氣焊工應(yīng)知應(yīng)會(huì)手冊(cè)

1、氣焊工應(yīng)知應(yīng)會(huì)教材前 言本教材介紹的內(nèi)容主要有氣焊的設(shè)備工具的使用、氣焊的安全保護(hù)知識(shí)、氣焊的基本操作和火焰釬焊的基本知識(shí)等。需要?dú)夂笉徫坏娜藛T掌握氣焊的基本知識(shí)、安全知識(shí)和火焰釬焊的基本操作知識(shí)。本教材將作為氣焊工崗位技能考核的主要依據(jù)。氣焊是利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒時(shí)放出的熱量作為熱源，焊接工件的一種工藝方法。他具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、質(zhì)量可靠、成本低廉、實(shí)用性好等特點(diǎn)。因此，氣焊技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)，建筑施工中得以廣泛應(yīng)用。氣焊不僅能給普通鋼材進(jìn)行焊接，還能焊接低熔點(diǎn)材料（有色金屬及合金），以及釬焊，構(gòu)件變形的矯正等。氣焊是金屬材料加工的主要方法之一。第一節(jié) 氣焊設(shè)備工具及其使用一、 氣

2、焊設(shè)備、工具氣焊設(shè)備及工具主要包括氧氣瓶，乙炔瓶，減壓器，焊炬等。輔助工具包括氧氣膠管，乙炔膠管，護(hù)目鏡，點(diǎn)火槍及鋼絲刷等。1、 氧氣瓶氧氣瓶是貯存和運(yùn)輸氧氣的一種高壓容器。氣瓶的容積為40L，在15Mpa下，可貯存6m3 的氧氣。氧氣主要由瓶體，瓶帽，瓶閥及瓶箍等組成。（1） 瓶體：是用合金鋼經(jīng)熱擠壓制成的圓筒形無縫容器。瓶體外表涂天藍(lán)色，并標(biāo)注黑色“氧氣”字樣。（2） 瓶閥：是控制瓶?jī)?nèi)氧氣出入的閥門。目前主要采用活辨式瓶閥，這種瓶閥使用方便，可用扳手點(diǎn)接開啟和關(guān)閉。 使用時(shí)如果用手輪按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則開啟瓶閥，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)則關(guān)閉瓶閥，瓶閥的一側(cè)裝有安全膜，當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全膜即自

3、行爆破放氣，從而保護(hù)了氧氣瓶的安全。（3） 氧氣瓶的使用方法：1） 氧氣瓶在使用時(shí)應(yīng)直立放置，安放要穩(wěn)固，防止傾倒。只有在特殊情況下才允許臥放，但瓶閥一端必須墊高，并防止?jié)L動(dòng)。2） 氧氣瓶開啟時(shí)，焊工應(yīng)站在出氣口的側(cè)面，先放出少量氣體吹掉氣口內(nèi)的雜質(zhì)，再與氧氣減壓器連接。開啟和關(guān)閉氧氣瓶閥時(shí)不要用力過猛。3） 氧氣瓶?jī)?nèi)的氧氣不能全部用完，至少要保留0.1-0.3Mpa的壓力，以便充氧時(shí)便于鑒別氣體性質(zhì)以及吹除瓶閥內(nèi)的雜志，還可以防止使用中可燃?xì)怏w倒流或空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)。4） 夏天露天操作時(shí)，氧氣瓶應(yīng)放在陰涼處，避免陽(yáng)光照射。2、 乙炔瓶乙炔瓶是一種貯存和運(yùn)輸乙炔的容器，主要由瓶體、瓶閥、瓶?jī)?nèi)的多孔

4、填料等組成。（1） 瓶體：乙炔氣瓶是由低合金鋼板經(jīng)壓制，焊接制成的。瓶體外表涂成白色，并標(biāo)注紅色“乙炔”字樣。瓶?jī)?nèi)最高壓力為1.5Mpa。為使乙炔問題而安全地貯存，瓶?jī)?nèi)裝著浸滿丙酮的多孔性填料。填料多采用多孔輕質(zhì)的活性炭，浮石，硅酸鈣及石棉纖維等，目前廣泛采用硅酸鈣。（2） 乙炔瓶閥：是控制瓶?jī)?nèi)乙炔進(jìn)出的閥門。乙炔瓶閥與氧氣瓶閥不同，它沒有旋轉(zhuǎn)手輪，活門的開啟和關(guān)閉是利用方孔套筒扳手轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿上端的方形頭實(shí)現(xiàn)的。閥桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，瓶閥開啟，反之，則關(guān)閉。乙炔瓶閥的閥體旁側(cè)沒有側(cè)接頭，因此必須使用帶有夾環(huán)的乙炔減壓器。（3） 乙炔瓶的使用方法：1）乙炔瓶在使用時(shí)只能直立放置，不能橫放。否則會(huì)使瓶?jī)?nèi)的

