1、焊接设备操作与维护 主编 徐宏彤 HJ1 第一节埋弧焊设备HJ3一、埋弧焊设备的操作规程1.准备1)操作人员必须经过培训取得合格证后,持证上岗。2)操作人员应仔细阅读焊机使用说明书,了解机械构造、工作原理,熟知操作和保养规程,并严格按规定的程序操作。非本机操作人员严禁操作。3)作业前应做好准备工作,按规定进行日常检查。检查应在断电状态下进行。HJ32.焊接1)自动焊接前,检查电网电压是否正常,各电缆连接是否牢固、无破损。各控制台、操作台上的旋、按钮动作是否有效、灵活,应接地部分须可靠地接地。2)焊接前,工件应干燥,无水迹及潮气,焊丝须在盘丝除锈机上盘成焊丝盘要求的尺寸和质量(一般12kg/盘)
2、,同时要将有锈迹的地方除锈。焊剂要在烘干箱中干燥后,再加到料斗中(一般l2L/料斗)。要求在移动轨道面上清除污垢后再加注润滑油。各传动件,如齿轮箱、轴承座等也应加注润滑油或油脂,保证各部分运转良好,无卡滞及大的噪声。HJ33)焊接过程中,要经常注意焊丝盘内焊丝的数量,焊剂料斗要及时添加焊剂,以避免整条焊缝未焊完而中断焊接、弧光未被埋住影响焊接质量或伤人。一旦出现焊接中断,需紧急停车后,更换焊丝盘,添加足量焊剂,同时要对断弧处焊缝用手砂轮机打磨后再焊接才不至于影响焊缝质量。4)焊接电源和机头部分不能受雨水和腐蚀性气体的侵袭腐蚀,以免电器、元器件受潮或腐烂,引起变质或损坏,从而影响机器运行和缩短寿
3、命。5)设备出现故障时,要派专人负责维修,严格按照每台设备说明书中要求步骤来排除故障,切不可私自改线。不要私拆或更换。HJ36)施工过程中应注意各种仪表数值的变化,如有变化应停机检修。7)每天对埋弧焊机外观及能力进行检测一次。8)焊机和电缆接头处的螺钉必须拧紧。否则将引起接触不良,不但造成电能损耗,还会导致电缆或螺杆过热,甚至将使接线板烧毁。9)焊机内部电流刻度处应经常打扫,清除灰尘杂物,以保证转动灵活。10)焊机应放在清洁、干燥、通风的地方,防止受潮。11)焊接结束后,必须切断电源,仔细检查工作场所周围的防护措施,确认无起火危险后方可离去。HJ33.停止1)断开焊接电源开关,清理工作现场,检
4、查并扑灭现场火星,把工具放在规定的地方。2)按维护规程做好焊机的保养工作。3)填写好“交接班记录”。HJ3二、常用埋弧焊机的操作、维护与保养埋弧焊机是较复杂、较贵重的焊接设备,日常维护和保养十分重要。下面将以国产MZ1000型和MZ11000型埋弧焊机为例,介绍埋弧焊机的结构组成、操作维护以及故障排除等内容。1.MZ1000型埋弧焊机(1)焊机的性能MZ1000型埋弧焊机是利用电弧电压自动调节系统原理工作的均匀调节式焊机。这种焊机在焊接过程中靠改变送丝速度来进行自动调节,它可以在水平位置或水平面倾斜角度不大于l5的位置焊接各种坡口的对接焊缝、搭接焊缝和角接焊缝等,并可借助于焊接滚轮架焊接圆形焊
5、件的内外环缝。HJ3(2)焊机的结构组成MZ1000型埋弧焊机由MZT1000型焊接小车、MZP1000型控制箱和焊接电源三部分组成。1)MZT1000型焊接小车。由机头、控制盘、焊丝盘、焊剂斗和焊接小车等部分组成,如图6-1所示。图6-1MZ1000型焊接小车1控制盘2焊丝盘3焊剂漏斗4机头5焊接小车HJ3 机头。机头主要是焊丝的送进机构,它由送丝电动机及传动系统、导电嘴、送丝滚轮和矫直滚轮等组成。它可靠地送进焊丝并具有较宽的调速范围,以保证电弧稳定燃烧。导电嘴的高低、左右位置及偏转角度都可以调节,以保证焊丝有合适的伸长长度,并能方便地调节焊丝的对中位置。导电嘴应具有良好的导电性、耐磨性,一
