体和氧气按一定比例混合，并以一定的速度将其喷出燃烧而生成具有一定能量、成分和形状的稳定焊接火焰，以进行气焊。因此，焊炬要具有良好的调节性能，重量要轻，气密性要好，操作方便并且使用安全可靠。

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（也称为低压焊炬）和等压式焊炬；按火焰数目的不同，可分为单焰焊炬和多焰焊炬；按可燃气体种类的不同，可分为乙炔焊炬、汽油焊炬等；按使用方法的不同，可分为手工焊炬和机械焊炬。其中常用的是射吸式焊炬，而等压式焊炬由于不能用于低压乙炔，所以很少采用。

（2）射吸式焊炬的构造和工作原理 射吸式焊炬的外形和结构如图7-10所示。

图7-10 射吸式焊炬的外形和结构

1—乙炔阀 2—乙炔导管 3—氧气导管 4—氧气阀 5—喷嘴 6—射吸管 7—混合气管 8—焊嘴

当使用射吸式焊炬时，打开氧气阀，氧气即从喷嘴快速射出，并在喷嘴外围造成负压（吸力），再打开乙炔阀，乙炔即聚集在喷嘴的外围，由于氧射流负压的作用，聚集在喷嘴外围的乙炔很快被氧气吸出，并以一定的比例与氧气混合，经过射吸管、混合气管从焊嘴喷出。

知识卡：

焊嘴是氧乙炔混合气体的喷口。每把焊炬均配有一套孔径不同的焊嘴。焊嘴号码一般为1、2、3、4、5。焊嘴号码越大，焊嘴孔径也就越大。焊接时，可根据不同的材料、工件厚度和焊缝接头形式选用所需要的焊嘴。

（3）焊炬型号的表示方法 焊炬型号由汉语拼音字母H、表示结构形式和操作方式的序号及规格组成。射吸式焊炬型号有H01—2、H01—6、H01—12、H01—20。

例如，H01—6表示手工操作的可焊接最大厚度为6mm的射吸式焊炬。

（4）焊炬的使用

1）严禁将焊炬与油脂接触，并且不能戴着沾有油脂的手套点火。

2）在使用射吸式焊炬前必须检查其射吸情况：先接上氧气胶管，不接乙炔胶管，打开乙炔阀和氧气阀，用手指按在乙炔接头上，如果感到有一股吸力，则表明焊炬射吸能力正常；如果没有吸力，则表明焊炬射吸能力不正常，不能使用。

3）检查焊嘴及气阀处有无漏气现象，并用扳手将焊嘴拧紧，如果有漏气现象，则应立即关闭各调节阀，进行检查、调整不漏气时才能使用。

4）点火时，应先稍微打开氧气阀，再打开乙炔阀，点火后应立即调整火焰大小和形状，达到正常形状后即可进行焊接。

5）停止使用时，应先关闭乙炔阀，再关闭氧气阀，以减少烟尘和防止发生回火现象。当发生回火现象时，应立即关闭乙炔阀，并同时关闭氧气阀。

6）当焊嘴被飞溅金属堵塞时，应将焊嘴卸下，用通针从里向外进行疏通。

7）焊炬不得受压和随便乱放，使用完毕或暂停使用时，要将其放到合适的地方或悬挂起来。

5.辅助工具

（1）氧气胶管和乙炔胶管 根据《焊接与切割安全》（GB9448—1999）规定，氧气胶管为黑色，内径为8mm；乙炔胶管为红色，内径为10mm。氧气胶管的强度和乙炔胶管的强度不同，氧气胶管允许工作压力为1.5MPa，乙炔胶管允许工作压力为0.5MPa，因此这两种胶管不能互换使用。与焊炬连接的胶管的长度不能小于5mm，也不宜过长，否则会增加气体流动的阻力，一般以10～15m为宜。胶管应不漏气，禁止与油污接触，并且工作时胶管不要受折、受压或接触刚焊好的焊缝。

（2）护目镜 气焊时应戴护目镜，主要是保护施焊者的眼睛不受火焰亮光的刺激，防止飞溅物伤及眼睛，便于观察熔池的情况。护目镜的镜片颜色和深浅应根据施焊者的需要和被焊材料的性质来选择，一般选用3～7号的黄绿色镜片。

（3）点火枪 使用点火枪点火最为方便和安全。气焊时常用电子式点火枪点火。点火时，最好将火花从焊嘴的后面送到焊嘴处，以免被烧伤。使用电子式点火枪时，注意不要触摸火花口，因点火枪内部有高压电。