5、丙酮流出，甚至?xí)ㄟ^減壓器流入乙炔膠管和焊炬內(nèi)，引起燃燒或爆炸。2）應(yīng)避免劇烈的振動(dòng)和撞擊，以避免填料下沉形成空洞，影響乙炔的貯存甚至造成乙炔瓶爆炸。3) 炔瓶的表面溫度不應(yīng)超過3040。溫度過高會(huì)降低乙炔在丙酮中的 溶解度，使瓶?jī)?nèi)的乙炔壓力急劇增高。在一個(gè)大氣壓下，溫度15時(shí)，1L丙酮可溶解23L乙炔，而在30時(shí)為16L乙炔，在40時(shí)為13L乙炔。4）工作時(shí)，使用的乙炔壓力不能超過0.15Mpa，輸出流量不能超過15-25m3/h.5) 乙炔減壓器與乙炔瓶的瓶閥連接必須可靠，嚴(yán)禁在漏氣的情況下使用。a時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉瓶閥。由于乙炔是易燃易爆氣體，因此焊工在使用乙炔瓶時(shí)必須謹(jǐn)慎，嚴(yán)格遵守乙炔瓶的

6、安全使用方法。3、 減壓器（1） 減壓器的作用：減壓器具有兩個(gè)作用：一是減壓，二是穩(wěn)壓。1） 減壓作用：由于氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力較高，而氣焊時(shí)所需要的工作壓力卻較小。如氧氣的工作壓力一般要為0.1-0.4Mpa，遺缺的壓力則更低，最高為0.15Mpa，因此需要用減壓器把貯存在氣瓶?jī)?nèi)的高壓氣體降為低壓氣體，才能輸送到焊炬內(nèi)使用。2） 穩(wěn)壓作用：隨著氣體的消耗，氣瓶?jī)?nèi)氣體的壓力是逐漸下降的，即在氣焊工作中氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力是時(shí)刻變化的，這種變化會(huì)影響氣焊過程的順利進(jìn)行。因此就需要使用減壓器保持輸出氣體的壓力和流量都不受氣瓶?jī)?nèi)氣體壓力下降的影響，使工作壓力自始至終保持穩(wěn)定。（2） 減壓器的分類 減壓器按用

7、途不同可分為氧氣減壓器和乙炔減壓器或分為集中式和崗位式；按構(gòu)造不同可分為單級(jí)式和雙級(jí)式；按工作原理不同可分為正作用式、反作用式和雙級(jí)混合式。國(guó)內(nèi)比較常用的是單級(jí)反作用式和雙級(jí)混合式。（3） 氧氣、乙炔氣所使用的減壓器，在作用原理，構(gòu)造和使用方法上基本相同，所不同的是與氣瓶連接的方法不同。（4） 減壓器的使用方法1） 安裝減壓器前，要略打開氣瓶閥門，吹除污物，以防灰塵和水分帶入減壓器。同時(shí)要檢查減壓器是否正常，安裝要牢固。2） 在開啟瓶閥時(shí)，瓶閥出氣口不得對(duì)準(zhǔn)操作者或者其他人，以防高壓氣體突然沖出傷人。將減壓器的調(diào)壓螺釘旋松，使其處于非工作狀態(tài)，以免開啟瓶閥時(shí)損壞減壓器。3） 工作中必須注意觀察

8、工作壓力表的數(shù)值。調(diào)節(jié)工作壓力時(shí)要緩慢地旋轉(zhuǎn)調(diào)壓螺釘，以免損壞減壓器。停止工作時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉氣瓶地瓶閥，然后放出減壓器內(nèi)地全部余氣，放松調(diào)壓螺釘使表降到零位。4） 減壓器不得沾染油脂，污物，如有油脂，應(yīng)搽拭干凈再用。5） 嚴(yán)禁各種氣體地減壓器與壓力表替換使用。6） 減壓器若有凍結(jié)現(xiàn)象，應(yīng)用熱水或水蒸氣解凍，嚴(yán)禁使用火焰烘烤。4、 焊炬焊炬是氣焊時(shí)用以控制氣體流量、混合比及火焰，并進(jìn)行焊接的工具。焊接的好壞直接影響氣焊的焊接質(zhì)量，因此要求焊炬具有良好的調(diào)節(jié)性能，以保持氧氣及可燃?xì)怏w的比例及火焰能率的大小，使火焰穩(wěn)定地燃燒。同時(shí)焊炬的質(zhì)量要輕，氣密性要好，操作方便，使用安全可靠。（1） 焊炬的型號(hào)表

