焊接结束时，先关乙炔阀，再关氧气阀，以防止火焰倒流和产生烟灰。当发生回火时，应迅速关闭氧气阀，然后再关乙炔阀。
8.焊后处理
钎焊部位充分冷却以后，用水冲洗掉剩余的焊剂残渣，并用硬的钢丝刷擦净金属表面。烧干并发黑的焊剂可用砂轮或尖锐的工具清除。没有完全清除掉的焊剂残渣会影响油漆的粘附，并会腐蚀接头。
1.自我评价
（1）通过本学习任务的学习你是否已经掌握：
（1）钎焊的工作原理及特点？
（2）钎焊的适用范围？
（3）钎焊设备及工具的正确使用？
（4）钎焊作业工艺参数的选用？
（5）钎焊应注意哪些问题？
（2）在钎焊的施工过程中用到了哪些设备工具与材料？你是否已经掌握了这些设备的正确操作技能？
（3）实训过程完成情况。
（4）工作着装是否规范？
（5）能否积极主动参与工作现场的清洁和整理工作？
（6）在完成本学习任务的过程中，你是否主动帮助过其他同学？并和其他同学探讨钎焊的有关问题？具体问题是什么？结果是什么？
（7）通过本学习任务的学习，你认为哪些方面还有待进一步改善？
学习任务9钣金件的切割1.熟悉等离子弧切割和氧—乙炔气割的工作原理。
2.熟悉等离子弧切割和氧—乙炔气割的特点及应用。
3.掌握等离子弧切割和氧—乙炔气割设备组成及作用。
4.掌握空气等离子弧切割和氧—乙炔气割工艺参数的选择与调整。
5.掌握空气等离子弧切割和氧—乙炔气割安全操作规程。
6.能够独立规范进行空气等离子弧切割和氧—乙炔气割作业。
1.采用空气等离子弧切割设备对金属薄板进行切割。
2.采用氧—乙炔气割设备对金属薄板进行切割。
相关知识—熟悉设备—安全规程—防护—工艺参数选用—设备调整—工件准备—试割—检查—参数调整—切割—清渣—关闭电与气。
相关知识
钣金件的切割方法有：剪切（包括剪板机、电动剪、气动剪等）、铣切、錾切、锯切、冲裁、气割、砂轮切割、等离子弧切割、激光切割等，本学习任务主要是掌握等离子弧切割和气割的原理与操作及应用。
一、等离子弧切割
1.等离子弧切割的原理
（1）等离子体的概念
等离子体是一种特殊的物质，现代物理学中把它列于物质三态（固态、液态、气态）之后，称为物质第四态。在电弧的产生中提到气体的电离问题，即气体在获得足够能量的时候，便会使中性的气体分子或原子电离成带正电的离子和带负电的电子。较充分电离的气体就是等离子体。由于等离子体具有较好的导电能力、极高的温度和导热性，能量又高度集中，因而对于熔化一些难熔的金属和非金属非常有利。
（2）等离子弧的产生
一般所说的电弧，由于未受到外界的约束，故称为自由电弧。在电弧区内的气体是未被充分电离的，能量不能高度集中。为了提高弧柱的温度，可以增大电弧电流和电压，但是由于弧柱直径与电弧电流和电压成正比，因而弧柱中的电流密度近乎等于常数，其温度也就被限制在5000—6000°C左右。如果对自由电弧的弧柱进行强迫“压缩”就能获得导电截面收缩比较小而能量更加集中的电弧—等离子弧。这种强迫压缩的作用，称为“压缩效应”使弧柱产生“压缩效应”有如下三种形式：
（1）机械压缩效应。在钨极（负极）和工件（正极）之间加上一个较高电压，通过激发使气体电离形成电弧。此时，若弧柱通过具有特殊孔形的喷嘴，并同时送人一定压力的工作气体时，使弧柱强迫通过细孔道。弧柱便受到了机械压缩，弧柱截面积缩小，这就称为机械压缩效应。
（2）热收缩效应。当电弧通过水冷却的喷嘴，同时又受到外部不断送来的高速冷却气流（如氮气、氩气等）的冷却作用，使弧柱外围受到强烈冷却。其外围电离度大大减弱，电弧电流只能从弧柱中心通过，即导电截面进一步缩小，这时电流密度急剧增加，这种作用称为热收缩效应，如图9—1（b）所示。
（3）磁收缩效应。带电粒子在弧柱内的运动，可看成是电流在一束平行的“导线”内移动。由于这些“导线”自身的磁场所产生的电磁力使这些“导线”相互吸引，因此产生磁收缩效应。由于前述两种收缩效应使电弧中心的电流密度已经很高，使得磁收缩效应明显增等离子弧的产生，是通过的高频振荡器激发气体电离形成电弧，然后在上述压缩效应的作用下，形成等离子弧焰。
2.等离子弧切割的特点
（1）温度高，能量集中。中心温度达3万°C，能量密度达106W/cm2。
（2）导电、导热性能好。
（3）电弧挺直度好、稳定性好。弧柱发散角仅为5°。
（4）冲击力大。在三种收缩效应作用下，带电粒子从喷嘴喷出300m/s。
（5）可以切割任何黑色和有色金属，等离子弧可以切割各种高熔点金属及其他切割方法不能切割的金属，如不锈钢、耐热钢、钛、钼、钨、铸铁、铜、铝及其合金。切割不锈钢、铝等厚度可达200mm以上。
（6）可切割各种非金属材料。采用非转移型电弧时，由于工件不接电，所以在这种情况下能切割各种非导电材料，如耐火砖、混凝土、花岗石、碳化硅等。
（7）切割速度快、生产率高。在目前采用的各种切割方法中，等离子切割的速度比较快，生产率也比较高。例如，切10mm的铝板，速度可达200—300m/h；切12mm厚的不锈钢，割速可达100—130m/h。
