乙炔氣焊原理及焊槍的使用方法
在機械制造和機械修理行業(yè)中，常常需要進行焊接和切割金屬板材或其它金屬件。金屬的焊接大體分兩種：電焊和氣焊。“氣焊”就是利用可燃性氣體（一般用乙炔氣）在氧氣的條件下發(fā)生劇烈燃燒所產(chǎn)生的大量熱量，把焊件的接頭和焊條熔化融合在一起，凝固后成為一體，使工件獲得牢固的接頭。
氧炔焰的外形、溫度及對焊縫質(zhì)量的影響，與可燃?xì)怏w的成分有關(guān)，也就是與乙炔和氧的配合量有關(guān)，當(dāng)變化供給的氧氣與乙炔的比例時，可得到三種性質(zhì)的火焰，即中性焰、氧化焰與碳化焰。正常焊接時應(yīng)用中性焰，供給的氧氣量與乙炔量的比例：理論上為1∶1。用中性焰焊接時溫度較高，焊縫性能良好。實際上為了反應(yīng)完全供給的氧氣量稍多一些。
由于氣焊時由氧氣瓶只供給一部分氧氣，因之燃燒過程中乙炔火焰又與空氣中的一部分氧進行了反應(yīng)。典型的中性火焰明顯的分成三層，由內(nèi)向外各稱之為焰心、內(nèi)焰、外焰。焰心這是由焊嘴噴出的未燃燒的混合氣體，在焰心表面開始燃燒并發(fā)生熱量，這時僅靠氧氣瓶供給氧氣，進行不完全燃燒，因此，內(nèi)焰中充滿了還原性很強的CO與H2氣體，它對焊接金屬有還原脫氧作用，可使焊縫金屬組織均勻無空隙與氣泡，不含有氧化雜質(zhì)。在內(nèi)焰表面未完全反應(yīng)的CO的H2和由空氣中進入的氧氣按下式進行完全燃燒。
充滿著完全燃燒的CO2與H2O的外焰很好的包圍著內(nèi)焰，可防止熔化金屬為空氣氧化。由于內(nèi)焰兩側(cè)發(fā)生很大熱量所以內(nèi)焰溫度高達3100℃，而且還原性好，故焊接都在內(nèi)焰中進行，使工件與焰心的距離保持2～3mm。假如所供給的氧氣量比乙炔少，在還原區(qū)中乙炔未燃燒部分將分解為碳和氫，可能被熔融的金屬吸收使焊縫金屬增碳并吸收氫氣增加氣孔，這種火焰稱之為碳化焰。當(dāng)氧氣增加時，還原區(qū)減少，還未參加反應(yīng)的氧很容易氧化并降低焊縫質(zhì)量。這種火焰稱之為氧化焰。因為氧氣供給較多，火焰燃燒速率增加，具有淡藍色并有嘶嘶的聲音。
焊槍是氣焊所使用的主要工具。焊槍的構(gòu)造多種多樣，但其原理基本相同。目前普遍使用的為噴射式的焊槍，這種焊槍的工作原理是利用氧氣的噴射力作用形成的一種吸引力而取得足夠的乙炔來滿足燃燒的需要量。
焊槍的規(guī)格一般分為大型、中型和小型三種，另外各型焊槍又配備有幾個不同口徑的焊嘴頭。焊槍的使用方法：我們要進行焊接時，首先要根據(jù)不同的焊件的大小、厚薄和導(dǎo)熱情況，選擇適當(dāng)?shù)男吞柕暮笜尯筒煌趶降暮缸祛^。
操作時，先擰開乙炔開關(guān)，再稍微擰開氧氣開關(guān)，點燃乙炔氣，這時的火焰溫度不高，噴嘴處呈現(xiàn)出兩層白焰芯，另外，由于乙炔氣處于過量，燃燒不完全，常冒黑煙（點燃前稍微通些氧氣的另一作用是為減少量黑煙）。要進行焊接時，調(diào)節(jié)好氧氣開關(guān)，使氧氣和乙炔氣量比例適當(dāng)，燃燒充分，取得高溫。焊接時，先把焊件的接頭處燒到紅熱程度后，再將焊條對焊縫上燒化填到上接頭處，融化在一起后即可將氧炔焰撤離開。冷卻即焊上了。停止焊接時，務(wù)必先關(guān)上乙炔氣開關(guān)，等到氧氣流將剩余氧炔焰吹滅后，再關(guān)上氧氣節(jié)門。