9、示方法類型名稱（H焊炬）結(jié)構(gòu)形式（1低壓式；2高壓式）操作方式（0手工）規(guī)格（焊接低碳鋼的最大厚度）（2） 低壓焊炬及其使用方法 根據(jù)可燃?xì)怏w壓力不同，焊炬可分為低壓焊炬和高壓式焊炬，由于高壓式焊炬不能使用低壓乙炔，所以很少采用，這里主要介紹低壓焊炬。使用的可燃?xì)怏w低于0.007Mpa的焊炬稱為低壓焊炬?？扇?xì)怏w靠噴射氧流的射吸作用與氧混合，故又稱為射吸式焊炬。低壓焊炬的使用，首先要根據(jù)焊件的厚度來選擇適當(dāng)?shù)暮妇婧秃缸?，然后檢查焊炬的射吸情況。即接上氧氣膠管，擰開乙炔閥和氧氣閥，將手指輕輕按在乙炔進(jìn)氣管接頭上，若感到有一股吸力，則表明射吸功能正常；若沒有吸力，甚至有氧氣從乙炔接頭上倒流，則表明

10、射吸情況不正常，禁止使用。焊炬射吸檢查正常后，將乙炔管接頭與乙炔膠管接好，檢查焊炬其他各氣體通道及各氣閥是否正常。點(diǎn)火時(shí)，先把氧氣閥稍微打開，再打開乙炔閥，點(diǎn)著火后立即調(diào)整火焰達(dá)到正常狀態(tài)。停止使用時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉乙炔閥，后管氧氣閥，以防止回火和減少煙塵。5、 輔助工具（1） 膠管：根據(jù)GB/T9448-1988標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，氣焊中氧氣膠管為黑色，內(nèi)徑為8mm，乙炔膠管為紅色，內(nèi)徑為10mm，這兩種膠管不能互換，更不可能用其他膠管代替。（2） 護(hù)目鏡：主要起保護(hù)焊工眼睛不受火焰亮光的刺傷及遮擋金屬飛濺的作用，其次用來觀察溶池的情況。（3） 點(diǎn)火槍：專用的點(diǎn)火槍最安全。用火柴點(diǎn)火時(shí)，應(yīng)把劃著的火柴從焊嘴

11、后面送倒焊嘴商，以防燒傷手。（4） 鋼絲刷，錘子，銼刀，等，主要用來清理焊縫。（5） 鋼絲鉗，活動(dòng)扳手等主要用來連接和啟閉氣體通路。第二節(jié) 氣焊安全保護(hù)一、 氣焊的基本特點(diǎn)氣焊是利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒的火焰對(duì)金屬加熱的一種熔焊方法。即將氣體的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋夂钢饕獞?yīng)用于焊接薄鋼板，有色金屬，鑄鐵件，釬焊件和磨損零部件的修補(bǔ)。氣焊時(shí)所應(yīng)用的乙炔、氧氣都是易燃，易爆氣體。氧氣瓶，乙炔瓶都屬于壓力容器。如果再操作中，特別時(shí)再檢修火修補(bǔ)其他容器時(shí)，同時(shí)又使用明火操作，如果焊接設(shè)備不夠完善，或者違反安全操作規(guī)程，就有可能造成爆炸和火災(zāi)事故。在氣焊火焰的作用下，由于氧氣射流的作用，使火星，熔珠

12、和鐵渣四處飛濺，容易造成灼、燙傷事故。而較大的熔珠和鐵渣飛濺的很遠(yuǎn)，引燃附近的可燃易爆物質(zhì)，而發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故。氣焊火焰的溫度高達(dá)3000以上，被焊金屬在高溫作用下蒸發(fā)成金屬煙塵。在焊接鎂、鋁、銅等有色金屬及其合金時(shí)，除了這些金屬的蒸汽以外，焊粉還散發(fā)出氯鹽和氟鹽的燃燒產(chǎn)物；黃銅的焊接過程散發(fā)大量鋅蒸汽；鉛的焊接過程中放散鉛和氧化鋁蒸汽等有害物質(zhì)。在化工企業(yè)的氣焊操作中還會(huì)遇到其他有毒的化工原料和有毒氣體，容易造成焊工中毒。二、 安全操作規(guī)程（一）工作前1、 檢查氣壓表等是否完好、有效。2、 氣瓶周圍10米內(nèi)不允許有明火，特殊情況應(yīng)做好隔離措施，并有專人監(jiān)護(hù)。3、 氣瓶放置必須穩(wěn)固。搬運(yùn)時(shí)禁

13、止肩扛和滾動(dòng)。4、 氧氣瓶嚴(yán)禁與油類接觸，不準(zhǔn)和易燃物同放一處。5、 氣瓶?jī)?nèi)的氣體不準(zhǔn)全部用完，應(yīng)留有不少于0.10.3Mpa的剩余壓力。6、 裝表前要先放氣吹除臟物，開閉氣瓶閥時(shí)，操作者應(yīng)站在氣瓶一側(cè)。（二）工作中1、 不準(zhǔn)在有壓力、帶電設(shè)備、裝有易燃、易爆、有毒物品的容器和儲(chǔ)有易燃、易爆物品室內(nèi)進(jìn)行操作。2、 在容器內(nèi)操作必須有人監(jiān)護(hù)。3、 高空作業(yè)要有安全帶。4、 由于焊嘴過熱或堵塞而發(fā)生回火時(shí)，應(yīng)立即先關(guān)閉乙炔后關(guān)氧氣。（三）工作后徹底檢查工作場(chǎng)地周圍是否留有安全隱患。（四）氣瓶的安全使用/存放。第三節(jié) 氣焊的基本操作一、 氧乙炔焰乙炔與氧氣混合燃燒所形成的火焰?；鹧娴姆N類是根據(jù)氧和乙