6、般由耐磨铜合金制成。常见的导电嘴的形式有滚动式、夹瓦式和管式三种。控制盘。控制盘上装有焊接电流表和焊接电压表等,如图6-2所示。HJ3图6-2控制盘1起动2停止3焊接速度调整器4电流减小5电流增大6小车向后7小车停止8小车向前9焊丝向下10焊丝向上11电弧电压调整器12焊接13空载HJ3 焊接小车。由行走电动机及传动系统、行走轮及离合器等组成。行走轮一般采用橡胶绝缘轮,以防止焊接电流经车轮而短路。离合器接合时由电动机拖动,脱离时小车可用手推动。2)MZP1000型控制箱。控制箱内装有电动机、发电机组、中间继电器、交流接触器、变压器、整流器、镇定电阻和开关等。3)焊接电源。可配备交流或直流电源。
7、配备交流电源时,一般选用BX21000型弧焊变压器;配备直流电源时,可选用ZXG1000或ZDG1000R硅弧焊整流器。HJ3(3)焊机的操作1)准备。首先检查焊机的外部接线是否正确。调整好轨道位置,将焊接小车放在轨道上。将装好焊丝的焊丝盘卡到固定位置上,然后把准备好的焊剂装入焊剂漏斗内。合上焊接电源的刀开关和控制线路的电源开关。调整焊丝位置,并按动控制盘上的焊丝向下或焊丝向上按钮,使焊丝对准待焊处中心,并与待焊面轻轻接触。HJ3 调整导电嘴到焊件间的距离,使焊丝的伸出长度适中。将开关转到焊接的位置。按照焊接方向,将焊接小车的换向开关转到向前或向后的位置。调节焊接参数,使之达到预先选定值。通过
8、电弧电压调整器调节电弧电压;通过焊接速度调整器调节焊接速度;通过电流增大或电流减小按钮来调节焊接电流。在焊接过程中,电弧电压和焊接电流两者需配合调节,以得到工艺规定的焊接参数。将小车的离合器手柄向上扳,使主动轮与焊接小车减速器相连接。开启焊剂漏斗阀门,使焊剂堆放在引弧部位。HJ32)焊接。按下起动按钮,自动接通焊接电源,同时将焊丝向上提起,随即焊丝与焊件之间产生电弧,并不断地被拉长,当电弧电压达到给定值时,焊丝开始向下送进。当焊丝送进速度与其熔化速度相等时,焊接过程稳定。与此同时,焊车开始沿轨道移动,焊接过程正常进行。HJ33)停止。关闭焊剂漏斗的阀门。分两步按下停止按钮:第一步先按下一半,这
9、时手不要松开,使焊丝停止送进,此时电弧仍继续燃烧,电弧慢慢拉长,弧坑逐渐填满。待弧坑填满后,再将停止按钮按到底,此时焊接小车将自动停止并切断焊接电源。这步操作要特别注意:按下停止开关一半的时间若太短,焊丝易粘在熔池中或填不满弧坑;时间太长容易烧导电嘴,需反复练习积累经验才能掌握。HJ3 扳下焊接小车离合器手柄,用手将焊接小车沿轨道推至适当位置。回收焊剂,清除渣壳,检查焊缝外观。焊件焊完后,必须切断一切电源,将现场清理干净,整理好设备,并确定没有起火危险后,才能离开现场。HJ32.MZ11000型埋弧焊机(1)焊机的性能MZ11000型埋弧焊机是根据电弧自身调节系统原理工作的等速送丝式焊机,其控
10、制系统简单,可用交流或直流焊接电源,焊接各种坡口的对接焊缝、搭接焊缝和平角焊缝,以及容器的内外环缝和纵缝。(2)焊机的结构组成焊机由焊接小车、控制箱和焊接电源三部分组成。HJ31)焊接小车。这种小车主要是由三相交流电动机、焊丝给送机构、小车行走机构、导电器、导电器位置调整装置、焊剂斗、焊丝盘、主操纵板、辅助操纵板、电压表、电流表、焊丝矫直装置、前轮架及附件等部分组成。2)控制箱。控制箱中装有中间继电器、接触器、降压变压器及电流互感器或分流器等。箱壁上装有控制电路的三相转换开关和接线板等。3)焊接电源。可配备BX21000型弧焊变压器或具有缓降特性的弧焊整流器作为电源。HJ3(3)焊机的操作1)
11、准备。首先检查焊机外部接线是否正确。将焊车放在焊件的焊接位置上。将装好焊丝的焊丝盘装到固定位置上,再把准备好的焊剂装入焊剂漏斗内。闭合焊接电源的刀开关和控制线路的电源开关。调整焊接参数,使之达到预先选定值。HJ3 打开焊接小车的离合器,将焊接小车推至焊件起焊处,调节焊丝对准焊缝中心。通过操作按钮(先按向下停止再按向上停止),使焊丝轻轻接触焊件表面。扳上焊接小车的离合器,并打开焊剂漏斗阀门堆放焊剂。HJ32)焊接。按下起动按钮,接通焊接电源回路,电动机反转,焊丝上抽,电弧引燃。待电弧引燃后,再放开起动按钮,电动机变反转为正转,将焊丝送往电弧空间,焊接小车前进,焊接过程正常进行。在焊接过程中,应注
