第三章　常用设备的使用

第一节　焊接设备

一、电焊设备

1　电焊机

（1）分类。电焊机是电焊的主要设备。按提供电流的种类，电焊机又分为交流电焊机和直流电焊机两类。

（2）结构特点

① 交流电焊机。交流电焊机实际上是一种特殊的降压变压器。它结构简单、价格便宜、使用可靠、维护方便，所以使用范围广泛，目前交流电焊机的型号很多，但基本原理一样。图3-1是交流电焊机的外形图和实物图。交流电焊机的缺点是在电弧稳定性方面有些不足。

② 直流电焊机。直流电焊机由一台三相感应电动机和一台直流电发电机组成，它的特点是能够得到稳定的直流电，因此，引弧容易，电弧稳定，焊接质量较好。但这类电焊机结构复杂，维修较困难，使用时噪声大，并且价格较贵。图3-2是旋转式直流电焊机外形图。

2　电焊机的附件

电焊机的附件有电焊软线、焊钳、防护面罩和手套等。

（1）电焊软线。电焊软线用于连接电焊机与焊件、电焊机与焊钳。它由紫铜线扭成芯线，外包胶皮绝缘，一般长20～30m，依据焊接电流的大小选择芯线的截面积（表3-1）。

（2）焊钳。如图3-3所示，焊钳的作用是夹持电焊条和传导电流。因此，必须有良好的导电性，并要求绝缘性好，重量轻，长期使用不发热。常用的焊钳规格有300A和500A两种。

（3）防护面罩。如图3-4所示，防护面罩用于遮挡飞溅的金属和电弧中有害的光线，保护焊工的眼睛和面部。防护面罩常用的有两种，即手握式和头戴式。面罩上的护目玻璃片用于减少电弧光的强度，过滤红外线和紫外线。为了防止护目玻璃片被飞溅金属损坏，必须在护目玻璃片前另装普通玻璃片。

表3-2为常用护目玻璃的牌号及性能。

（4）手套。手套用皮革制成，用于保护焊工双手不受飞溅物及弧光的损害，并有绝缘电和隔热作用。

二、气焊设备

常用的气焊是利用乙炔和氧混合燃烧产生的高温火焰焊接金属的工艺方法。这种气焊由于设备简单、搬运方便，适宜焊接较薄的钣金件，而在汽车修理中应用广泛。

气焊设备及其管路系统如图3-5所示。其中氧气瓶主要供给焊炬火焰燃烧所需的氧气；乙炔发生器供给乙炔；减压器和回火保险器为保障焊炬火焰正常燃烧，防止回火气体蔓延到乙炔发生器，引起事故。

1　氧气瓶

氧气瓶是专为储存和运输氧气用的钢瓶。它由瓶体、气瓶开关、保护罩等部分组成。氧气瓶的外形如图3-6所示，氧气瓶开关结构如图3-7所示。

2　减压器

减压器的构造如图3-8所示，从图中可见这是一种反作用式压力调节器。工作时，以顺时针方向旋转调整螺杆，使主弹簧压缩，并将橡皮膜向上推，这样使橡皮膜上的传动杆上移，把气门顶开，由进气接头来的氧气，就从高压室经过气门进入低压室，且体积增大而压力变小后，从出气接头的出口流出。此时橡皮膜受到上下两个相反方向力的作用，当这两个力大小相等时，橡皮膜就不动了。这时高压表显示出氧气瓶内的氧气压力；低压表显示出供给焊炬的氧气压力。

3　乙炔发生器

（1）乙炔发生器的分类、性能及结构。乙炔发生器是制成和储存乙炔的设备。乙炔发生器的种类很多，通常将工作压力在10kPa以下的乙炔发生器称为低压乙炔发生器；工作压力在10～100kPa的称为中压发生器；工作压力在100～150kPa的称为高压发生器。汽车修理中常用的是YF62型中压乙炔发生器，其主要性能见表3-3，它的结构如图3-9所示。

① 允许的最大工作压力即安全阀临界压力。

YF62型中压乙炔发生器采用排水式调节电石的发气量，当发气室内层乙炔压力增大到75kPa表压时，乙炔压力将水压入发气室外筒与内层锥形罩间的夹壁，使水脱离与电石的接触。当压力降低到75kPa表压以下时，夹壁水位回到原来位置，水与电石接触，继续发气。

