气焊

气焊操作规程

一：气焊工安全操作规程

1)焊工操作时，必须穿戴好必要的劳保，电焊工焊接时须使用面罩，清渣时应戴

防护眼镜，气焊工应带防护眼镜。

2)严禁在有压力的容器管路上焊接，在距焊接场所5m以内严禁存放易燃易爆物

品，装过易燃介质器焊接时，须用碱水或蒸气彻底清洗指残介质，扣开刀孔或手

孔确实无误后，方可旋焊。

3）在焊修乙炔气发生器前，必须用清水冲洗干净并用明火试爆，确实无误后,

方可旋焊。

4）移动式乙炔气发生器附近，严禁接触火源距焊接现场保持10米以上.

5）乙炔气发生器应设防爆及防止回火的安全装置，经常检查发生器及回火防止

器水注,不宜过高或过低，仪表和安全应定期检验，确保灵敏可靠.

6）氧气瓶及减压器严焊接触油脂。

7）氧乙炔气瓶应妥善搬运存放，避免碰撞和震动不得在阳光下爆晒并应避开热

源。

8）减压器装上后，应先开起气瓶，再开起减压器,工作结束后应先关闭气瓶,再

关减压器，操作时焊工应在减压器侧面.

9)氧气瓶中的氧气不允许全部放完，应保留0。1－0。2MPA的压力。

10）氧气胶管与乙炔气胶管不得换用或代用，管路连接处严防漏气。

11）焊炬使用中应防止过分受热,当发生回火时应迅速关闭氧气阀门，然后再关

闭乙炔气阀门.

12）乙炔管破裂着火时，应迅速折起前一段胶管将火熄灭.氧气管着火时，应迅

速关闭氧气瓶阀门。禁止用折管办法灭火焰。

二:气焊与气割设备与工具的安全使用

一、气焊与气割设备的安全使用

1。常用气瓶的结构

用于气焊与气割的氧气瓶和氢气瓶属于压缩气瓶，乙炔气瓶属于溶解气瓶，

石油气瓶属于液化气瓶。

（1)氧气瓶的构造

氧气瓶是一种贮存和运输氧气的专用高压容器.氧气瓶通常用优质碳素钢或

低合金结构钢轧制成无缝圆柱形容器.常用气瓶容积40L，瓶内氧气压力为15MPa,

可以贮存6m3的氧气。氧气瓶在出厂前，除对氧气瓶的各个部件进行严格检查

外，还需对瓶体进行水压试验，一般试验的压力为工作压力的1．5倍.并在瓶体

上部球面部位作明显的标志。标志上标明：瓶号、工作压力和试验压力、下次试

压日期、检查员的钢印、制造厂检验部门的钢印、瓶的容量和重量、制造厂、出

厂日期等.此外，氧气瓶在使用过程中亦必须定期作内外部表面检验和水压试验；

氧气瓶表面为天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。

(2)乙炔瓶的构造

乙炔瓶是贮存和运输乙炔气的专用容器，其外形与氧气瓶相似。它的构造要

比氧气瓶复杂，主要因为乙炔不能以高的压力压入普通的气瓶内，而必须利用乙

炔能溶解于丙酮的特性,采取必要的措施，才能把乙炔压入钢瓶内。乙炔的瓶体

是由优质碳素结构钢或低合金结构钢经轧制焊接而成.乙炔瓶的容积为40L，一

般乙炔瓶内能溶解6～7kg的乙炔.乙炔瓶的工作压力是1。5MPa，水压试验的压

力为6MPa。乙炔瓶表面为白色，并标注红色的“乙炔”和“火不可近"字样。

（3)液化石油气瓶的构造

液化石油气瓶是贮存液化石油气的专用容器。按用量及使用方法不同,气瓶

贮存量分别为lOkg、15kg、36kg等多种规格,还可以制造容量为1t、2t或更大的

贮气罐。气瓶材质选用16Mn、A3钢或20号优质碳素钢制成。气瓶的最大工作

压力为1．6MPa,水压试验3MPa。气瓶通过试验鉴定后在气瓶的金属铭牌上标志

类似氧气瓶所标明的内容.气瓶表面为银灰色,并有“液化石油气”红色字样.

2．气瓶爆炸事故的原因

（1)气瓶的材质、结构和制造工艺不符合安全要求.

（2)由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用。

（3）在搬运装卸时，气瓶从高处坠落，倾斜或滚动等发生剧烈碰撞冲击。

(4)气瓶瓶阀无瓶帽保护，受振动或使用方法不当等,造成密封不严、泄漏甚

至瓶阀损坏、高压气流冲出。

(5)开气速度太快,气体迅速流经瓶阀时产生静电火花。

(6)氧气瓶瓶阀、阀门杆或减压阀等上粘有油脂，或氧气瓶内混入其他可燃

气体.