14、炔的不同比率，氧乙炔火焰可分為中性焰、碳化焰和氧化焰三種。火焰由焰心、內(nèi)焰和外焰組成。1） 中性焰 氧與乙炔的混合比為1.1-1.2。適用于焊接一般碳鋼和有色金屬。焰心是一個(gè)亮白色圓柱體，輪廓清晰，其長(zhǎng)度隨氣體噴出速度變化。內(nèi)焰在焰心之外。距焰心尖端24mm處溫度可達(dá)到31003200左右。外焰在內(nèi)焰之外呈淡藍(lán)色。2） 碳化焰（乙炔焰）當(dāng)氧和乙炔比值小于1.1時(shí)。燃燒后的氣體中，還有尚未燃燒的部分乙炔。焰心呈淡白色，外焰帶橘紅色。由于乙炔沒有完全燃燒而有較多黑煙。火焰溫度較低，最高達(dá)27003000。適用于焊接高碳鋼，鑄鐵及硬質(zhì)合金等。3） 氧化焰 當(dāng)氧和乙炔混合比大于1.2時(shí)，由于火焰中氧量

15、的增加，氧化反應(yīng)激烈，焰心變尖，內(nèi)焰和外焰變短。內(nèi)外焰層次不清，火焰呈淡紫藍(lán)色。火焰較硬挺直，并有“嘶嘶”聲，溫度可達(dá)3500，適用于焊接黃銅、錳鋼等。二、 火焰的點(diǎn)燃、調(diào)節(jié)和熄滅1、 焊炬的握法 右手持焊炬，將拇指位于乙炔開關(guān)處，食指位于氧氣開關(guān)處，以便于隨時(shí)調(diào)節(jié)氣體流量。其他三指握住焊炬柄。2、 火焰的點(diǎn)燃 先打開乙炔開關(guān)，放出少量乙炔，再打開氧氣開關(guān)，放出少量氧氣。然后將焊嘴靠近火源點(diǎn)火。點(diǎn)火時(shí)，拿火源的手不能正對(duì)焊嘴，也不要將焊嘴指向他人，以防燒傷。正確的方法是拿火源的手從焊嘴后面點(diǎn)燃。3、 火焰的調(diào)節(jié) 開始點(diǎn)燃的火焰多為碳化焰。如要調(diào)成中性焰，則應(yīng)逐漸加大氧氣的供給量，直至達(dá)到要求。

16、4、 火焰的熄滅 焊接工作結(jié)束或中途停止時(shí)，必須熄滅火焰。正確的方法是：先關(guān)閉乙炔閥門，后關(guān)閉氧氣閥門。這樣可以避免出現(xiàn)黑煙。三、 焊接操作1、 焊件清理 將焊件表面的氧化皮、鐵錘、油污、臟物用鋼絲刷、砂布或拋光的方法進(jìn)行清理，使焊件露出金屬光澤。2、 焊道起頭 將調(diào)整好的火焰指向待焊部分，先對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)使火焰作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保證焊件加熱均勻。操作者要密切注意觀察預(yù)熱情況，同時(shí)應(yīng)將焊絲靠近火焰進(jìn)行預(yù)熱，待焊縫達(dá)到焊接標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，迅速將焊絲熔入熔池，而后立即將焊絲抬起，隨火焰一起移動(dòng)，形成新的熔池。3、 焊炬和焊絲的運(yùn)動(dòng) 為了獲得優(yōu)質(zhì)而美觀的焊縫和控制熔池的熱量，焊炬和焊絲應(yīng)做出均勻協(xié)調(diào)的擺動(dòng)，

17、既能使焊縫邊緣良好熔透，并控制液體金屬的流動(dòng)。使焊縫成形良好，同時(shí)又不至于使焊縫產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。焊炬和焊絲的運(yùn)動(dòng)包括三個(gè)動(dòng)作，即沿焊件接縫的縱向移動(dòng)，以便不間斷地熔化焊件和焊絲，形成焊縫；焊炬沿焊縫做橫向擺動(dòng)，充分加熱焊件，并借混合氣體的沖擊力，把液體金屬攪拌均勻，使熔渣浮起，得到致密性的焊縫；焊絲在垂直焊縫的方向送進(jìn)并作上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)熔池?zé)崃亢秃附z的填充量。4、 焊炬和焊絲在操作時(shí)的擺動(dòng)方法和幅度，要根據(jù)焊件材料的性質(zhì)，焊縫位置，接頭形式及材料厚度等情況進(jìn)行選擇。焊縫接頭 在焊接過程中，當(dāng)中途停頓后繼續(xù)施焊時(shí)，應(yīng)用火焰把原熔池重新加熱熔化形成新的熔池后再加焊絲，重新開始焊接，每次續(xù)焊應(yīng)于前焊

