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第一章焊接与切割平安生产知识

第一节焊接与切割概述

一、焊接与切割的大体原理及分类

(一)大体原理

在金属结构及其它机械产品的制造中常需将两个或两个以上的零件按必然的形式和尺寸联接在一路，这种联接通常分两大类，一类是可拆卸的联接，确实是没必要损坏被联接件本身就能够够将它们分开、如螺栓联接等。另一类联接是永久性联接，即必需在损坏零件后才能拆卸，如焊接。

?焊接确实是通过加热或加压，或二者并用，而且利用或不用填充材料，使工件达到结合的方式。

为了取得牢固的结合，在焊接进程中必需使被焊件彼此接近到原子间的力能够彼此作用的程度。为此，在焊接进程中，必需对需要结合的地址通过加热使之熔化，或通过加压(或先加热到塑性状态后再加压)，使之造成原子或分子间的结合与扩散，从而达到不可拆卸的联接。

(二)焊接方式的分类

依照焊接进程中金属所处的状态及工艺的特点，能够将焊接方式分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

熔化焊是利用局部加热的方式将联接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接方式。在加热的条件下，增强了金属原子的功能，增进原子间的彼此扩散，当被焊接金属加热至熔化状态形成液态熔池时，原子之间能够充分扩散和紧密接触，因此冷却凝固后，即可形成牢固的焊接接头。常见的气焊、电弧焊、电渣焊、气体爱惜焊、等离子弧焊等均属于熔化焊的范围。

压力焊是利用焊接时施加必然压力而完成焊接的方式。这种焊接有两种形式，一是将被焊金属接触部份加热至塑性状态或局部熔化状态，燃后施加必然压力，以使金属原子间彼此结合形成牢固的焊接接头，如锻焊、接触焊；摩擦焊和气压焊等确实是这种类型的压力焊方式。二是不进行加热，仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力，借助于压力所引发的塑性变形，以使原子间彼此接近而取得牢固的压挤接头，这种压力焊的方式有冷压焊、爆炸焊等。

钎焊是把比被焊金属熔点低的钎料金属加热熔化至液态，然后使其渗透到被焊金属接缝的间隙中而达到结合的方式。焊接时被焊金属处于固体状态，工件只适本地进行加热，没有受到压力的作用，仅依托液态金属与固态金属之间的原子扩散而形成牢固的焊接接头。钎焊是一种古老的金属永久联接的工艺，但由于钎焊的金属结合机理与熔焊和压焊是不同的，而且具有一些特殊的性能，因此在现代焊接技术中仍占有必然的地位，常见的钎焊方式有烙铁钎焊、火焰钎焊、感应钎焊等多种方式。

(三)切割的方式和分类

依照金属切割进程中加热方式的不同大致能够把切割方式分为火焰切割、电弧切割和冷切割三类。

1．火焰切割

按加热气源的不同，分为以下几种。

(1)气割

气割(即氧—乙炔切割)是利用氧—乙炔预热火焰使金属在纯氧气流中能够猛烈燃烧，生成熔渣和放出大量热量的原理而进行的。

(2)液化石油气切割

液化石油气切割的原理与气割相同。不同的是液化石油气的燃烧特性与乙炔气不同，所利用的割炬也有所不同：它扩大了低压氧喷嘴孔径及燃料混合气喷口截面，还扩大了对吸管圆柱部份孔径。

(3)氢氧源切割

利用水电解氢氧发生器，用直流电将水电解成氢气和氧气，其气体比例恰好完全燃烧，温度可达2800～3000℃，能够用于火焰加热。

(4)氧熔剂切割

氧熔剂切割是在切割氧流中加入纯铁粉或其它熔剂，利用它们的燃烧热和废渣作用实现气割的方式为氧熔剂切割。

2．电弧切割

电弧切割按生成电弧的不同可分为：

(1)等离子弧切割

等离子弧切割是利用高温高速的强劲的等离子射流，将被切割金属部熔化并随即吹除、形成狭小的切口而完成切割的方式。

(2)碳弧气割

碳弧气割是利用碳棒与工件之间产生的电弧将金属熔化，并用紧缩空气将其吹掉，实现切割的方式。

3．冷切割

切割后工件相对变形小的切割方式有：

(1)激光切割

激光切割是利用激光束把材料穿透，并使激光束移动而实现切割的方式。

(2)水射流切割

水射流切割是利用高压换能泵产生出200～400MPa的高压水的水束动能，来实现材料的切割。

(二)焊接与切割的应用

焊接是一种应用范围很广的金属加工方式，与其它热加工方式相较，它具有生产周期短、本钱低，结构设计灵活，用材合理及能够以小拼大等一系列优势，从而在工业生产中取得了普遍的应用。如造船、电站、汽车、石油、桥梁、矿山机械等行业中，焊接已成为不可缺少的加工手腕。活着界要紧的工业国家里每一年钢产量的45％左右要用于生产焊接结构。在制造一辆小轿车时，需要焊接5000～12000个焊点，一艘30万吨油轮要焊1000km长的焊缝，一架飞机的焊点多达20～30万个。另外，随着工业的进展，被焊接的材料种类也愈来愈多，除一般的材料外，还有如超高强钢、活性金属、难熔金属和各类非金属的焊接。同时，由于各类产品日趋向着高参数(高温