(7）可燃气瓶(乙炔、氢气、石油气瓶)发生漏气。

（8)乙炔瓶内填充的多孔性物质下沉，产生净空间,使乙炔气处于高压状态。

(9)乙炔瓶处于卧放状态或大量使用乙炔时，丙酮随同流出。

（10）石油气瓶充灌过满,受热时瓶内压力过高。

（11）气瓶未作定期技术检验。

3．气瓶的安全使用

（1）氧气瓶

①氧气瓶在出厂前必须按照《气瓶安全监察规程》的规定，严格进行技术检

验。检验合格后。应在气瓶的球面部分作明显标志。

②充灌氧气瓶时必须首先进行外部检查，并认真鉴别瓶内气体,不得随意充

灌.

⑧氧气瓶在运送时必须戴上瓶帽，并避免相互碰撞,不能与可燃气体的气瓶、

油料以及其他可燃物同车运输。搬运气瓶时，必须使用专用小车，并固定牢固.

不得将氧气瓶放在地上滚动。

④氧气瓶一般应直立放置，且必须安放稳固，防止倾倒.

⑤取瓶帽时，只能用手或板手旋转，禁止用铁器敲击。

⑥在瓶阀上安装减压器之前，应拧开瓶阀,吹尽出气口内的杂质，并轻轻地

关闭阀门.装上减压器后，要缓慢开启阀门,开得太快容易引起减压器燃烧和爆炸。

⑦在瓶阀上安装减压器时／与阀口连接的螺母要拧得坚固,以防止开气时脱

落,人体要避开阀门喷出方向。

⑧严禁氧气瓶阀、氧气减压器、焊炬、割炬、氧气胶管等粘上易燃物质和油

脂等，以免引起火灾或爆炸。

⑨夏季使用氧气瓶时，必须放置在凉棚内，严禁阳光照射；冬季不要放在火

炉和距暖气太近的地方,以防爆炸.

⑩冬季要防止氧气瓶阀冻结。如有结冻现象，只能用热水和蒸气解冻,严禁

用明火烘烤，也不准用铁敲击，以免引起瓶阀断裂.

（11）氧气瓶内的氧气不能全部用完,最后要留0。1-0.2MPa的氧气，以便

充氧时鉴别气体的性质和防止空气或可燃气体倒流入氧气瓶内。

⑩气瓶库房和使用气瓶时，都要远离高：温、明火、熔融金属飞溅物和可燃

易爆物质等。一般规定相距10m以上。

⑩氧气瓶必须做定期检查，合格后才能继续使用。

（14）氧气瓶阀着火时,应迅速关闭阀门，停止供气，使火焰自行熄灭。如

邻近建筑物或可燃物失火,应尽快将氧气瓶移到安全地点,防止受火场高热而引起

爆炸.

（2)乙炔瓶

使用乙炔瓶时除必须遵守氧气瓶的安全使用外，还应严格遵守下列各点：

①乙炔瓶不应遭受剧烈振动和撞击,以免引起乙炔瓶爆炸。

②乙炔瓶在使用时应直立放置，不能躺卧,以免丙朋流出，引起燃烧爆炸。

⑧乙炔减压器与乙炔瓶阀的连接必须可靠，严禁在漏气情况下使用.

④开启乙炔瓶阀时应缓慢，不要超过一转半，一般只需开启3／4转.

⑤乙炔瓶体表面的温度不应超过30～40℃，因为温度高会降低丙酮对乙炔

的溶解度，而使瓶内乙炔压力急剧增高。

⑥乙炔瓶内的乙炔不能全部用完，最后必须留0．03MPa以上的乙炔气.应

将瓶阀关紧，防止漏气.

⑦当乙炔瓶阀冻结时，不能用明火烘烤。必要时可用40℃以下的温水解冻。

⑧使用乙炔瓶时，应装置于式回火防止器，以防止回火传人瓶内。

（3)液化石油气瓶

①同氧气瓶①～（14）条。

②石油气对普通橡胶管和衬垫的腐蚀作用，易造成漏气,所以必须采用耐油

性强的橡胶管和衬垫。

⑧石油气比空气重,易于向低处流动，而且易挥发,遇到明火会引起燃烧事故，

因此，使用场地要通风良好,便于空气对流.

④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，所以石油气瓶应远离热源和暖气片.