YF62型中压乙炔发生器使用可靠、安全，操作简单。但是当乙炔用量剧增或突然停止使用时，易使气体过热。此外电石渣若不经常清洗易结块，当电石渣过多，而进入发气室外筒与内层筒圈夹壁后，既不容易清洗又影响电石发气量的调节。

（2）乙炔发生器的使用和维护。乙炔是极易燃烧和爆炸的气体，因此，乙炔发生器的使用和维护，重点要做好防火防爆工作。

① 乙炔发生器放置地点必须距离气焊工作（或明火）地点10m以上，若气焊工作间狭窄，发生器必须放置在室外或另一无明火的工作室内。

② 发生器内的水温不得超过60℃，当水的温度超过上述规定时，应减少乙炔产气量；当发气室温度达到80℃以上时，用冷水喷射进行降温；加入发生器的水必须清洁，无油脂和杂质。

③ 每天工作开始前，检查一次回火防止器、储气室和发气室的水位，若工作中发生过回火现象的，每次工作前均应检查。图3-10是回火防止器的构造示意图。

④ 禁止使用没有回火防止器的发生器设备。

⑤ 电石一次加入量和电石允许粒度必须符合发生器说明书的规定。

⑥ 发气室必须根据工作情况经常清洗换水，连续工作最好每天清洗一次；回火防止器、储气室每月至少清洗一次。如发生器使用后需要搁置一段时间再行使用，应将各部位所有存水全部放掉，加以清洗并擦干，以防腐蚀。

⑦ 冬季应做好防冻工作，常用的方法如下。

⑧ 乙炔发生器内部如已结冰，只准用热水、蒸汽加温，或放在温暖的室内逐渐融化；绝对禁止用明火或烧红的金属加温，也不许用铁棒敲打冰块，以免爆炸。

⑨ 防爆膜的更换。YF62型乙炔发生器防爆膜用铝质薄片制成，直径97mm，厚度0.1mm。防爆膜供乙炔发生器压力超高或爆炸时泄压用，其截面积应保证设备在最大负荷时的全部气体得以排出。防爆膜必须选用与乙炔不起作用且破裂时不发生火花的材料制造，例如锡、铝、铅、橡胶等，严禁采用铁皮、铜皮。

防爆膜损坏时必须选用与原膜同牌号、同厚度的材料制作。

⑩ 乙炔管道的安装。由乙炔发生器至气焊工作间的乙炔管道采用无缝钢管（或不锈钢管）制作，禁止使用铜导管。管道连接采用焊缝连接，仅在连接乙炔发生设备时可以使用螺纹连接。

4　焊炬

1）焊炬的结构

① 分类。焊炬俗称焊枪。按乙炔与氧气混合方式不同可分为吸射式和等压式两类。

② 射吸式焊炬的结构及特点。射吸式焊炬的结构如图3-11所示。从图中可见氧气经过孔径很小的喷射管，加大流速，进入混合室；从而使乙炔在进入混合室的入口处，压力大大减小，这样凭借氧气和乙炔的压力差，将乙炔吸入混合室，并使乙炔和氧气按比例混合。因此，这类焊炬称为射吸式。

射吸式焊炬的优点是可使用高、中、低压乙炔。其缺点是在焊接过程中，乙炔与氧气的混合比例不够稳定。

③ 等压式焊炬的结构及特点。等压式焊炬结构比较简单，图3-12是其构造示意图。从图中可见，乙炔与氧气均靠本身压力进入混合室，此时二者压力基本相等。因此，称为等压式焊炬。

该焊炬的优点是在焊接过程中，乙炔和氧气的混合比例比较稳定，故适于焊接薄壁工件或铝合金工件。缺点是当乙炔压力小于50kPa时，不能使用。

④ 常用焊炬的型号、焊接能力及气体消耗量技术数据。见表3-4。

2）焊炬的使用

① 选择焊嘴。

② 检查焊炬的技术状态。

③ 点火后调节火焰的大小和形状。

④ 防止回火。回火就是火焰从焊炬的焊嘴向乙炔管内倒回燃烧。它是焊嘴出口混合气体的压力大于焊枪内混合气体压力，或火焰燃烧速度大于混合气体流出速度时，产生的不正常燃烧现象。通常产生回火的主要因素有以下几个。

⑤ 检查各气体通道，不得有漏气现象；并确定通道不得沾染油脂。

（3）焊炬的维护