18、道重疊5-10mm，重疊焊道要少加或不加焊絲，才能保證焊縫高度合適及圓滑過渡。5、 焊道的收尾 當(dāng)焊到焊縫的中點(diǎn)時(shí)，由于端部的散熱條件差，應(yīng)減小焊炬與焊件的夾角，同時(shí)要增加焊接速度和多加一些焊絲，以防熔池?cái)U(kuò)大，形成燒穿。收尾時(shí)為了不使空氣中的氧氣和氮?dú)馇秩肴鄢?，可用溫度較低的外焰保護(hù)熔池，直至終點(diǎn)熔池填滿，火焰才可緩慢離開熔池。在焊接過程中，焊嘴傾斜角是不斷變化的。在預(yù)熱階段，為了較快的加熱焊件迅速形成熔池，采用焊炬傾斜角為5070；在正常焊接階段，采用焊炬傾斜角通常是3050；在收尾階段，采用焊炬傾斜角約2030。第四節(jié) 火焰釬焊釬焊是利用熔點(diǎn)比母才低的金屬作為接縫的填充材料，把兩個(gè)焊件在固

19、態(tài)下連接起來的一種特殊的焊接方法?；鹧驸F焊是使用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火焰作為熱源的一種釬焊方法。火焰釬焊通常用氧乙炔或空氣汽油等氣體的混合物燃燒時(shí)形成的火焰來加熱金屬。也可用噴燈來加熱。火焰釬焊的設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，燃?xì)鈦碓磸V泛，不依賴電廠供應(yīng)并能保證必要的質(zhì)量，且通用性好，因此，應(yīng)用很廣。一、 設(shè)備氧乙炔火焰釬焊時(shí)所用設(shè)備與氣焊設(shè)備相同。也可采用專門的釬焊焊炬代替氣體焊炬。二、 工作臺(tái)小型火焰釬焊工作臺(tái)，由金屬制成，在下方裝有一腳踏轉(zhuǎn)動(dòng)式圓盤和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，軸與工作臺(tái)上的小圓盤連接，圓盤上放置耐火磚，釬焊時(shí)將罕見放在耐火磚上。三、 釬料與釬劑1、釬料 釬焊時(shí)用作形成釬縫的填充金屬稱釬料。釬料應(yīng)具有合

20、適的熔點(diǎn)和輔展性和潤(rùn)濕性，與基體金屬間的相互作用要弱，并能形成優(yōu)質(zhì)的釬焊接頭。2、釬劑 其作用是清除釬料和母材表面的氧化物，并保護(hù)焊件和液態(tài)釬料在釬焊過程中免于氧化，改善液態(tài)釬料對(duì)焊件的潤(rùn)濕性。四、 接頭形式與釬焊間隙1、接頭形式 由于一般釬焊接頭強(qiáng)度較低，而且對(duì)裝配間隙要求較高，所以釬焊多采用搭接接頭。通過增加搭接長(zhǎng)度達(dá)到增加接頭抗拉，抗剪切的能力。2、釬焊間隙 釬焊間隙是指在釬焊前，焊件釬焊面的裝配間隙。由于釬焊接頭形成主要依靠毛細(xì)管作用，而影響毛細(xì)管作用的主要因素是釬焊間隙。間隙太小，妨礙釬料流入；間隙太大破壞了毛細(xì)管作用。兩者都使釬料不能填滿間隙。因此，釬焊接頭預(yù)留間隙的大小和均勻程度

21、直接地決定著接頭地致密性和強(qiáng)度。五、 釬焊缺陷釬焊時(shí)由于操作不當(dāng)或釬焊間隙不合適，會(huì)出現(xiàn)一些常見地釬焊缺陷。如釬料不能填縫或填縫不良；釬料在一面沒有填滿焊縫，背面無圓根；氣孔；裂紋和開裂；咬邊熔蝕；釬焊夾渣。第五節(jié) 火焰釬焊原理釬焊是指采用比母材金屬熔點(diǎn)低的金屬材料作釬焊，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材金屬，填充接頭間隙，并與母材金屬相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。釬焊可以實(shí)現(xiàn)異種金屬或合金、金屬與非金屬的連接。釬焊接頭強(qiáng)度較低、耐熱能力較差和對(duì)裝配要求比較高。釬焊加熱溫度較低，母材不熔化，而且也不需施加壓力。但焊前必須采取一定的措施清除被焊工件表面的油污、灰塵、氧化膜