⑤冬季使用石油气瓶可用40℃以下温水加热，严禁火烤或沸水加热。

⑥过量的石油气可导致人窒息，因此使用时必须注意通风。

⑦石油气点火时，先点燃引火物再开气。

⑧不得自行倒出石油气残液，以防遇火引起火灾。

总之，各类气瓶在使用过程中必须根据国家《气瓶安全监察规程》要求进行

定期技术检验.

在集中供应焊接切割用气的情况下,乙炔、氧气等是用导管输送的。输气的

管道均属于压力管道.因此，其设计、制定、安装和使用维修既要考虑输送介质

的特点，更要符合国家各部门对压力管道的规定要求。

二、气焊与气割工具的安全使用

焊炬、割炬是进行气焊与气割工作的主要工具。在使用中，应能方便地调节

氧与可燃气体的比例和热量大小，同时重量要轻，安全可靠.

1．焊炬

(1）焊炬的分类

按可燃气体与氧气的混合方式分为射吸式和等压式两类；按可燃气体种类分

为乙炔、氢、石油气等类型；按火焰数目分为单焰和多焰;按使用方法分为手工

和机械两类.

目前国内使用焊炬多数为射吸式.在这种焊炬中,乙炔的流动主要靠氧气的射

吸作用，所以不论使用中压或低压乙炔都能使焊炬正常工作.

（2)焊炬的安全使用

①射吸式焊炬，在点火前必须检查其射吸性能是否正常，以及焊炬各连接部

位及调节手轮的针阀等处是否漏气。

②经以上检查合格后，才能点火。点火时先开启乙炔轮,点燃乙炔并立即开

启氧气调节手轮，调节火焰。这种点火方法与先开氧气后开乙炔的方法相比较,

具有的优点是，可以避免点火时的鸣爆现象，容易发现焊炬是否堵塞等弊病，火

焰由弱逐渐变强,火焰燃烧平稳等.其缺点是，刚点火时冒黑烟,影响环境卫生。也

可以在点火时先把氧气调节手轮稍微开启，再开启乙炔调节手轮并立即点火.此

方法可消除冒黑烟的缺点，但焊炬一旦有堵塞时氧气有可能进人乙炔通道,形成

回火条件.从安全操作要求,建议采用前面一种操作方法。

⑧火焰停止使用时，应先关乙炔调节手轮，以防止发生回火和产生黑烟.

④焊炬的各气体通路均不允许沾染油脂，以防氧气遇到油脂而燃烧爆炸。

⑤根据焊件的厚度选择适当的焊炬及焊嘴。并用板手将焊嘴拧紧,拧到不漏

气为止.

⑥在使用过程中,如发现气体通路或阀门有漏气现象,应立即停止工作,消除

漏气后，才能继续使用.

⑦不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件或地面上。

⑧焊嘴头被堵塞时，严禁嘴头与平板摩擦，而应用通针清理，以消除堵塞物。

⑨工作暂停或结束后,应将氧气和乙炔瓶关闭,并将压力表的指针调至零位.

同时还要将焊炬和胶管盘好，挂在靠墙的架子上或拆下橡皮管将焊炬存放在工具

箱内。

使用焊炬时应当注意尽可能防止产生回火。引起回火的主要原因有:

①由于熔化金属的飞溅物、碳质微粒及乙炔的杂质等堵塞焊嘴或气体通道。

②焊嘴过热，混合气体受热膨胀,压力增高,流动阻力增大，焊嘴温度超过

400℃,部分混合气体即在焊嘴内自燃。

③焊嘴过分接近熔融金属，焊嘴喷孔附近的压力增大，混合气体流动不畅通。

④胶管受压、阻塞或打折等,致使气体压力降低.

上述四种原因造成混合气体的流动速度低于燃烧速度而产生回火。

如果操作中发生回火，应急速关闭乙炔调节手轮，再关闭氧气调节手轮。

2．割炬

（1)割炬的分类

按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式，分为射吸式和等压式两种,其中以射

吸式割炬的使用最为普遍.按割炬用途又分为普通割炬、重型割炬以及焊、割两

用炬等。

(2）割炬的安全使用

以上介绍的焊炬的安全使用也同样适合于射吸式割炬。但是使用射吸式割炬

时还应注意以下两点:

①在开始切割前，工作表面的厚漆皮、厚锈皮和油水污物等应加以清理,防

止锈皮伤人,在水泥地面上切割时，在垫高工件或者被切割处工件下方垫上钢板，

防止水泥地面爆皮伤人。

②在正常工作结束时，应先关闭切割氧调节手轮,再关闭乙炔和预热氧调节

手轮。在回火时应快速地按以上顺序关闭各调节手轮.