（4）其他工具

1）清理焊缝的工具：钢丝刷、锤子、锉刀、錾子等。

2）连接和启闭气体通路的工具：钢丝钳、活扳手、胶管夹头、钢丝等。

3）清理焊嘴的工具：通针。

三、气焊的焊接材料

气焊的焊接材料主要是指氧气、可燃气体（乙炔、液化石油气等）、气焊丝和气焊熔剂等。

1.气焊丝

气焊丝在气焊过程中与熔化的母材熔合而形成焊缝，起填充金属的作用，所以焊缝金属的质量在很大程度上与气焊丝的质量有关。

（1）对气焊丝的要求

1）气焊丝的化学成分应基本上与被焊金属（母材）相同，以保证焊缝具有足够的力学性能，也可适当加入一些合金元素，以提高焊缝的质量。

2）气焊丝的熔点应不大于被焊金属的熔点，并且在熔化时不产生强烈的飞溅或蒸发。

3）气焊丝应能保证焊接质量，不产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。

4）气焊丝表面应无油脂、锈蚀和油漆等污物。

（2）气焊丝的规格 气焊丝的规格用直径表示，一般为ϕ1.6mm、ϕ2.0mm、ϕ2.5mm、ϕ3.0mm、ϕ3.2mm、ϕ4.0mm等，可根据不同的工件厚度选用不同规格的气焊丝。

（3）气焊丝的分类及用途 气焊丝可分为碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、铸铁焊丝等。

钢焊丝的牌号及用途见表7-4。铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、铸铁焊丝的牌号、成分及用途分别见表7-5、表7-6和表7-7。

表7-4 钢焊丝的牌号及用途

表7-5 铜及铜合金焊丝的牌号、成分及用途

表7-6 铝及铝合金焊丝的牌号、成分及用途

表7-7 铸铁焊丝的牌号、成分及用途

2.气焊熔剂

气焊熔剂是气焊时的助熔剂。气焊时，被加热的金属极易与空气中的氧或火焰中的氧反应生成氧化物，使焊缝中产生气孔和夹渣等缺陷。为防止熔池金属氧化，去除熔池金属中的氧化物，在焊接有色金属（如铜及铜合金、铝及铝合金）、铸铁及不锈钢等材料时，必须采用气焊熔剂。

气焊熔剂可以在焊前直接撒在工件坡口上或粘在气焊丝上加入熔池。

（1）气焊熔剂的作用 在高温作用下，气焊熔剂熔化后与熔池内的金属氧化物或非金属夹杂物作用生成熔渣，覆盖在熔池的表面，使熔池与空气隔离，从而防止熔池金属继续氧化，改善焊缝质量。

（2）对气焊熔剂的要求

1）气焊熔剂应具有很强的反应能力，能迅速溶解某些氧化物或与某些高熔点化合物反应生成新的低熔点和易挥发的化合物。

2）气焊熔剂熔化后黏度要小，流动性要好，形成的熔渣的熔点和密度要低，应易浮于熔池表面并易清除。

3）气焊熔剂要能减小熔化金属的表面张力，使熔化的焊丝与母材更易熔合。(www.xing528.com)

4）气焊熔剂不应对工件有腐蚀等副作用。

（3）常用气焊熔剂的牌号、性能及用途

1）气焊熔剂牌号的表示方法。气焊熔剂的牌号由三部分组成：第一部分为字母“CJ”，表示气焊熔剂；第二部分为字母后面的第一位数字，表示气焊熔剂的用途，其中“1”表示不锈钢及耐热钢用气焊熔剂，“2”表示铸铁用气焊熔剂，“3”表示铜及铜合金用气焊熔剂，“4”表示铝及铝合金用气焊熔剂；第三部分为最后两位数字，表示同一类型的不同编号。例如：

2）常用气焊熔剂的牌号、性能及用途，见表7-8。

表7-8 常用气焊熔剂的牌号、性能及用途

四、气焊接头形式及焊接方向

1.气焊接头形式

常用的气焊接头有对接接头、角接接头、卷边接头、搭接接头及T形接头，如图7-11所示。一般气焊时主要采用的接头形式是对接接头。角接接头、卷边接头只在薄板焊接时采用，而搭接接头、T形接头很少采用。