12、意观察小车的行走路线,随时进行调整保证对中,并要注意焊剂漏斗内的焊剂量,必要时添加,以免影响焊接工作正常进行。HJ33)停止。关闭焊剂漏斗的阀门。先按下按钮(向下停止),电动机停止转动,小车停止行走,焊丝也停止送丝,电弧拉长,此时弧坑被逐渐填满。待弧坑填满后,再按下按钮(向上停止),焊接电源切断,焊接过程便完全停止。然后放开按钮(先按向下停止再按向上停止),焊接过程结束。应当注意:停止按钮按下时切勿颠倒顺序,也不要只按“向上停止”按钮,否则同样会发生弧坑不满和焊丝末端与焊件粘住的现象。若按两个按钮的间隔时间太长则会烧坏导电嘴。HJ3 扳下小车离合器的手柄,用手将焊接小车推至适当位置。回收焊剂,
13、清除渣壳,检查焊缝外观。焊接完毕必须切断电源,将现场清理干净,确定无起火危险后,才能离开现场。HJ33.埋弧焊的辅助设备(1)焊剂垫利用一定厚度的焊剂作为焊缝背面的衬托装置,称为焊剂垫。焊剂垫可保证焊缝背面成形,并能防止焊件烧穿。1)橡皮膜式焊剂垫。橡皮膜式焊剂垫的构造如图6-3所示。工作时在气室5内通入压缩空气,橡皮膜3即向上凸起,因此焊剂被顶起紧贴焊件的背面起衬托作用,这种焊剂垫常用于纵缝的焊接。HJ3图6-3橡皮膜式焊剂垫1焊剂2盖板3橡皮膜4螺栓5气室6焊件HJ32)软管式焊剂垫。软管式焊剂垫的构造如图6-4所示。压缩空气将充气软管3膨胀,使焊剂1紧贴焊件。整个装置由气缸4的活塞撑托在
14、焊件下面,这种焊剂适用于长纵缝的焊接。3)圆盘式焊剂垫。圆盘式焊剂垫的构造如图6-5所示。装满焊剂2的圆盘在气缸4的作用下紧贴焊件背后,依靠滚动轴承3并由焊件带动回转,适用于环焊缝焊接。HJ3 图6-4软管式焊剂垫1焊剂2帆布3充气软管4气缸HJ3 图6-5圆盘式焊剂垫1筒体环缝2焊剂3滚动轴承4气缸5手把6丝杠HJ3图6-6固定式循环系统1焊剂漏斗2斗式提升机3焊剂槽4渣出口5筛网6清渣刀7焊件8焊丝HJ3(2)焊剂输送和回收装置埋弧焊时,撒落在焊缝及其周围的焊剂很多。焊后这些焊剂与渣壳往往混合在一起,需要经过回收、过筛等多道工序才能重复使用。焊剂输送和回收装置是一套自动化设备,可以在焊接过
15、程中同时输送焊剂并回收焊剂,因而减轻了辅助工作的劳动强度,提高了工作效率。1)焊剂循环系统。焊剂循环系统是指焊剂从输送到回收的整个过程,分为固定式和移动式两种。固定式循环系统。整个焊剂输送和回收装置固定在焊件的四周,如图6-6所示,焊剂由焊剂漏斗1输送到焊接区,焊缝上的渣壳经HJ3清渣刀6清除后和焊剂一起掉落在筛网5上,渣壳经渣出口4被清除,焊剂经筛网5落入焊剂槽3中,用斗式提升机2提升至上面漏斗口处,准备再次使用。这种系统只适用于产品较小、产量大或焊机不需移动的情况。移动式循环系统。焊剂输送及回收装置装在自动焊机机头上,与焊接小车同时移动,在距电弧300mm处,回收焊剂,如图6-7所示。2)
16、焊剂输送器。焊剂输送器是输送焊剂的装置,如图6-8所示。当压缩空气经进气管及减压阀,通入输送器上部时,即对焊剂加压,并使焊剂伴随空气经管路流到安装在焊机头上的焊剂漏斗内,此时HJ3焊剂落下,空气自上口逸出。为使焊剂输送更可靠,可在焊剂筒的出口处设置一管端增压器。采用压缩空气输送焊剂时,必须装设气水分离器,以除净压缩空气中的水分。3)焊剂回收器。有电动吸入式、气动吸入式、吸压式和组合式四种形式,其作用是回收焊剂。HJ3 图6-7移动式循环系统1焊剂回收嘴2进气嘴3喷射器4焊剂箱进料口5出气孔6焊剂箱出料口7焊接小车挡板8焊口位置指示灯HJ3 图6-8焊剂输送器1进气管及减压阀2桶盖3胶垫4焊剂进
