气焊与气割设备及辅助工具

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：按规定氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。氧气在高温下遇到油脂，就会有自燃爆炸的危险。必须正确地使用和保管氧气瓶：氧气瓶不应与其他气瓶混在一起；气焊工作地点与其他火源要距氧气瓶5m以上；禁止撞击氧气瓶；严禁沾染油脂等。1）射吸式焊炬：氧气通过喷嘴以很高的速度射入射吸管，将低压燃气吸入射吸管。氧气与燃气以一定的比例混合后从割嘴混合气体孔中流出，点燃后形成所需的预热火焰。

（1）氧气瓶氧气瓶是储存高压氧气的容器，容积为40L，储氧的最大压力为15MPa，形状如图4-4-8所示。按规定氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。氧气在高温下遇到油脂，就会有自燃爆炸的危险。必须正确地使用和保管氧气瓶：氧气瓶不应与其他气瓶混在一起；气焊工作地点与其他火源要距氧气瓶5m以上；禁止撞击氧气瓶；严禁沾染油脂等。氧气瓶口装有瓶阀，用以控制瓶内氧气进出，手轮逆时针方向旋转则可打开瓶阀，顺时针旋转则关闭。

（2）减压器减压器的作用是将高压氧气瓶中高压氧气减压至焊炬所需的工作压力（0.1～0.3MPa）供焊接使用；同时减压器还有稳压作用，以保证火焰能稳定燃烧。减压器的构造和工作原理如图4-4-9所示。使用减压器时，先缓慢打开氧气瓶阀门，然后旋转减压器的调节手柄，待压力表指示值达到所需要压力时为止；在停止工作时，先松开减压阀的调节螺栓，再关闭氧气瓶阀门。

图4-4-8 氧气瓶形状

图4-4-9 减压器的构造和工作原理

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

减压器的工作原理：如图4-4-9所示，松开调压手柄3（逆时针方向），活门弹簧9闭合活门室10，高压气体就不能进入低压室5，从氧气瓶来的高压气体停滞在高压室6内，高压表7指示出高压室气体的压力，即氧气瓶内气体的压力。拧紧调压手柄（顺时针方向），使调压弹簧4顶压低压室内的弹性薄膜2，并通过传动杆顶开高压室与低压室间通道1的活门，使高压室内的高压气体进入低压室，于是高压气体体积膨胀，压力下降，此时低压表8指示出低压室气体的压力，低压室气体从出气口橡胶管流向焊炬。如果低压室气体压力偏高了，向下的总压力大于调压弹簧向上的力，则压迫弹性薄膜和调压弹簧，而使活门开启的程度变小，进入低压室的高压气体量减小，低压室气体压力下降；相反，低压室的气体压力偏低了，向下的总压力小于调压弹簧向上的力，此时弹性薄膜上鼓，使得活门开启程度变大，进入低压室的高压气体量增加，于是低压室的气体压力升高；活门的开启程度取决于调压螺栓的行程，当进入低压室的高压气体流量与低压室输出气体的流量相等时，即输出气体稳定在设定的压力值，减压器能自动维持低压气体的压力。通过调压螺栓的行程来调节调压弹簧压力，就能调整气焊和气割所需的气体压力。

（3）乙炔瓶乙炔瓶是储存溶解乙炔的容器，其外形与氧气瓶相似，如图4-4-10所示，但其表面涂成白色，并用红漆写上“乙炔”字样。在瓶的顶部装有阀门，供开闭气瓶和安装减压器、橡胶气管，并用瓶帽保护；在瓶内装有浸满丙酮的多孔性填充物（活性炭、木屑、硅藻土等），丙酮对乙炔有良好的溶解能力，可使乙炔稳定、安全地储存于钢瓶内。使用时打开阀门，溶解在丙酮中的乙炔就分离出来。通过乙炔瓶阀流出，而丙酮仍留在瓶内，以便溶解再次压入的乙炔；在瓶阀下面的填充物中心部位的长孔内放置石棉绳，其作用是促使乙炔与填充物分离。

（4）焊炬焊炬是气焊的主要工具。燃气和氧气通过焊炬以一定的比例进行混合后由喷嘴孔喷出。按燃气和氧气的混合方式的不同，焊炬分为射吸式和等压式两类。

1）射吸式焊炬：氧气通过喷嘴以很高的速度射入射吸管，将低压燃气吸入射吸管。氧气与燃气以一定的比例在混合管内混合后流出，点燃后形成供焊接使用的火焰。燃气压力不大时，也能保证正常使用（一般燃气压力大于0.001MPa即可）。其构造原理如图4-4-11所示。

图4-4-10 乙炔气瓶的外形

图4-4-11 射吸式焊炬的构造原理图

2）等压式焊炬：氧气和燃气各以一定的压力和流量进入混合室混合后由焊嘴喷出，点燃后形成气焊火焰。等压式焊炬与射吸式焊炬相比结构简单，只要进入焊炬的气体压力不变，就可以保证火焰的稳定。等压式焊炬由于燃气压力较高，所以回火的可能性比射吸式焊炬小。

焊炬所使用的可燃气体主要以乙炔燃气为主。由于以丙烷、丙烯等石油气体为主的新型燃气的出现，目前开发出了丙烷焊炬和焊嘴。丙烷焊炬和乙炔焊炬在外形上是一样的，内部结构略有不同。丙烷焊嘴和乙炔焊嘴结构差别较大。由于丙烷等石油气体与乙炔气相比火焰温度低、燃烧速度慢、耗氧量大，效果不如乙炔，故仅用于铜、铝等有色金属气焊、钎焊和薄板（厚2mm以下）碳钢的气焊。

（5）割炬割炬是进行火焰切割的主要工具。割炬分为手工割炬和机用割炬，机用割炬主要用于各种切割机。无论是手工割炬还是机用割炬，按工作原理可分为射吸式割炬和等压式割炬。

1）手工割炬。可分为如下三种：

①射吸式割炬。其结构如图4-4-12所示。当氧气以很高的速度射入射吸管时，将低压燃气吸入射吸管。氧气与燃气以一定的比例混合后从割嘴混合气体孔中流出，点燃后形成所需的预热火焰。通过燃气阀门和预热氧阀门可将预热火焰调节至合适的长度，用以加热被切割处的金属。当被切割处金属预热到燃烧温度后，打开切割氧阀门，提供高速切割氧流，移动割炬形成切口，实现切割。

射吸式割炬对燃气压力要求不高，可采用低压燃气，也可采用中压燃气。射吸式割炬是应用最广的通用型手工割炬。

②等压式割炬。等压式割炬的燃气、预热氧分别由单独的管路进入割嘴内混合。由于燃气是靠自身的压力进入割炬，所以它不适用于低压燃气，而须采用中压燃气。等压式割炬具有气体调节方便、火焰燃烧稳定、不易回火等优点，其应用越来越普遍。其结构如图4-4-13所示。