图7-11 气焊接头形式

a）卷边接头 b）对接接头 c）角接接头

当气焊板厚大于5mm的工件时，必须开坡口，坡口的形式主要有I形坡口、X形坡口和V形坡口。当焊接厚工件时，只有在不得已的情况下才采用气焊。

2.焊接方向

气焊时，按照焊炬和焊丝的移动方向，可分为左焊法和右焊法。

（1）右焊法 如图7-12a所示，焊炬指向焊缝，自左向右焊接，焊炬在焊丝前面移动。采用右焊法时火焰加热集中，熔深较大，适合焊接厚度较大，熔点及导热性较好的工件。但此方法不易掌握，一般较少采用。

（2）左焊法 如图7-12b所示，焊炬指向工件未焊部分，自右向左焊接，焊炬跟在焊丝后面移动。采用左焊法时火焰指向工件待焊部分，对接头有预热作用，同时操作方便，容易掌握，适宜于焊接较薄和低熔点的工件。左焊法是普遍应用的方法。其缺点是焊缝易于氧化，冷却较快，热量利用率低。

图7-12 右焊法和左焊法

a）右焊法 b）左焊法

五、气焊参数

1.焊丝的牌号及直径

（1）焊丝牌号 应根据工件材料的力学性能或化学成分，选择相应性能或成分的焊丝。

（2）焊丝直径 焊丝直径应根据工件厚度、坡口形式、焊缝位置及火焰能率等因素确定。在火焰能率一定时，如果焊丝直径过小，则焊接时在工件尚未熔化的情况下焊丝已熔化下滴，容易造成熔化不良等缺陷；如果焊丝直径过大，则熔化焊丝所需的加热时间会增加，使工件过热，热影响区增大，降低接头质量，或者产生未焊透等缺陷。

焊丝直径常根据工件厚度初步选择，试焊后再调整确定。在多层焊时，第一、二层应选用较细的焊丝，其他各层可采用较粗的焊丝。一般平焊应比其他焊接位置选用粗一号的焊丝，右焊法选用的焊丝要比左焊法选用的焊丝粗一些。焊丝直径与工件厚度的关系见表7-9。

表7-9 焊丝直径与工件厚度的关系

2.气焊熔剂

气焊熔剂要依据工件的材料及性质来选择。一般碳钢气焊时不需要气焊熔剂，而不锈钢、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金气焊时，只有采用气焊熔剂才能保证焊接质量。

3.火焰的性质及能率

（1）火焰的性质 气焊火焰的性质应根据焊接材料的种类合理地选择，具体参见表7-1。

（2）火焰能率 火焰能率是指单位时间内可燃气体的消耗量，单位为L/h，用于表示单位时间内可燃气体所提供能量的大小。火焰能率是由焊炬型号和焊嘴号码决定的。焊嘴号码越大，火焰能率也就越大。所以选择火焰能率实际上就是确定焊炬的型号和焊嘴的号码。火焰能率应根据工件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝的空间位置来选择。当焊接较厚的工件、熔点较高的金属、导热性较好的铜及铜合金和铝及铝合金时，应选择较大的火焰能率；当焊接薄板或其他位置的焊缝时，应选用较小的火焰能率。

4.焊嘴倾斜角度

焊嘴倾斜角度是指焊嘴中心线与工件平面之间的夹角。焊嘴倾斜角度主要取决于工件的厚度、母材的熔点和导热性。当工件较厚、熔点较高及导热性较好时，焊嘴倾斜角度应大一些；反之，焊嘴倾斜角度应小一些。

在气焊过程中还应根据施焊情况对焊嘴倾斜角度进行调整。在焊接刚开始时，为了迅速形成熔池，焊嘴倾斜角度要大，应为80°～90°；在焊接结束时，为了填满弧坑，避免烧穿，焊嘴倾斜角度要逐渐减小。

焊接碳钢时焊嘴倾斜角度与工件厚度的关系如图7-13所示。

在气焊过程中，焊丝与工件表面所成的角度一般为30°～40°，焊丝与焊炬中心线所成的角度为90°～100°，如图7-14所示。

图7-13 焊接碳钢时焊嘴倾斜角度与工件厚度的关系

图7-14 焊丝、焊炬与工件的位置

5.焊接速度

一般情况下，对于厚度大、熔点高的工件，焊接速度要小一些，以免产生未熔合缺陷；对于厚度小、熔点低的工件，焊接速度要大一些，以免使工件过热或将其烧穿，降低焊接质量。总之，在保证焊接质量的前提下，应尽量增大焊接速度，以降低工件的受热程度并提高生产率。