17、口5焊剂出口6管道增压器HJ34.焊机的维护及故障排除(1)埋弧焊机的维护对焊接设备进行经常性的保养维护,使其处于良好的工作状态是保证焊接过程顺利进行的必要条件。(2)埋弧焊机常见故障和排除方法HJ3表6-1埋弧焊机常见故障及排除方法HJ3表6-1埋弧焊机常见故障及排除方法HJ3表6-2操作不当产生的问题及其排除方法HJ3表6-2操作不当产生的问题及其排除方法HJ3表6-2操作不当产生的问题及其排除方法HJ3第二节等离子弧焊接与切割设备HJ3一、等离子弧焊接与切割设备组成按操作方式不同,等离子弧焊接设备可分为手工焊设备和自动焊设备两大类。手工等离子弧焊设备主要由焊接电源、焊枪、控制系统、供气系
18、统和水冷系统等部分组成;自动等离子弧焊设备除上述部分外,还有焊接小车和送丝机构(焊接时需要加填充金属)。(1)焊接电源等离子弧焊设备一般采用具有陡降或垂直下降外特性的直流弧焊电源。(2)焊枪HJ3(3)控制系统控制系统一般包括高频引弧电路、拖动控制电路、延时电路和程序控制电路等部分。程序控制电路包括提前送保护气、高频引弧和转弧、离子气递增、延时行走、电流衰减、延时停气等控制环节。(4)供气系统和水冷系统供气系统主要用于输送离子气、焊接区保护气、背面保护气等。水冷系统主要用于冷却焊枪。HJ3二、等离子弧焊接与切割设备的操作规程1.自动等离子弧焊接设备的操作规程(1)操作前的准备工作(2)操作步骤
19、HJ32.手工等离子弧切割设备的操作规程(1)操作前的准备工作(2)操作步骤HJ3除了遵守常规安全操作规程以外,还需要进行如下安全防护工作。(1)防电击(2)防电弧光辐射(3)防灰尘与烟气(4)防噪声(5)防高频电磁场HJ3三、等离子弧焊接与切割设备的保养与常见故障排除1.设备的保养2.设备的故障排除HJ3第三节电阻点焊设备HJ3一、电阻点焊设备的组成机器人点焊设备主要由点焊控制器、焊钳(包括阻焊变压器)及水、电、气等辅助部分组成。HJ3(1)点焊机器人焊钳根据阻焊变压器与焊钳的结构关系可将焊钳分成分离式、内藏式和一体式三种形式。1)分离式焊钳。分离式焊钳如图6-9所示。2)内藏式焊钳。这种结
20、构是将阻焊变压器安放到机器人手臂内,使其尽可能地接近钳体,变压器的二次电缆可以在内部移动,如图6-10所示。3)一体式焊钳。HJ3 图6-9分离式焊钳点焊机器人HJ3 图6-10内藏式焊钳点焊机器人HJ3一体式焊钳点焊机器人如图6-11所示。图6-11一体式焊钳点焊机器人HJ3图6-12常用的C形和X形点焊钳的基本结构a)C形点焊钳b)X形点焊钳图6-12为常用的C形和X形点焊钳的基本结构形式。HJ31)中央结构型。它将焊接控制部分作为一个模块与机器人本体控制部分共同安装在一个控制柜内,由主计算机统一管理并为焊接模块提供数据,焊接过程控制由焊接模块完成。其优点是设备集成度高,便于统一管理。2)
21、分散结构型。(2)点焊控制器点焊控制器的主要功能是完成点焊时的焊3)群控系统。HJ3(3)点焊电极点焊时电极的主要功能有以下方面:1)向工件传导电流。2)向工件传递压力。3)导散焊接区的部分热量。HJ3二、电阻点焊设备的安全操作规程电阻点焊的安全技术主要有预防触电、压伤(撞伤)、灼伤和空气污染等。除了在技术措施方面做必要的安全考虑外,操作人员也须了解安全常识,应事先对其进行必要的安全教育。(1)防触电(2)防压伤(撞伤)(3)防灼伤(4)防污染HJ3应严格按电阻点焊安全操作规程的要求进行作业,以防止事故发生,具体要求如下:1)电阻点焊设备上的起动按钮、脚踏开关等应布置在安全部位,并有防止误动的
22、防护装置。2)多点焊机上应装置防碰传感器、制动器、双手控制器等有效防护装置,以防止因误动或意外操作而导致伤害。HJ33)所有裸露的传动元件都应有有效防护装置。4)焊工应戴专用防护镜工作,用于防火花喷溅伤人的防护罩应由防火材料制成。5)每台设备都应装置一个或多个(每个操作位布置一个)紧急停机按钮,便于发生意外时紧急停机。6)焊机必须可靠接地,安装必须保证稳固可靠,高于地面3040cm,周围应有排水沟,在15m内不得有易燃、易爆物,且有消防设施。HJ37)焊接变压器一次绕组及其他与电源连接部分的线路,其对地绝缘电阻不小于1M。不与地线连接,且电压小于或等于交流36V或直流48V电气装置上的任一回路