3．减压器

减压器的作用是用来表示瓶内气体及减压后气体的压力,并将气体从高压降

低到工作需要压力。同时，不论高压气体的压力如何变化，它能使工作压力基本

保持稳定.

减压器的安全使用应注意以下几点：

①减压器上不得沾染油脂。如有油脂必须擦净后才能使用.

②安装减压器之前，要略打开氧气瓶阀门，吹除污物，预防灰尘和水分带入

减压器内。

③装卸减压器时必须注意防止管接头螺纹损坏滑牙，以免旋装不牢固射出。

④减压器出口与氧气胶管接头处必须用铁丝或管卡夹紧。

⑤打开减压器时，动作必须缓慢,瓶阀嘴不应朝向人体方向。

⑥在工作过程中必须注意观察工作压力表的压力数值，工作结束后应从气瓶

上取下减压器，加以妥善保存。

⑦减压器冻结时,要用热水和蒸汽解冻，严禁用火烘烤。在减压器加热后,应

吹除其中的残留水分。

⑧各种气体的减压器不能换用。

⑨减压器必须定期检修，压力表必须定期校验.

4．氧气与乙炔胶管

（1）胶管着火爆炸的主要原因

①胶管里已形成了乙炔与氧气或乙炔与空气的混合气.

②由于回火引起爆炸.

⑧由于挤压硬伤、磨损、腐蚀或保管维护不当，致使胶管老化、强度降低或

漏气。

④制造质量不符合安全要求。

⑤氧气胶管沾有油脂或因高速气流产生的静电火花等.

(2)氧气与乙炔胶管的安全使用

①应分别按照GB2550—92氧气胶管国家标准和GB2551—92乙炔胶管国家

标准规定保证制造质量。胶管应具有足够的抗压强度和阻燃特性.

②在保存、运输和使用胶管时必须维护、保持胶管的清洁和不受损坏。

③新胶管在使用前，必须先把胶管内壁滑石粉吹除干净,防止焊割炬的通道

堵塞.

④氧气与乙炔胶管不准互相代用和混用,不准用氧气吹除乙炔胶管内的堵塞

物。

⑤气焊与气割工作前,应检查胶管有无磨损、划伤、穿孔、裂纹、老化等现

象，并及时修理和更换；

⑥氧气、乙炔胶管与回火防止器等导管连接时，管径相互吻合，并用管卡或

细铁丝夹紧。

⑦严禁使用被回火烧损的胶管。

⑧乙炔管在使用中脱落、破裂或着火时,应首先关闭焊炬或割炬的所有调节

手轮,将火焰熄灭，然后停止供气。

三．气焊气割火焰及工艺参数的选择

一、气焊气割火陷

气焊的火焰是用来对焊件和填充金属进行加热、熔化和焊接的热源；气割的火焰是预热

的热源；火焰的气流又是熔化金属的保护介质。焊接火焰直接影响到焊接质量和焊接生产率，

气焊气割时要求焊接火焰应有足够的温度，体积要小，焰芯要直,热量要集中；还应要求焊

接火焰具有保护性，以防止空气中的氧、氮对熔化金属的氧化及污染。

(一)焊接切割的火焰分类

气焊气割的气体火焰包括氧—乙炔焰、氢氧焰及液化石油气体［丙烷(C

3

H

8

)含量占

50%～80%，此外还有丁烷(C

4

H

10

）、丁烯（C

4

H

8

)等]燃烧的火焰。乙炔与氧混合燃烧形成的

火焰,称为氧-乙炔焰。氧—乙炔焰具有很高的温度（约3200℃）,加热集中,因此，是气焊气

割中主要采用的火焰。

氢与氧混合燃烧形成的火焰,称为氢氧焰。氢氧焰是最早的气焊利用的气体火焰，由于

其燃烧温度低(温度可达2770℃),且容易发生爆炸事故，未被广泛应用于工业生产,目前主要

用于铅的焊接及水下火焰切割等.

液化石油气燃烧的温度比氧－乙炔火焰要低(丙烷在氧气中燃烧温度为2000~2850℃）。

液化石油气体燃烧的火焰主要用于金属切割,用于气割时,金属预热时间稍长，但可以减少切

口边缘的过烧现象，切割质量较好，在切割多层叠板时，切割速度比使用乙炔快20％~30％.