22、等。這是使工件潤(rùn)濕性好、確保接頭質(zhì)量的重要保證。釬焊按其采用的熱源及其方法不同可分為火焰釬焊、爐中釬焊、感應(yīng)釬焊、真空釬焊和浸沾釬焊等，其中以火焰釬焊應(yīng)用較為普遍。1. 火焰釬焊和釬焊原理1.1. 火焰釬焊及其特點(diǎn)火焰釬焊具有設(shè)備簡(jiǎn)單、燃起來源廣、靈活性大的特點(diǎn)?；鹧驸F焊所用焊炬可以是通用的氣焊炬，也可以是專用釬焊炬。專用釬焊炬的特點(diǎn)是火焰比較分散，加熱集中程度較低，因而加熱比較均勻。釬焊比較大的工件或機(jī)械化火焰釬焊時(shí)可采用裝有多焰噴嘴的專門釬焊炬。火焰釬焊所用可燃?xì)怏w可以時(shí)乙炔、丙烷、液化石油氣、煤氣和霧化汽油。助燃?xì)怏w為氧氣或壓縮空氣。不同的混合氣體所產(chǎn)生的火焰溫度也各異。氧乙炔焰溫度達(dá)3

23、150；氧丙烷焰溫度在2050；氧液化石油氣焰溫度在2400；氧汽油蒸汽焰溫度在2550。氧乙炔焰是最常用的火焰，由于火焰溫度高，而釬焊所需要溫度則低得多，因而一般用火焰的外焰來加熱。因?yàn)楦膮^(qū)域火焰的溫度低而且體積大，且加熱比較均勻。一般使用中性焰和輕微碳化焰，以防止母材金屬和釬料過分氧化。用黃銅釬料時(shí)，為在釬料表面形成一層氧化鋅以防止鋅的蒸發(fā)，可以采用輕微氧化焰。當(dāng)加熱溫度不要求太高時(shí)，可以用壓縮空氣代替氧，用丙烷、液化石油氣、霧化汽油代替乙炔。這些火焰溫度較低，而且避免因用乙炔的火焰對(duì)釬劑造成污染，適用于釬焊比較小的工件和鋁及鋁合金?；鹧驸F焊時(shí)，將釬劑溶液預(yù)先涂在接頭表面，或者先將釬料棒加

24、熱，沾以釬劑，再帶到加熱了的接頭表面。釬料可以預(yù)先安置或手工送進(jìn)。釬焊時(shí)應(yīng)先將工件均勻地加熱到釬焊溫度，然后再加釬料，否則釬料不能均勻地填充間隙。對(duì)于預(yù)置釬料的接頭，也應(yīng)先加熱工件，避免因火焰與釬料直接接觸，使其過早熔化。1.2. 釬焊原理盡管釬焊采用的熱源及其方法不同，但都具有相同的機(jī)理。釬焊是依靠液態(tài)釬料在釬縫間隙內(nèi)流動(dòng)、填縫和釬料在填縫過程中與母材發(fā)生相互溶解、擴(kuò)散作用而實(shí)現(xiàn)連接。. 熔態(tài)釬料的填隙過程：由實(shí)踐得知，釬焊時(shí)并非任何液體金屬都能填充接頭間隙（簡(jiǎn)稱填隙）。必須具備一定的條件，這就是潤(rùn)濕作用和毛細(xì)作用。a) 釬料的潤(rùn)濕作用：潤(rùn)濕是液態(tài)物質(zhì)與固態(tài)物質(zhì)接觸后相互沾附的現(xiàn)象。釬焊時(shí)，

25、若熔態(tài)釬料不能沾附在固態(tài)母材的表面就不可能填充接頭間隙，只有在熔態(tài)釬料能潤(rùn)濕母材的情況下，填隙才有可能實(shí)現(xiàn)。所以，熔態(tài)釬料對(duì)母材潤(rùn)濕和附著的性能即潤(rùn)濕性是獲得優(yōu)質(zhì)釬焊接頭難易程度的重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)中，釬料對(duì)母材的潤(rùn)濕性的主要影響因素有： 釬料和母材成分。若釬料和母材在液態(tài)和固態(tài)下均不發(fā)生物理、化學(xué)作用，則它們之間的潤(rùn)濕作用就很差。對(duì)于互不發(fā)生作用的釬料和母材，可在釬料中加入能與母材形成固溶體或化合物的第三種物質(zhì)來改善其潤(rùn)濕作用。如在鉛中加入能與銅或鋼形成固溶體及化合物的錫后，釬料的潤(rùn)濕作用就大為改善，隨著含錫量的提高，潤(rùn)濕作用愈來愈好。 釬焊溫度。隨著加熱溫度升高，液態(tài)釬料與母材的界面張力

26、下降，同時(shí)與氣體的界面張力也減小，這兩者均有助于提高釬料的潤(rùn)濕能力。但如果釬焊溫度過高，就會(huì)造成釬料流失、溶蝕和母材晶粒長(zhǎng)大等現(xiàn)象。 母材表面氧化。存有氧化物的母材表面上，液態(tài)釬料往往凝聚成球狀，不與母材發(fā)生潤(rùn)濕。這是由于母材表面的氧化物阻礙了熔態(tài)釬料與母材的直接接觸。所以，必須充分清除釬料和母材表面的氧化物，以保證發(fā)生良好的潤(rùn)濕作用。 母材表面粗糙度。它對(duì)釬料的潤(rùn)濕能力有不同程度的影響。釬料與母材作用較弱時(shí)，它在粗糙表面上的鋪展比光滑表面上的鋪展要好。因?yàn)檩^粗糙表面上縱橫交錯(cuò)的細(xì)槽對(duì)前臺(tái)釬料起到特殊的毛細(xì)作用，但對(duì)于于母材作用比較強(qiáng)烈的釬料，由于這些細(xì)槽迅速被液態(tài)釬料溶解而失去作用，因而這種