23、,其对地绝缘电阻不小于0.4M。当电压大于交流36V或直流48V时,其对地绝缘电阻不小于1M。8)装有高压电容器的焊机和控制面板,必须有合适的绝缘手段并且全封闭,所有机壳门都有合适的联锁装置,以保证机壳门或面板被打开时可有效地切断电源,并使所有高压电容器HJ3向适当的电阻性负载放电。9)检修焊机控制箱时必须切断电源。HJ3三、常用电阻点焊机的调试、保养与维修1.焊机的调试(1)通电前的检查按照说明书对照检查连接线是否正确;测量各个带电部位对机身的绝缘电阻是否符合要求;检查机身的接地是否可靠;检查水和气是否畅通;测量电网电压是否与焊机铭牌数据相符。HJ3(2)通电检查确认安装无误的焊机,便可进行
24、通电检查。主要是检查控制设备各个按钮与开关操作是否正常。(3)焊接参数的选择使用与工件相同材料和厚度的试件进行试焊。试验时通过调节焊接规范参数(电极压力、次级空载电压、通电时间、热量调节、焊接速度、工件伸出长度、烧化量、顶锻量、烧化速度、顶锻速度、顶锻力等)以获得符合要求的焊接质量HJ32.焊机的维护保养(1)日常保养这是保证焊机正常运行、延长使用期限的重要环节。主要项目是:保持焊机清洁;对电气部分要保持干燥;注意观察冷却水流通状况;检查电路各部位的接触和绝缘状况。(2)定期维护检查主要包括:机械部位应定期加润滑油;检查活动部分的间隙;观察电极及电极握杠之间的配合是否正常,有无漏水;电磁气阀的
25、工作是否可靠;水路和气路管道是否堵塞;电气接触处是否松动;控制设备中各个旋钮是否打滑;元件是否脱焊或损坏。HJ33.电阻点焊机的维修(1)直观检查这类故障的直观检查主要是靠眼看和耳听,即视听检查,如保险熔断、断线、连接器脱落、电极老化等。(2)供电检查当直观检查完毕后,仍不能排除故障时,可进行供电检查。通过用万用表测量控制变压器的输入、输出电压;P 板上的15V电源电压;用示波器测量测试点的波形等,查出发生故障的部位,进行修理。HJ3(3)替代法在条件允许的情况下,可先用正常的阻焊控制器进行替代,确定故障发生的具体部位,可迅速地检查出故障原因。即使不能立即发现故障原因,也可以缩小故障的检查范围
26、,以免浪费不必要的检查时间。(4)经验法修理人员应熟记“维修指南”中所介绍的故障现象及排除方法。并且,对以前发生过的故障原因、排除方法等进行积累,及时汇总。当再次发生同类故障时,可根据手册中的故障排除方法或以前的修理经验,对号入座,迅速查出故障点并排除。HJ3第一步:首先详细了解故障发生的过程,确认故障现象。第二步:查看点焊机是否有明显的烧损痕迹。第三步:确认以下几项是否正常。1)输入电源是否正常。2)电极是否氧化严重、是否与电极握杆接触不良等。3)冷却水、气体压力是否正常。第四步:检查以下几方面内容:故障检修的程序如下:HJ31)保险是否损坏。2)控制箱上的转换开关设定是否与所进行的操作相一
27、致。第五步:参照操作手册“故障检测”中的内容确定故障点。第六步:分析故障原因,排除故障。HJ3在检修过程中应注意以下事项:1)在给故障点焊机通电时应小心,如果电源内部出现异常情况时应迅速关闭电源开关。2)如发现P 板上的元器件有明显的烧损痕迹时,应首先确认输入电压及控制变压器电压是否正常;如果曾经更换过主电路中的器件,还应检查其接线是否正确。3)在通电检查时如发现点焊机冒烟、打火、有异味或异常过热等现象时应立即关机。4)尽可能不要随意调整线路板上的电位器。HJ35)更换主电路中的器件(如晶闸管、互感器、控制变压器等)时,应注意连接线位置不要接错。6)修理完成后,注意不要将工具或其他杂物遗留在点