液化石油气体燃烧的火焰除越来越广泛地应用于钢材的切割外，还用于焊接有色金属.国外

还有采用乙炔与液化石油气体混合，作为焊接气源。

乙炔（C

2

H

2

)在氧气(O

2

）中的燃烧过程可以分为两个阶段，首先乙炔在加热作用下被分

解为碳(C）和氢(H

2

），接着碳和混合气中的氧发生反应生成一氧化碳（CO），形成第一阶段

的燃烧；随后在第二阶段的燃烧是依靠空气中的氧进行的，这时一氧化碳和氢气分别与氧发

生反应分别生成二氧化碳（CO

2

)和水（H

2

O）。上述的反应释放出热量，即乙炔在氧气中燃

烧的过程是一个放热的过程。

氧—乙炔火焰根据氧和乙炔混合比的不同,可分为中性焰、碳化焰和氧化焰三种类型，

其构造和形状如图2—2所示。

（二）中性焰

中性焰是氧与乙炔体积的比值(O

2

／C

2

H

2

）为1．1～1．2的混合气燃烧形成的气体火焰,

中性焰在第一燃烧阶段既无过剩的氧又无游离的碳.当氧与丙烷容积的比．值（O

2

／C

3

H

8

）

为3．5时，也可得到中性焰。中性焰有三个显著区别的区域，分别为焰芯、内焰和外焰，

如图2—2(a)所示.

图2-2氧-乙炔焰的构造和形状

1．焰芯2．内焰3．外焰

1．焰芯中性焰的焰芯呈尖锥形,色白而明亮,轮廓清楚.焰芯由氧气和乙炔组成,焰芯外

表分布有一层由乙炔分解所生成的碳素微粒，由于炽热的碳粒发出明亮的白光,因而有明亮

而清楚的轮廓。

在焰芯内部进行着第一阶段的燃烧.焰芯虽然很亮,但温度较低（800~1200℃），这是由于

乙炔分解而吸收了部分热量的缘故.

2．内焰内焰主要由乙炔的不完全燃烧产物，即来自焰芯的碳和氢气与氧气燃烧的生

成物一氧化碳和氢气所组成。内焰位于碳素微粒层外面，呈蓝白色,有深蓝色线条。内焰处

在焰芯前2~4mm部位，燃烧量激烈，温度最高,可达3100～3150℃。气焊时，一般就利用

这个温度区域进行焊接，因而称为焊接区.

由于内焰中的一氧化碳(CO）和氢气(H

2

)能起还原作用,所以焊接碳钢时都在内焰进行，

将工件的焊接部位放在距焰芯尖端2～4mm处.内焰中的气体中一氧化碳的含量占60％～

66%，氢气的含量占30%～34％,由于对许多金属的氧化物具有还原作用,所以焊接区又称为

还原区.

3．外焰处在内焰的外部，外焰的颜色从里向外由淡紫色变为橙黄色。在外焰,来自内

焰燃烧生成的一氧化碳和氢气与空气中的氧充分燃烧，即进行第二阶段的燃烧。外焰燃烧的

生成物是二氧化碳和水。

外焰温度为1200～2500℃。由于二气化碳（CO

2

）和水（H

2

O）在高温时容易分解，所

以外焰具有氧化性.

中性焰应用最广泛,一般用于焊接碳钢、紫铜和低合金钢等。

中性焰的温度是沿着火焰轴线而变化的,如图2—3所示。中性焰温度最高处在距离焰芯

末端2~4mm的内焰的范围内，此处温度可达3150℃，离此处越远，火焰温度越低。

图2—3中性焰的温度分布情况

此外，火焰在横断面上的温度是不同的,断面中心温度最高，越向边缘，温度就越低。

由于中性焰的焰芯和外焰温度较低，而且内焰具有还原性，内焰不但温度最高还可以改

善焊缝金属的性能，所以，采用中性焰焊接切割大多数的金属及其合金时，都利用内焰。

（三）碳化焰

碳化焰是氧与乙炔的体积的比值（O

2

／C

2

H

2

）小于1．1时的混合气燃烧形成的气体火

焰,因为乙炔有过剩量，所以燃烧不完全。碳化焰中含有游离碳,具有较强的还原作用和一定

的渗碳作用.

碳化焰可分为焰芯、内焰和外焰三部分,如图2-2(b）所示。碳化焰的整个火焰比中性焰

长而柔软，而且随着乙炔的供给量增多，碳化焰也就变得越长、越柔软,其挺直度就越差。

当乙炔的过剩量很大时，由于缺乏使乙炔完全燃烧所需要的氧气,火焰开始冒黑烟。

碳化焰的焰芯较长，呈蓝白色,由一氧化碳(CO）、氢气(H

2

）和碳素微粒组成。碳化焰的

外焰特别长，呈橘红色，由水蒸汽、二氧化碳、氧气、氢气和碳素微粒组成。

碳化焰的温度为2700～3000℃。由于在碳化焰中有过剩的乙炔,它可以分解为氢气和碳，

在焊接碳钢时，火焰中游离状态的碳会渗到熔池中去,增高焊缝的含碳量,使焊缝金属的强度

提高而使其塑性降低。此外,过多的氢会进入熔池，促使焊缝产生气孔和裂纹。因而碳化焰

不能用于焊接低碳钢及低合金钢。但轻微的碳化焰应用较广，可用于焊接高碳钢、中合金钢、

高合金钢、铸铁、铝和铝合金等材料.