任务准备

1）工件材料及尺寸：Q235钢，尺寸为200mm×50mm×1.5mm，两块。

2）焊接材料：H08A型焊丝，直径为2.0mm。

3）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。

4）辅助工具：护目镜、点火枪、通针、钢丝钳、錾子、锤子、钢丝刷等。

5）焊前清理：清除工件表面的氧化皮、铁锈、油污、水分及其他污物，直至露出金属光泽。

6）装配定位：将钢板水平放置在工作台上，预留0.5mm的根部间隙，以保证将背面焊透；定位焊缝为3～4点，定位焊缝的长度为5～7mm，间隔为50～60mm，定位焊从中间向两端进行；定位焊点不宜过长、过高或过宽，以保证将工件焊透为宜。

定位焊后，将工件沿接缝处向下折成160°左右（见图7-15），即采用预先反变形法，以防止工件角变形，然后用胶木锤将接缝处矫正齐平。

图7-15 预先反变形法

任务实施

薄板平对接气焊焊件图如图7-16所示。

图7-16 薄板平对接气焊焊件图

采用中性焰，左焊法，焊丝、焊炬与工件的相对位置参见图7-14。

1.起头

用中性焰对准焊缝的中心线，焊丝的端头应位于焰心前下方2～4mm，如图7-17所示。为了较快地加热工件，以迅速形成熔池，采用的焊嘴倾斜角度为80°～90°，同时在起焊处使火焰往复移动，以保证焊接处加热均匀。在熔池形成前，应将焊丝端部置于火焰中进行预热，并仔细观察熔池的形成情况。当起点处形成白亮而清晰的熔池时，即可填入焊丝，并向前移动焊炬进行正常焊接。

图7-17 焊丝端头与焊炬焰心的位置

提示：

当焊丝在熔池边缘处被粘住时，不要用力拔焊丝，应用火焰加热焊丝与工件接触处，焊丝即可自然脱离。

2.焊接操作

在焊接过程中，焊嘴倾斜角度为30°～50°，并且焊炬和焊丝应做上下往复相对运动。这样既能调节熔池温度，使焊缝熔合良好，又能控制液体金属的流动，使焊缝成形美观。

为了获得优质的焊接接头，应使熔池的形状和大小始终保持一致，一般可通过改变焊嘴的倾斜角度、焊炬高度和焊接速度来控制熔池的形状和大小。若熔池过小，焊丝与工件不能充分熔合，则说明热量不足，此时应增大焊嘴倾斜角度，降低焊接速度；若熔池过大，且没有流动金属，则表明工件被烧穿，此时应迅速提起焊炬或增大焊接速度，减小焊炬倾角，并多加焊丝。

3.接头

在焊接过程中，当中途停顿后又继续施焊时，应用火焰把原熔池重新加热至熔化，形成新的熔池后，再填入焊丝重新焊接。每次续焊的焊道应与前一焊道重叠5～10mm。重叠焊道可不加焊丝或少加焊丝，以保证焊缝的高度合适及光滑过渡。

4.收尾

在焊接收尾时，由于工件温度较高，散热条件差，所以应减小焊嘴倾斜角度（收尾时焊嘴倾斜角度为20°～30°），增大焊接速度并多加一些焊丝，避免熔池过大，防止将件烧穿。同时，应用温度较低的外焰保护熔池，直至将熔池填满，才能缓慢地使火焰离开熔池。

师傅说现场

当使用气焊熔剂焊接时，应用焊丝搅拌熔池，使熔池中的氧化物和非金属夹杂物浮到熔池表面。当焊接间隙较大的工件或薄工件时，应将火焰的焰心直接对着焊丝，用焊丝阻挡部分热量，以防接头处熔化太快而烧穿工件。