28、焊机内。电阻点焊机常见故障及排除方法见表6-6。HJ3表6-6电阻点焊机常见故障及排除方法HJ3第四节气割设备与操作HJ3一、气割基本原理气割是利用可燃气体同氧混合燃烧所产生的火焰分离材料的方法,又称氧气切割或火焰切割,如图6-13所示。气割时,火焰在起割点将材料预热到燃点,然后喷射氧气流,使金属材料剧烈地氧化燃烧,生成的氧化物熔渣被气流吹除,形成切口。气割用的氧纯度应大于99%(体积分数);可燃气体一般用乙炔气,也可用石油气、天然气或煤气。HJ3图6-13气割过程HJ3生产中最常见的气割方法是氧乙炔火焰切割。被气割的金属材料应具备下列条件:在纯氧中能剧烈燃烧,其燃点和熔渣的熔点必须低于材料本
29、身的熔点。熔渣具有良好的流动性,易被气流吹除。导热性小。在切割过程中氧化反应能产生足够的热量,使切割部位的预热速度超过材料的导热速度,以保持切口前方的温度始终高于燃点,切割才不致中断。HJ3二、气割设备及装置气割设备包括氧气瓶、减压器、乙炔瓶、回火保险器、割炬、胶管等。其中主要的设备是割炬和气源。1.割炬割炬是产生气体火焰、传递和调节切割热能的工具,对割炬的要求是简单轻便、易于操作、使用安全可靠。割炬按乙炔气体和氧气混合方式不同分为射吸式和等压式两种。射吸式割炬主要用于手工切割,等压式割炬多用于机械切割。割炬的结构影响气割速度和质量。射吸式割炬的结构如图6-14所示。HJ3图6-14射吸式割炬
30、HJ3割炬的型号及主要技术数据见表6-7。表6-7割炬的型号及主要技术数据HJ32.氧气及氧气瓶(1)氧气的基本特性氧气是强氧化性气体。与空气相比,燃爆性物质在氧气中的点火能量变小,燃烧速度变大,爆炸范围变宽,更易着火燃烧和爆炸。在一定条件下,一些金属在氧气中也能燃烧。压缩纯氧的压力越高,其助燃性能越强。在潮湿或有水条件下,氧气对钢材有强烈的腐蚀性。HJ3(2)氧气瓶及其附件1)气瓶本体。工业用氧气瓶是管状无缝结构,上端瓶口处的缩颈部分称为瓶颈,瓶颈与瓶体的过渡部分称为瓶肩,瓶颈外侧固定连接有颈圈。下端一般为凹形底。瓶体由优质锰钢、铬钼钢或其他合金钢制成,瓶体为天蓝色,并漆有“氧气”黑色字样,
31、如图6-15所示。最常用的是中容积瓶,外径为219mm,容积40L,高度约1.5m,公称工作压力15MPa,许用压力18MPa。HJ3图6-15氧气瓶HJ32)主要附件。瓶阀一般由铜材制成,抗燃,且不起静电及机械火花。其密封材料应有好的阻燃及密封性。瓶帽保护瓶阀免受磕碰,通过螺纹与颈圈连接。瓶帽上一般有排气孔或侧孔,以防止瓶阀漏气使瓶帽承压。防振圈套于瓶体上的两个弹性橡胶圈,起减振和保护瓶体的作用。HJ3(3)氧气瓶的充装与运输氧气瓶充装时,要严防混装和超装,而混装造成的后果更为严重,常因混入可燃气体、油脂等而导致氧气瓶爆炸。氧气瓶充装前,应逐只进行检查,主要检查内容如下:1)气瓶的制造厂家是
32、否具有气瓶制造许可证。2)气瓶外表面的涂色是否是规定的天蓝色。3)气瓶瓶阀的出口螺纹是否为右旋螺纹。4)气瓶内有无剩余压力,如有剩余压力则进行气体定性鉴别。5)气瓶内外表面有无裂纹、严重腐蚀、明显变形及其他严重外部损伤缺陷。HJ36)气瓶是否在规定的检验期内。7)气瓶附件是否齐全及符合规定要求。8)瓶体、瓶阀等是否沾染油脂或其他可燃物。9)瓶内是否有积水等。HJ3(4)氧气瓶的安全使用1)氧气瓶不得与可燃气体气瓶同室储存。氧气瓶储存室内严禁烟火2)氧气瓶的放置地点不得靠近热源和明火。采用氧乙炔火焰进行作业时,氧气瓶、溶解乙炔气瓶及焊(割)炬必须相互错开,氧气瓶与焊(割)炬明火的距离应在10m以