(四)氧化焰

氧化焰是氧与乙炔的体积的比值(O

2

／C

2

H

2

）大子1．2时的混合气燃烧形成的气体火焰，

氧化焰中有过剩的氧，在尖形焰芯外面形成了一个有氧化性的富氧区,其构造和形状如图2

—2（c）所示。

氧化焰由于火焰中含氧较多,氧化反应剧烈，使焰芯、内焰、外焰都缩短，内焰很短,几

乎看不到。氧化焰的焰芯呈淡紫蓝色，轮廓不明显；外焰呈蓝色,火焰挺直，燃烧时发出急

剧的“嘶嘶”声。氧化焰的长度取决于氧气的压力和火焰中氧气的比例,氧气的比例越大，

则整个火焰就越短,噪声也就越大.

氧化焰的温度可达3100～3400℃.由于氧气的供应量较多,使整个火焰具有氧化性.如果

焊接一般碳钢时，采用氧化焰就会造成熔化金属的氧化和合金元素的烧损，使焊缝金属氧化

物和气孔增多并增强熔池的沸腾现象，从而较大地降低焊接质量。所以，一般材料的焊接,

绝不能采用氧化焰.但在焊接黄铜和锡青铜时,利用轻微的氧化焰的氧化性，生成的氧化物薄

膜覆盖在熔池表面，可以阻止锌、锡的蒸发.由于氧化焰的温度很高,在火焰加热时为了提高

效率，常使用氧化焰。气割时，通常使用氧化焰.

(五）各种火焰的适用范围

以上叙述的中性焰、碳化焰、氧化焰，因其性质不同，适用于焊接不同的材料。氧与乙

炔不同体积比值（O

2

／C

2

H

2

）对焊接质量关系很大。各种金属材料气焊时火焰种类的选择

详见表2-1。

表2-1各种金属材料气焊火焰的选择

焊件材料应用火焰焊件材料应用火焰

低碳钢中性焰或轻微碳化焰铬镍不锈钢中性焰或轻微碳化焰

中碳钢中性焰或轻微碳化焰紫铜中性焰

低合金钢中性焰锡青铜轻微氧化焰

高碳钢轻微碳化焰黄铜氧化焰

灰铸铁碳化焰或轻微碳化焰铝及其合金中性焰或轻微碳化焰

高速钢碳化焰铅、锡中性焰或轻微碳化焰

锰钢轻微氧化焰蒙乃尔合金碳化焰

镀锌铁皮轻微碳化焰镍碳化焰或轻微碳化焰

铬不锈钢中性焰或轻微碳化焰硬质合金碳化焰

二、气焊与气割主要工艺参数

（一)气焊主要工艺参数

气焊的焊接工艺参数包括焊丝的牌号和直径、熔剂、火焰种类、火焰能率、焊炬型号和

焊嘴的号码、焊嘴倾角和焊接速度等.由于焊件的材质、气焊的工作条件、焊件的形状尺寸

和焊接位置、气焊工的操作习惯和气焊设备等的不同，所选用的气焊焊接工艺参数不尽相同。

下面对一般的气焊工艺参数(即焊接规范)及其对焊接质量的影响分别说明如下：

1．焊丝直径的选择

焊丝的直径应根据焊件的厚度、坡口的形式、焊缝位置、火焰能率等因素确定。在火焰

能率一定时,即焊丝熔化速度在确定的情况下,如果焊丝过细，则焊接时往往在焊件尚未熔化

时焊丝已熔化下滴，这样，容易造成熔合不良和焊波高低不平、焊缝宽窄不一等缺陷；如果

焊丝过粗，则熔化焊丝所需要的加热时间就会延长,同时增大了对焊件的加热范围，使工件

焊接热影响区增大，容易造成组织过热,降低焊接接头的质量.

