517 钎焊-热源-燃料火焰

背景

燃料火焰是钎焊中应用最多的一种热源，特点是设备简单（整套设备几百元即可），应用方便（车间、野外均可），适应性好（单件或批量均可，管或板、丝等焊接均可，平焊、立焊等均可），但安全管理要求高、需要一定的操作技巧、燃料和氧气用完后需要到正规供应点充换、要求焊接表面无氧化时需要采用惰性气体或真空保护等。

乙炔-氧气设备

乙炔-氧气设备的典型构成如下。

 

乙炔在应用时安全管理要求很高，易产生回火等问题；制冷空调热泵等设备制造和维护时，钎焊主要是铜、铝等管件的焊接，热源可采用丙烷-氧气设备。

丙烷-氧气设备

丙烯-氧气设备的基本构成与乙炔-氧气设备相似，只是用丙烯钢瓶替代乙炔钢瓶（包括钢瓶附件及管路、焊枪等也需与丙烷配套）。

家用液化石油气的主成分即丙烷，常用钢瓶规格有1kg、2kg、3kg、5kg、10kg、15kg、50kg等。

液化气的更换相对较方便，成本也较低（部分新一代家用空调的制冷剂也是丙烷，即R290）。以5kg钢瓶为例，汽化为常压气态时，体积约为2500升，钎焊时丙烷用量通常为每分钟零点几升，当以产品组装和维护为主时，一瓶5kg丙烷可用数月以上。

液化气钢瓶内丙烷呈液态，瓶内压力（此处为绝对压力，表压=绝对压力-1atm）随温度升高而升高，如-30℃时为1.67atm，-10℃时为3.45atm，10℃时为6.36atm，30℃时为10.79atm，40℃时为13.69atm，50℃时为17.13atm，因此液化气钢瓶温度不能太低（低于-40℃时瓶内压力可能为负压，可能使空气进入钢瓶产生危险；钢瓶温度太高时丙烷压力可能超过钢瓶的允许压力）。

丙烷在空气中的可燃浓度为2.1%～9.5%（体积分数），应用时需保证充分通风。

氧气钢瓶的规格有2升、4升、6升、8升、10升、40升等，新充装钢瓶内氧气压力可达约120atm，很多物质（如制冷剂、油脂、织物、钢丝等）在一定压力的纯氧中会燃烧，氧气应用时也必须严格遵守相关的技术规范。

液化气钢瓶和氧气钢瓶均须配置专用的减压阀、压力表等附件，液化气经减压后压力接近常压，氧气减压后压力通常为2atm（表压）左右。

液化气和氧气钢瓶内的丙烷或氧气不能用尽，使用到一定程度时即需及时充装（液化气钢瓶可用称重等方式掌握剩余量，氧气钢瓶可用看压力表等方式掌握剩余量）。

基本操作

以丙烷-氧气设备焊接紫铜管件为例。

焊接前把需焊接的管件和焊条准备好（必要时，如焊接黄铜、铝时，可能还需要焊剂），并进行必要的预处理（如去除油脂、氧化层等影响焊接的杂质），焊接铜管且不允许管内有氧化时，通常可通入适宜流量的氮气保护；当被焊件内有热敏材料时，可把该件放入水中或采用其他措施后才能进行焊接（后面专文介绍）。

做好上述准备后，检查丙烷、氧气钢瓶内的丙烷和氧气余量，把两个钢瓶搬开焊接点一定距离，两个钢瓶之间也要有一定距离；打开各自阀门，调节氧气减压阀把出口压力调至适宜值（专用丙烷减压阀通常不需调节）。

先打开焊枪的丙烷阀，听或看一下确认丙烷通路通畅，同时也冲出管路中的空气（丙烷密度与空气不同，丙烷流出焊枪出对光亮处能看到丙烷气流）。

关闭焊枪的丙烷阀，再打开焊枪氧气阀，听一下气流是否通畅，冲出管路内的空气，然后关闭焊枪氧气阀。

确保丙烷、氧气通路均通畅后，打开焊枪丙烷阀，用打火机点燃，如下图。

缓慢打开氧气阀，逐渐调大，火焰会从较软逐渐变硬，如下图。

当调节氧气流量至火焰出现焰心时，即可开始进行焊接，如下图。

焊接时可使焰心前端处位于焊接处附近（需根据管件大小调节丙烷及氧气流量），待铜管呈现红色（通常暗红色即可）时，即可把焊条（通常用磷铜焊条）放在焊点处，焊条迅速熔化并流入焊缝，如下图。

确保焊条熔化充填焊缝后，迅速移开焊条和焊枪，此时铜管和焊枪均很热，避免触砬，焊枪如不再焊接其他管件时，关闭焊枪氧气阀和丙烷阀，放置在耐热、牢固的支架上，再关闭钢瓶上的氧气阀和丙烷阀，把钢瓶放置在干燥阴凉牢固处。

发展

燃料火焰热源是一种传统的钎焊热源，但也在不断发展中，在设备、气源、专用设备等方面都在不断出新的产品。

设备方面主要有各种新型焊枪、焊接安全保护件及自控件、移动或便携式焊接成套设备等。

气源方面，燃气除乙炔、液化气（丙烷）外，还有丁烷、乙烯、甲烷（天然气）、沼气、二甲醚、曼普气、氢气等。

助燃气除浓度95%以上的纯氧外，还有采用空气的无氧焊枪、采用微型制氧机的富氧焊枪、采用电解水产生氢气和氧气的水焊枪（氢氧焊枪）等。

专用设备方面如翅片管换热器专用焊接设备、刀具专用焊接设备、微通阀换热器专用焊接设备等。

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