33、上。操作中应防止回火,避免在氧气管路中混入乙炔气体。不得用氧气吹扫乙炔管路。3)不得戴着沾有油脂的手套或带油裸手开启氧气瓶瓶阀和减压阀。4)开启瓶阀和减压阀时,动作应缓慢,以减轻气流的冲击和摩擦,防止管路过热着火。HJ35)禁止用压缩纯氧进行通风换气或吹扫清理,禁止以压缩氧气代替压缩空气作为风动工具的动力源,以防引发燃爆事故。6)用瓶单位和人员应防止瓶内积水及积存其他污物,防止气瓶腐蚀及其他损害,进而避免气瓶爆炸。用瓶单位应拒绝使用超过检验期的气瓶。7)氧气瓶里的氧气,不能全部用完,必须留有剩余压力,严防乙炔倒灌引起爆炸。尚有剩余压力的氧气瓶,应将阀门拧紧,注上“空瓶”标记。HJ38)氧气瓶附
34、件有缺损,阀门螺杆螺纹损坏时,应停止使用。9)氧气瓶不能强烈碰撞。禁止采用抛、摔及其他容易引撞击的方法进行装卸或搬运。严禁用电磁起重机吊运。10)在开启瓶阀和减压器时,人要站在侧面;开启的速度要缓慢,防止有机材料零件温度过高或气流过快产生静电火花,从而造成燃烧。11)冬天,气瓶的减压器和管系发生冻结时,严禁用火烘烤或使用铁器一类的东西猛击气瓶,更不能猛拧减压表的调节螺母,以防止氧气突然大量冲出,造成事故。12)禁止使用没有减压器的氧气瓶。HJ33.乙炔及乙炔瓶(1)乙炔的基本特性(2)乙炔瓶及其附件1)气瓶本体。乙炔瓶是一种储存和运输乙炔的容器,如图6-16所示。2)主要附件。HJ3图6-16
35、乙炔瓶HJ3(3)乙炔瓶使用注意事项1)禁止用铁制工具敲击乙炔瓶及其附件。2)瓶阀冻结时,严禁用火烘烤。3)乙炔瓶不得靠近热源。夏季要防止日光暴晒。与明火的距离一般不得小于10m。4)严禁用电磁起重机搬运。5)在同时使用乙炔瓶和氧气瓶时,两种气瓶应尽量避免放在一起。6)乙炔瓶在使用时,一般应保持直立,严禁卧放使用。HJ37)乙炔瓶放气流量不得超过0.05m3/(hL)。8)乙炔瓶的最大使用压力,严禁超过0.15MPa。9)在使用乙炔瓶时,必须缓慢地打开阀门。10)瓶内气体严禁用尽,瓶内剩余压力应符合GB 68192004溶解乙炔规定。11)乙炔瓶不得放置于有放射性射线的场地和橡胶绝缘体上。12
36、)凡与乙炔接触的附件,严禁选用铜的质量分数大于70%的铜合金以及银、锌、镉及其合金材料。HJ3三、气割操作技术1.气割前的准备1)对设备、割炬、气瓶、减压装置等供气接头,均应仔细检查,确保正常状态。2)使用射吸式割炬,应检查其射吸能力;等压式割炬,应保持气路畅通。3)使用半自动仿形气割机时,工作前应进行空运转,检查机器运行是否正常,控制部分是否损坏失灵。HJ34)检查气体压力,使之符合切割要求。当瓶装氧气压力用至0.10.2MPa表压时;瓶装乙炔、丙烷用至0.1MPa表压时,应立即停用,并关阀保留其余气,以便充装时检查气样和防止其他气体进入瓶内。5)检查工件材质和下料标记,熟悉其切割性能和切割
37、技术要求。6)检查提供切割的工件是否平整、干净,如果表面凹凸不平或有严重油污锈蚀,不符合切割要求或难以保证切割质量时,不得进行切割。7)为减少工件变形和利于切割排渣,工件应垫平或放好支点位置。HJ32.气割参数的选择(1)切割氧压力1)切割氧压力的大小对于普通割嘴,应根据割件的厚度来确定,具体选择见表6-8。2)切割氧压力随割件厚度的增加而增高,随氧气纯度的提高而有所降低,氧压的大小要选择适当。在一定的切割厚度下,若压力不足,会使切割过程的氧化反应减慢,切口下缘容易形成粘渣,甚至割不穿工件;氧压过高时,则不仅造成氧气浪费,同时还会使切口变宽,切割面表面粗糙度增大。HJ3表6-8切割氧气压力推荐
38、值HJ3(2)预热火焰1)预热火焰应采用中性焰,它的作用是将割件切口处加热至能在氧流中燃烧的温度;同时,使切口表面的氧化皮剥落和熔化。2)预热火焰能率以可燃气每小时耗量(L/h)表示,它取决于割嘴孔径的大小,所以实际工作中,根据割件厚度,选定割嘴号码也就确定了火焰能率。表6-9为氧乙炔切割碳钢时,割件厚度与火焰能率的关系。HJ3表6-9割件厚度与火焰能率的关系3)火焰能率不宜过大或过小:若切口上缘熔化,有连续珠状钢粒产生,下缘粘渣增多等现象,说明火焰能率过大;若火焰能率过小,割件不能得到足够的热量,必将迫使切割速度减慢,甚至使切割过程发生困难。4)预热时间与火焰能率、切割距离(割嘴与工件表面的