27、現(xiàn)象就不明顯。 釬劑。釬焊時(shí)使用釬劑可以清除釬料和母材表面的氧化物，改善潤(rùn)濕作用。同時(shí)，釬劑還能減小液態(tài)釬料的界面張力，因此選用適當(dāng)?shù)拟F劑提高釬料對(duì)母材的潤(rùn)濕作用是非常有效的。b) 毛細(xì)作用。釬焊時(shí)液態(tài)釬料不是單純地沿固態(tài)母材表面鋪展，而是流入并填充接頭間隙。通常間隙很小，類似毛細(xì)管。釬料就是依靠毛細(xì)管作用在間隙內(nèi)流動(dòng)的。因此，釬料的填縫效果還與毛細(xì)管作用有關(guān)。當(dāng)間隙很小的兩平行板插入液體時(shí)，液體在平行板的間隙內(nèi)回自動(dòng)上升或下降。當(dāng)液體能潤(rùn)濕平板時(shí)，間隙內(nèi)液體上升，否則下降。所以，只有當(dāng)熔態(tài)釬料對(duì)母材具有良好的潤(rùn)濕能力時(shí)才能實(shí)現(xiàn)填隙。液體沿間隙的上升高度與間隙大小成反比。隨著間隙減小，上升高度

28、增加。因此，為使釬料能填充全部接頭間隙，必須在設(shè)計(jì)和裝配釬焊接頭時(shí)保證較小間隙。在實(shí)際釬焊中，熔態(tài)釬料與母材發(fā)生相互擴(kuò)散，致使液態(tài)釬料成分、密度、粘度和熔化溫度區(qū)間等發(fā)生變化，也會(huì)對(duì)釬料的潤(rùn)濕作用和填隙造成影響。. 釬料與母材的相互作用釬焊時(shí)熔態(tài)釬料與母材的相互作用可以歸納為兩方面：一方面是固態(tài)母材向釬料的溶解；另一方面是液態(tài)釬料向母材的 擴(kuò)散。a) 母材向釬料的溶解。如果釬料盒母材金屬在液態(tài)下是能夠相互溶解的，則釬焊過程中一般發(fā)生母材溶于液態(tài)釬料的現(xiàn)象。溶解作用對(duì)釬焊接頭的質(zhì)量影響很大。母材向釬料的適當(dāng)?shù)娜芙饪筛淖冣F料的成分。如果改變的結(jié)果有利于最終形成的釬縫組織，則釬焊接頭的強(qiáng)度盒延性可以

29、提高；如果母材溶解的經(jīng)過在釬焊中形成脆性化合物，則釬焊的強(qiáng)度盒延性就會(huì)降低。母材的過度溶解會(huì)使液態(tài)釬料的粘度提高，流動(dòng)性變差，導(dǎo)致不能填滿巨額頭間隙。有時(shí)，母材過量的溶解還會(huì)造成母材溶蝕缺陷，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)溶穿。母材向釬料溶解作用的大小，取決于母材盒釬料的成分、釬焊溫度、保溫時(shí)間盒釬料數(shù)量等，如果母材的溶解有助于在釬料中形成共晶體，則釬焊溫度愈高、保溫時(shí)間愈長(zhǎng)、釬料愈多，溶解作用也進(jìn)行得愈激烈。b) 液態(tài)釬料向母材的擴(kuò)散。釬焊時(shí)，在母材向液態(tài)釬料溶解的同時(shí)，也出現(xiàn)釬料向母材的擴(kuò)散。擴(kuò)散以兩種方式進(jìn)行，一種是體積擴(kuò)散，即釬料向整個(gè)母材晶體內(nèi)部擴(kuò)散；另一種是晶間擴(kuò)散，即釬料擴(kuò)散到母材的晶粒邊界。體

30、積擴(kuò)散的結(jié)果是在釬料與母材交界處毗鄰母材一側(cè)形成固溶體層，它對(duì)釬焊接頭不會(huì)產(chǎn)生不良影響。而晶間擴(kuò)散常常使晶界變脆，對(duì)薄件的影響尤為明顯，這時(shí)，應(yīng)降低釬焊溫度盒縮短保溫時(shí)間，使晶界擴(kuò)散減少到最低程度。總之，由于母材與釬料間的溶解盒擴(kuò)散，改變了釬焊和界面母材的成分。釬料與母材的相互作用可以在釬焊盒界面母材形成固溶體、化合物及共晶體組織。固溶體組織具有良好的強(qiáng)度和延性，釬焊和界面區(qū)出現(xiàn)這種組織對(duì)于釬焊接頭的性能是有利的。當(dāng)釬焊接頭中出現(xiàn)金屬間化合物，特別是在界面區(qū)形成連續(xù)的化合物時(shí)，釬焊接頭的性能將顯著降低。第六節(jié) 火焰釬焊-釬料1.釬料1.1 釬料的基本要求：為滿足釬焊接頭性能和釬焊工藝的需要，釬