焊條和焊藥的選用：不論是焊接還是修補，都是需要選用適當(dāng)?shù)暮笚l作為填充金屬。焊接的接頭的強度和性能，除了跟焊接的工藝有關(guān)外，跟我們所使用到的焊條材質(zhì)有直接關(guān)系。對焊接一般鋼鐵活件，如果對焊接處的強度、硬度、耐酸堿性等沒有什么要求的話，任選一種焊條都可以，甚至用一般鐵絲當(dāng)焊條也行。但是如果對焊接頭的性能有要求的話，則必須要選用與焊件基本金屬同樣的化學(xué)成分的焊條。例如：焊件為45#鋼的，則必須選用45#鋼的焊條；焊接鑄鐵件，則選用成分接近的鑄鐵焊條進行焊接。如果遇到要求高強度的焊接接頭時，可采取兩種辦法，或是適當(dāng)加厚焊縫金屬作為補充強度，或是在不影響焊件使用性能條件下，可選用比焊件強度高一些的焊條。如果要在鋼件上或鑄鐵件上焊接上不同的金屬，例如在刀具上焊接上合金鋼刀頭，則需要選黃銅焊條進行銅焊。一般地說選擇焊條熔點不應(yīng)高過焊件的熔點，否則在焊接過程中就很不好掌握焊縫金屬的熔池，使焊接接成型惡化。
應(yīng)用焊藥的目的，一方面是為了避免在焊接過程中，高溫金屬和氧氣化合形成氧化物（特別是有色金屬和優(yōu)質(zhì)合金鋼），另一方面是為了消除金屬中已經(jīng)形成的氧化物。如果這些氧化物不除掉，就容易使這些氧化物夾雜到焊縫金屬中去，使焊接接的強度降低、或焊接得不牢或焊接得不嚴(yán)實，并且會形成不整潔的焊跡。
焊藥的作用大體有兩大類：一類是起化學(xué)分解或中和作用的熔劑，一類是起物理溶解作用的熔劑。它們的作用性質(zhì)不同，這就要根據(jù)不同金屬所產(chǎn)生的不同性質(zhì)的氧化物，使用不同性質(zhì)的熔劑來中和它或熔解它。起化學(xué)中和作用的一類焊藥是由一種或幾種酸性氧化物或堿性氧化物或堿性鹽類所組成的，故這類焊藥是分為酸性的和堿性的兩種。究竟要選用那種，就要根據(jù)被焊接金屬所產(chǎn)生的氧化物是酸性的還是堿性的來確定。例如焊接銅及銅合金時，所產(chǎn)生的氧化銅是堿性的氧化物，因此一般銅焊都要使用到硼砂作為焊藥，用硼砂焊藥中和后形成低熔點鹽類的熔渣。又如焊接鑄鐵時因含硅量多，焊接的過程一部分硅被燃燒氧化成為酸性氧化物，因此可采用屬于堿性的碳酸鈉或碳酸鉀等作為焊藥來中和它，也同樣使之變成為低熔點鹽類熔渣。焊接鋁及鋁合金時，在熔池表面上形成熔點很高的一層氧化鋁，而這些氧化鋁不能用酸性或堿性焊藥來消除掉，而必須使用到鋁焊藥。鋁焊藥是由一些氯化物（如氯化鈉、氯化鉀、氯化鋰）氟化物（如氟化鈉、氟化鉀）的混合物組成的，這些焊藥的作用是起到物理溶解作用來消除氧化鋁，使焊縫金屬接頭純潔。
割槍的使用方法：“氣割”就是利用氧炔焰先把準(zhǔn)備切割的鋼鐵件的切割處燒到紅熱程度，然后吹入高壓純氧氣流，使被切割的部分在氧氣中劇烈燃燒，熔化成液體，并被氣流沖掉，從而達到切割目的?！案顦尅笔菤飧钏褂玫闹饕ぞ?。“割槍”跟“焊槍”不同之處，就是多了一根純氧氣流噴射管和多一個節(jié)門，其余的構(gòu)造原理跟焊槍大體相似。“割槍”的使用方法：先擰開乙炔氣開關(guān)，并稍微擰開些氧氣開關(guān)，點燃后，調(diào)節(jié)氧氣的供應(yīng)量，使氧炔焰成為中性焰，（即乙炔與氧氣量適當(dāng)）。切割時先用這氧炔焰把準(zhǔn)備切割的某一點上燒到紅熱，再擰開高壓純氧氣流開關(guān)，使金屬在氧氣流中劇烈燃燒熔化成液體，沖掉，然后將割槍沿著準(zhǔn)備切割的線移動，將金屬切割掉。切割時，對割槍的傾斜角度，切割速度和氧氣壓力等都有要求。割槍傾斜度主要跟工件的厚度有關(guān)。當(dāng)切割5～20mm厚的鋼板時，割槍垂直于工件，不必傾斜。割槍放得直，切割的質(zhì)量越好，割縫也越小。當(dāng)要切割小于5mm厚度工件時，可向前傾斜來割。如果切割厚度超過30mm的工件，則割槍應(yīng)當(dāng)向后傾斜來割，待到割透后，邊移動割槍，邊把割槍逐浙變成垂直于工件來割，而等到快割到頭時，再將割槍稍向里傾斜，直到割完。
切割速度的快慢要看工件的厚度來定，工件越薄，快些，反之就該慢些。供給高壓氧氣流的壓力的大小也跟切割工件厚度有關(guān)。如果氧氣供給不足，則切不透；而如果壓力過大，又將造成浪費氧氣。切割完畢時，先關(guān)上高壓氧氣流開關(guān)，然后關(guān)上乙炔氣開關(guān)，等把氧炔焰吹滅后，再關(guān)上氧氣開關(guān)。