39、距离)及可燃气体种类有关。当采用氧丙烷火焰时,由于其温度较氧乙炔火焰低,故其预热时间要稍长一些。HJ3(3)切割速度1)切割速度与割件厚度、切割氧纯度与压力、割嘴的气流孔道形状等有关。切割速度正确与否,主要根据割纹的后拖量大小来判断。2)割速过慢会使切口上缘熔化,过快则产生较大的后拖量,甚至无法割透。为保证工件尺寸精度和切割面质量,割速要选择适中并保持一致。表6-10为氧气纯度99.8%(体积分数),机械直线切割时,切割速度与后拖量的关系。HJ3表6-10切割速度与后拖量的关系HJ3(4)切割距离1)切割距离与预热焰长度、割件厚度及可燃气种类有关。对于氧乙炔火焰,焰心末端距离工件一般以35mm
40、为宜,薄件适当加大。对于氧丙烷火焰,其距离稍近。2)切割过程中,切割距离应保持均匀。过高,热量损失大,预热时间加长。过低,易造成切口上缘熔化甚至增碳,且割嘴孔道易被飞溅物粘堵,造成回火停割。HJ3(5)割嘴倾角割嘴倾角直接影响切割速度和后拖量。直线切割时,割嘴倾角与工件厚度的关系见表6-11;曲线切割时,割嘴应垂直于工件。HJ3表6-11割嘴倾角与工件厚度的关系HJ33.气割操作根据割件厚度选好割嘴及切割参数后,即可点火调整预热火焰,并试开切割气,检查切割气流是否挺直清晰,符合切割要求。用预热火焰将切口始端预热到金属的燃点(呈亮红色),然后打开切割氧,待切口始端被割穿后,即移动割炬进入正常切割
41、。(1)手工切割1)气割工身体移位时,应抬高割炬或关闭切割氧,正位后,对准切割处适当预热,然后继续进行切割。HJ32)用普通割嘴直线切割厚板,割近终端时,割嘴可稍作后倾,以利割件底部提前割透,保证收尾切口质量。板材手工直线切割参数见表6-12。表6-12板材手工直线切割参数HJ3(2)半自动切割(常用CG1-30型气割机)1)直线切割时,应放置好导轨,气割机放在导轨上;若切割圆形工件,则装上半径杆,并松动蝶形螺母,使从动轮处于自由状态。同时将割矩调整到合适的切割位置。HJ32)接通控制电源、氧气和可燃气,根据割件厚度调整好切割速度。3)将倒顺开关扳至所需位置,打开乙炔和预热氧调节阀,点火并调整
42、好预热火焰。4)将起割开关扳到停止位置,打开压力开关阀,使切割氧与压力开关的气路相通。5)待割件预热到工件燃烧温度后,打开切割氧阀割穿工件,此时压力开关作用,行走电动机电源接通,合上离合器,切割机起动,切割开始。HJ36)气割过程中,可随时旋转升降架上的调节手轮,调节割嘴与工件之间的距离。7)切割结束时,先关闭切割氧阀,此时压力开关停止作用行走电机电源切断,割机停止行走。接着关闭压力开关和预热火焰。最后切断控制电源和停止氧气和可燃气的供给。8)若不使用压力开关,可直接用起割开关来接通和切断行走电动机电源。9)氧乙炔焰切割参数见表6-13,氧丙烷切割参数见表6-14。HJ3表6-13常见半自动氧
43、乙炔火焰切割参数表6-14常见半自动氧丙烷火焰切割规范HJ3(3)半自动仿形切割(常用CG2150型气割机)1)要确保靠模固定牢靠,并保持与割件平行。2)割前要开机空运转,保证磁力滚轮沿靠模滚动平稳,无脱出或打滑现象。3)在切割开始的同时,必须先打开压力开关阀,使切割氧与压力开关接通,接着将起割开关扳到起动位置,伺服电动机旋转并带动磁力滚轮沿靠模运动进行切割。HJ34)切割结束时,先关闭切割氧阀,使压力开关停止作用而切断伺服电动机电源,紧接着关闭压力开关阀和预热火焰。5)氧丙烷切割参数见表6-15,氧乙炔切割参数见表6-16。HJ3表6-15半自动仿形氧丙烷切割参数表6-16半自动仿形氧乙炔切割参数