检查评议

薄板平对接气焊操作评分表见表7-10。

表7-10 薄板平对接气焊操作评分表

问题防治

1.焊接过程中熔池不清晰，有气泡、火花飞溅、熔池沸腾现象

原因：气焊火焰调整不正确，形成了氧化焰。

解决措施：应将火焰调整为中性焰。

2.熔池金属被吹出或火焰发出“呼呼”的响声

原因：气体流量过大。

解决措施：减小气体火焰能率。

3.焊缝表面成形不好

原因：在焊接过程中，焊炬和焊丝的移动配合不正确。

解决措施：在焊接过程中，焊炬和焊丝应做上下往复相对运动。

4.焊缝收尾处产生凹坑、气孔及裂纹等缺陷

原因：在焊接收尾时，焊炬提起过快，并且焊丝填充量过小。

解决措施：在焊接收尾时，将焊炬缓慢提起，并多加一点焊丝。

5.焊缝过高，焊缝边缘熔合不良

原因：气焊火焰能率过小。

解决措施：增大火焰能率，并降低焊接速度。

扩展知识

气焊过路接线盒

一只过路接线盒，由Q235钢板拼制而成，板厚为1.5mm。该过路接线盒的长度为200mm，宽度为100mm，高度为80mm，如图7-18所示。

气焊焊接工艺要点如下：

1）焊前清理工件，并将被焊处用砂布打磨出金属光泽。

2）焊接材料：H08A焊丝，直径为2mm。

3）焊炬：H01—6型，焊嘴号码为2。

4）气焊火焰：中性焰。

5）定位焊：焊缝长度为5～8mm，间距为50～80mm。要求必须焊透，并且焊缝交叉处不允许进行定位焊。定位焊时由中间向两端进行，如图7-19所示。

图7-18 过路接线盒尺寸

图7-19 定位焊顺序

6）采用左焊法，先焊短焊缝，后焊长焊缝，以防止产生焊接变形。

7）在焊接过程中，焊接速度要大一些，焊丝和焊炬的移动配合应正确，并注意观察熔池。熔池的形状和大小应始终保持一致。

8）在焊接收尾时，应使火焰缓慢离开熔池，以免焊缝冷却过快而产生焊接缺陷。

考证要点

一、填空题

1.氧气瓶内的氧气压力最高达____，乙炔瓶内的乙炔压力最高达____。

2.冬季使用氧气瓶时，若氧气瓶已经冻结，则应用____或____解冻，严禁用明火直接加热。

3.减压器的作用有两个：一是____，二是____。

4.减压器按按构造的不同，可分为____和____；按工作原理的不同，可分为____和____。

5.焊炬按可燃气体与氧气混合方式的不同，可分为____焊炬和____焊炬。

6.气焊的焊接材料主要是指____、____、____和____等。

7.气焊丝可分为____焊丝、____焊丝、____焊丝、____焊丝、____焊丝及铸铁焊丝等。

8.在焊接____、____及____等材料时，必须采用气焊熔剂。

二、选择题

1.氧气瓶外涂成____色。

A.灰 B.白 C.蓝 D.黑

2.乙炔胶管外表为____色。

A.灰 B.白 C.黑 D.红

3.在使用乙炔瓶时，瓶体的表面温度不能超过____℃。

A.10～20 B.20～30 C.30～40 D.40～50

4.气焊时主要采用的接头形式是____。

A.T形接头 B.卷边接头 C.搭接接头 D.对接接头

5.射吸式焊炬的型号H01—6表示可焊接的最大工件厚度为____。

A.2mm B.6mm C.10mm D.12mm

6.气焊纯铜时，应选择____型焊丝。

A.HS201 B.HS221 C.HS222 D.HS224

7.气焊不锈钢时，应选择____型气焊熔剂。

A.CJ101 B.CJ201 C.CJ301 D.CJ401

8.在一般情况下，____位置气焊时应比其他位置气焊时选用粗一号的焊丝。

A.平焊 B.立焊 C.横焊 D.仰焊

9.在气焊过程中，焊丝与焊件表面间的倾斜角一般为____。

A.10°～20° B.20°～30° C.30°～40° D.40°～50°

10.在焊接刚开始时，为了迅速形成熔池，焊嘴的倾斜角度应为____。

A.50°～60° B.60°～70° C.70°～80° D.80°～90°

三、判断题

1.减压器的作用是将高压气体减压到所需的工作压力，并稳定气体工作压力，使气体工作压力不随着气瓶内气体压力的下降而下降。（ ）

2.乙炔气瓶外表涂成灰色。（ ）

3.常用氧气瓶的容积为40L，在15MPa的压力下，可储存10m³的氧气。（ ）

4.氧气胶管外表为红色。（ ）

5.在使用射吸式焊炬前，必须检查其射吸情况。（ ）

6.焊嘴号码越大，焊嘴孔径就会越小。（ ）

7.一般气焊铝及铝合金时，不需要气焊熔剂。（ ）

8.气焊较薄和低熔点的工件时，适宜采用右向焊法。（ ）

9.在气焊过程中，焊丝与焊炬中心线所成的角度为90°～100°。（ ）

10.气焊较厚的工件、熔点较高的金属、导热性较好的铜及铜合金和铝及铝合金时，应选择较大的火焰能率。（ ）

四、简答题

1.气焊的基本原理是什么？

2.气焊熔剂的作用是什么？

3.气焊参数有哪些？如何正确选择气焊参数？