焊丝直径常根据焊件厚度初步选择,试焊后再调整确定。碳钢气焊时焊丝直径的选择可

参照表2—2。

表2—2焊件厚度与焊丝直径的关系（mm）

工件厚度1．0～2．02．0~3．03．0～5．05．0~10．010~15

焊丝直径

1．0~2．0

或不用焊丝

2．0～3．03．0～4．03．0~5．04．0~6．0

在多层焊时,第一、二层应选用较细的焊丝，以后各层可采用较粗的焊丝.一般平焊应比

其它焊接位置选用粗一号的焊丝，右焊法比左焊法选用的焊丝要适当粗一些。

2．火焰性质的选择

一般来说,需要尽量减少元素的烧损时，应选用中性焰;对需要增碳及还原气氛时,应选用

碳化焰;当母材含有低沸点元素［如锡（Sn)、锌(Zn)等］时，需要生成覆盖在熔池表面的氧

化物薄膜，以阻止低熔点元素蒸发，应选用氧化焰.总之，火焰性质选择应根据焊接材料的

种类和性能.

由于气焊焊接质量和焊缝金属的强度与火焰种类有很大的关系，因而在整个焊接过程中

应不断地调节火焰成分，保持火焰的性质，从而获得质量好的焊接接头。

不同金属材料的气焊所采用焊接火焰的性质参照表2-1。

3．火焰能率的选择

火焰能率指单位时间内可燃气体（乙炔）的消耗量，单位为L／h.火焰能率的物理意义

是单位时间内可燃气体所提供的能量。

火焰能率的大小是由焊炬型号和焊嘴号码大小来决定的。焊嘴号越大火焰能率也越大.

所以火焰能率的选择实际上是确定焊炬的型号和焊嘴的号码。火焰能率的大小主要取决于

氧、乙炔混合气体中，氧气的压力和流量（消耗量）及乙炔的压力和流量(消耗量）。流量的

粗调通过更换焊炬型号和焊嘴号码实现；流量的细调通过调节焊炬上的氧气调节阀和乙炔调

节阀来实现。

火焰能率应根据焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝的空间位置来选择。如焊接较

厚的焊件、熔点较高的金属、导热性较好的铜、铝及其合金时，就要选用较大的火焰能率,

才能保证焊件焊透；反之，在焊接薄板时，为防止焊件被烧穿，火焰能率应适当减小.平焊

缝可比其它位置焊缝选用稍大的火焰能率。在实际生产中，在保证焊接质量的前提下，应尽

量选择较大的火焰能率。

4．焊嘴倾斜角的选择

焊嘴的倾斜角是指焊嘴中心线与焊件平面之间的夹角。详见图2—4。焊嘴的倾斜角度

的大小主要是根据焊嘴的大小、焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝空间位置等因素综

合决定的。当焊嘴倾斜角大时,因热量散失少，焊件得到的热量多,升温就快;反之，热量散失

多，焊件受热少,升温就慢.

一般低碳钢气焊时，焊嘴的倾斜角度与工件厚度的关系详见图2—4。一般说来,在焊接

工件的厚度大、母材熔点较高或导热性较好的金属材料时，焊嘴的倾斜角要选得大一些；反

之，焊嘴倾斜角可选得小一些.

图2-4焊嘴倾斜角与焊件厚度的关系

焊嘴的倾斜角度在气焊的过程中还应根据施焊情况进行变化。如在焊接刚开始时，为了

迅速形成熔池，采用焊嘴的倾斜角度为80°～90°；当焊接结束时，为了更好地填满弧坑

和避免焊穿或使焊缝收尾处过热,应将焊嘴适当提高,焊嘴倾斜角度逐渐减小，并使焊嘴对准

焊丝或熔池交替地加热.

在气焊过程中，焊丝对焊件表面的倾斜角一般为30°～40°，与焊嘴中心线的角度为

90°～100°，如图2—5所示.

图2-5焊嘴与焊丝的相对位置

5．焊接速度的选择

焊接速度应根据焊工的操作熟练程度，在保证焊接质量的前提下，尽量提高焊接速度，

以减少焊件的受热程度并提高生产率。一般说来，对于厚度大、熔点高的焊件,焊接速度要

慢些，以避免产生未熔合的缺陷；而对于厚度薄、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以避免

产生烧穿和使焊件过热而降低焊接质量。

（二）气割主要工艺参数

气割工艺参数主要包括割炬型号和切割氧压力、气割速度、预热火焰能率、割嘴与工件

间的倾斜角、割嘴离工件表面的距离等.