31、料應(yīng)滿足以下基本要求：a) 合適的熔化溫度范圍。一般情況下釬料的熔點(diǎn)應(yīng)比母材的熔點(diǎn)低4060，如果接頭在高溫下工作時(shí)，釬料的熔點(diǎn)應(yīng)高于工作溫度。b) 釬料應(yīng)具有良好的潤(rùn)濕作用，并有與母材相互擴(kuò)散、溶解的能力，以利于填滿接頭間隙。c) 釬料與母材在釬焊時(shí)的物理、化學(xué)作用應(yīng)保證它們之間形成牢固的結(jié)合。能滿足釬焊接頭的物理、化學(xué)和力學(xué)性能要求，如導(dǎo)電性、耐腐蝕性、抗氧化性、抗拉強(qiáng)度等。d) 釬料成分穩(wěn)定。盡量減少釬焊溫度下元素的燒損，少含或不含稀有金屬和貴重金屬。e) 釬料的熱膨脹系數(shù)應(yīng)與母材相近，以免在釬焊中產(chǎn)生裂紋。1.2. 火焰釬焊用釬料：釬料時(shí)釬焊時(shí)用作形成釬縫的填充金屬。按其熔點(diǎn)分為兩類：

32、熔點(diǎn)低于450的釬料稱為軟釬料，熔點(diǎn)高于450的為硬釬料。硬釬料一般用于工作溫度高和強(qiáng)度要求較高的焊件的釬焊，常用火焰釬焊。這類硬釬料主要有鋁基、銀基、銅基釬料等。釬料可以制成絲、棒、片、箔等形狀，也可以根據(jù)需要制成特殊形狀，如環(huán)形等。我公司一般使用銅基釬料及少量銀基釬料。a) 銅基釬料：由于其經(jīng)濟(jì)性好，在鋼、合金鋼、銅和銅合金的釬焊方面獲得了廣泛的應(yīng)用。銅基釬料常用的有銅、銅磷、銅鋅釬料，我公司一般使用銅磷釬料和銅鋅釬料。GB/T6418-93中對(duì)銅基釬料作了明確的規(guī)定。 銅鋅釬料：這種釬料的機(jī)械性能和熔點(diǎn)與鋅的含量有關(guān)，它具有較好的抗腐蝕性能，配合釬劑可釬焊鋼、含鋅量較少的黃銅及鑄鐵等。銅

33、鋅釬料的成分、性能及用途詳見表1。我公司目前選用的是BCu60ZnSn-R（絲221），該釬料能獲得較為致密的釬縫。 銅磷釬料：它是以Cu-P和Cu-P-Ag合金為基體的釬料，主要用于釬焊銅和黃銅。銅磷釬料不能用于釬焊鋼、鎳合金和含鎳超過10的銅鎳合金。它不能釬焊黑色金屬，不能潤(rùn)濕黑色金屬表面，并且在釬縫靠黑色基體金屬的邊界處，易生成脆性的磷化鐵（Fe3P），使釬縫變脆。銅磷釬料由于工藝性能好，價(jià)格低，釬焊銅時(shí)可以不用釬劑，具有良好的漫流性，釬焊接頭具有滿意的抗腐蝕性和較好的導(dǎo)電性，在電機(jī)制造和制冷設(shè)備等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。銅磷釬料的成分、性能及用途見表2。我公司目前使用的一般有BCu93P

34、(HL201)、BCu91PAg(HL209)、BCu89PAg（HL205）等。表1：常用銅和銅鋅釬料的特性及用途釬料型號(hào)牌號(hào)Cu含量溶化溫度（）用 途BCu991083還原性、惰性氣氛和真空條件下釬焊低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳、鎢、鉬等BCu54ZH6262900905應(yīng)用最廣，可釬焊受力大的銅、鎳、鋼等H1CuZn46HL10354885888延性較差，用來釬焊不受沖擊和彎曲的銅及其合金零件H1CuZn52HL10248860870脆！用于釬焊不受沖擊和彎曲的含銅量大于68的銅合金H1CuZn64HL10136800823極脆！釬焊接頭性能差，用于黃銅釬焊BCu60ZnFe-R絲22258830850可取代H62釬料以獲得更致密的釬縫，尚可作為氣焊黃銅用的焊絲BCu60ZnSn-R絲22160890905BCu58ZnMnHL10558880909錳能提高釬料強(qiáng)度、延性和對(duì)硬質(zhì)合金的潤(rùn)濕能力，用于硬質(zhì)合金釬焊BCu48ZnNi-R48921935用