(1）割炬型号和切割氧压力被割件越厚,割炬型号、割嘴号码、氧气压力均应增大，

氧气压力与割件厚度、割炬型号、割嘴号码的关系详见表2-10。当割件较薄时，切割氧压

力可适当降低。但切割氧的压力不能过低，也不能过高.若切割氧压力过高，则切割缝过宽，

切割速度降低,不仅浪费氧气,同时还会使切口表面粗糙,而且还将对割件产生强烈的冷却作

用.若氧气压力过低，会使气割过程中的氧化反应减慢，切割的氧化物熔渣吹不掉，在割缝

背面形成难以清除的熔渣粘结物，甚至不能将工件割穿。

除上述切割氧的压力对气割质量的影响外,氧气的纯度对氧气消耗量、切口质量和气割

速度也有很大影响。氧气纯度降低,会使金属氧化过程缓慢、切割速度降低,同时氧的消耗量

增加。图2—6为氧气纯度对气割时间和氧气消耗量的影响曲线,在氧气纯度为97．5%~99．5％

的范围内，氧气纯度每降低l%时,气割1m长的割缝，气割时间将增加10％～15%；氧气消

耗量将增加25％～35%。

图2—6氧气纯度对气割时间和氧化消耗量的影响

1．对据割时间的影响

2．对氧气消耗量的影响

氧气中的杂质如氮等在气割过程中会吸收热量，并在切口表面形成气体薄膜,阻碍金属

燃烧，从而使气割速度下降和氧气消耗量增加，并使切口表面粗糙。因此，气割用的氧气的

纯度应尽可能地提高,一般要求在99．5%以上。若氧气的纯度降至95%以下，气割过程将很

难进行。

（2）气割速度一般气割速度与工件的厚度和割嘴形式有关,工件愈厚，气割速度愈慢，

相反，气割速度应较快.气割速度由操作者根据割缝的后拖量自行掌握。所谓后拖量,是指在

氧气切割的过程中，在切割面上的切割氧气流轨迹的始点与终点在水平方向上的距离，如图

2—7所示。

图2—7后拖量示意图

在气割时，后拖量总是不可避免的，尤其气割厚板时更为显著.合适的气割速度,应以使

切口产生的后拖量比较小为原则。若气割速度过慢，会使切口边缘不齐,甚至产生局部熔化

现象，割后清渣也较困难；若气割速度过快，会造成后拖量过大,使割口不光洁，甚至造成

割不透。

总之，合适的气割速度可以保证气割质量，并能降低氧气的消耗量。

（3)预热火焰能率预热火焰的作用是把金属工件加热至金属在氧气中燃烧的温度，并

始终保持这一温度，同时还使钢材表面的氧化皮剥离和熔化,便于切割氧流与金属接触。

气割时,预热火焰应采用中性焰或轻微氧化焰。碳化焰因有游离碳的存在，会使切口边

缘增碳，所以不能采用。在切割过程中，要注意随时调整预热火焰,防止火焰性质发生变化.

．预热火焰能率的大小与工件的厚度有关，工件愈厚,火焰能率应愈大，但在气割时应防

止火焰能率过大或过小的情况发生。如在气割厚钢板时,由于气割速度较慢，为防止割缝上

缘熔化,应相应使火焰能率降低；若此时火焰能率过大，会使割缝上缘产生连续珠状钢粒，

甚至熔化成圆角，同时还造成割缝背面粘附熔渣增多,而影响气割质量。如在气割薄钢板时，

因气割速度快，可相应增加火焰能率,但割嘴应离工件远些,并保持一定的倾斜角度；若此时

火焰能率过小，使工件得不到足够的热量,就会使气割速度变慢，甚至使气割过程中断。

（4）割嘴与工件间的倾角割嘴倾角的大小主要根据工件的厚度来确定。一般气割4mm

以下厚的钢板时,割嘴应后倾25°~45°；气割4~20mm厚的钢板时，割嘴应后倾20°~30°；

气割20～30mm厚的钢板时,割嘴应垂直于工件;气割大于30mm厚的钢板时，开始气割时应

将割嘴前倾20°～30°，待割穿后再将割嘴垂直于工件进行正常切割，当快割完时,割嘴应

逐渐向后倾斜20°~30°。割嘴与工作间的倾角详见图2—8。

图2—8割嘴与工件间的倾角示意图

割嘴与工件间的倾角对气割速度和后拖量产生直接影响,如果倾角选择不当,不但不能提

高气割速度,反而会增加氧气的消耗量，甚至造成气割困难。

（5)割嘴离工件表面的距离通常火焰焰芯离开工件表面的距离应保持在3～5mm的范

围内，这样,加热条件最好，而且渗碳的可能性也最小.如果焰芯触及工件表面，不仅会引起

割缝上缘熔化，还会使割缝渗碳的可能性增加。

一般来说，切割薄板时,由于切割速度较快，火焰可以长些，割嘴离开工件表面的距离

可以大些;切割厚板时，由于气割速度慢，为了防止割缝上缘熔化，预热火焰应短些,割嘴离

工件表面的距离应适当小些，这样,可以保持切割氧流的挺直度和氧气的纯度，使切割质量

得到提高。