（8）切割质量高。等离子弧切割时，能得到比较狭窄、光洁、整齐、无粘渣、接近于垂直的切口，而且切口的变形和热影响区较小，其硬度变化也不大。
4.空气等离子弧切割空气等离子弧切割是利用空气压缩机提供的压缩空气作为工作气体和排除熔化金属的气流。压缩空气在电弧中加热后分解和电离，生成的氧与切割金属产生化学放热反应，提供附加热量，加快了切割速度。充分电离了的空气等离子体，电弧能量大，切割速度快。此法特别适于切割厚度30mm以下的碳钢，也可切割铜、不锈钢和铝及其他材料。但电极受到强烈氧化，其工作寿命一般只有5—10h以内。
如图9—4所示，压缩空气从两路进人割炬喷嘴，一路作为切割气体，一路作为屏蔽气体。首先接通电极和喷嘴之间的电源，在两者之间引燃诱导弧，当压缩空气到达这里时被电离，形成等离子体（可导电）；然后迅速接通电极和工件之间的回路，使该电弧（由等离子体携带）转移到工件上燃烧，随即切断电极和喷嘴之间的电路（9）不足之处。设备较氧—乙炔切割复杂、投资大、空载电压高。
3.等离子弧的类型
（1）非转移型等离子弧
如图9—3（a）所示电源接于钨极和喷嘴之间，在离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰。工件本身并不通电，而是被间接加热。因此热的有效利用率不高，为10%—20%，故这种等离子弧主要用于焊接金属薄板和许多非金属材料的切割与焊接。
（2）转移型等离子弧
如图9—3（b）所示电源接于钨极和工件之间。因该电弧难以形成，需在喷嘴上也接人正极。先在钨极与喷嘴之间引燃电流较小的等离子弧（又称诱导弧），为工件和电极之间提供足够的电离度，然后迅速接通钨极和工件之间的电路，使该电弧转移到钨极和工件之间直接燃烧，随即切断喷嘴和钨极之间的电路。在正常工作状态下，喷嘴保持中性不带电。
转移型等离子弧的阳极斑点直接落在工件上，电弧热有效利用率大为提高，达60%—75%。所以金属焊接和切割几乎都采用这种转移型等离子弧。
（3）联合型等离子弧
非转移型等离子弧和转移型等离子弧在工作过程中同时并存。前者在工作中起补充加热和稳定电弧作用，故又称它为维弧；后者称主弧，用于焊接。联合型等离子弧主要用于小电流（微束）等离子弧焊接和粉末堆焊。
（b）]。最后达到稳定的切割状态，此时喷嘴不带电，作为屏蔽气体的压缩空气从屏蔽罩内进喷出后对切割区域进行冷却，也对割炬进行冷却。
5.等离子弧切割设备
手工切割的等离子弧切割设备由电源、割炬、控制系统、气路系统等组成。某国产空气等离子切割机（LGK型）的外观如图9—5所示，其规格参数见表9—1。LGK—40型切割机的割炬结电极一般采用镶嵌式锆或铪电极。
电极是整个空气等离子系统中容易消耗的零件，它有使用寿命的限制，当其中间的电极材料消耗掉了2.5—3.0mm的时候一定要及时更换，否则有可能烧毁喷嘴、气芯等其他零件，甚至烧毁割炬。
喷嘴是整个空气等离子系统中最容易消耗的零件，当使用不当（如翻渣、大功率喷嘴离工件过近、冷却不良），或使用时间达到设计寿命，均可能引起喷嘴中间的小孔变形或变大（图9换，否则将影响切割能力、切割质量或切割速度。
等离子弧切割设备的控制程序是：
（1）提前接通工作气体、滞后切断工作气体，以保护电极不致被氧化烧损。
（2）接通高额发生器引燃诱导弧，一旦主电弧建立，即自动断开。
（3）控制工作气体的流量，随切割电弧的形成而逐步增大，以保证稳定可靠地点燃主电弧。
（4）切割终了或因其他原因使电弧熄灭时，控制线路能自动断开。
（5）当切割电源短路或电流过大时，切割电源中的过电流保护装置自动切断电源，控制线路也能随时断开。
6.切割工艺参数
（1）切割电流
切割电流主要受喷嘴孔径和电极直径限制。因为切割电流过大，极易烧损电极和喷嘴，且易产生双弧（即同时存在转移电弧和非转移电弧）。
（2）空载电压
空载电压与使用的工作气体的电离度有关，在设计切割电源时就已确定，一般在150V以上。空载电压高，易于引弧。但高空载电压对手工切割存在安全问题，要注意防护。
（3）气体流量
要与喷嘴孔径相适应。气体流量大，利于压缩电弧，使等离子弧能量更为集中，提高工作电压，对提高切割速度和及时吹走熔化金属有利。但流量过大，从电弧中带走的热量过多，降低切割能力，切割面质量恶化，也不利于电弧稳定。对上述LGK型切割机，要求空压机流量为30L/min。
切割速度
主要受切割质量制约。一般都希望用高的切割速度，但速度过快，切口下缘和切割面上会挂渣、后拖量大甚至割不透；速度过慢，不仅切割效率降低，切割质量也变差，造成切口变宽、切割面倾斜度加大、切口下缘挂渣等。通常是根据割件的材质和厚度选用工作电流合适的割炬，在切割时以切口下缘无挂渣或少量挂渣时的速度为宜。
（5）喷嘴距工件的距离
在电极内缩量一定时（常为2—4mm），喷嘴距工件的距离一般在6—8mm。空气等离子弧切割的喷嘴距工件高度可略小。
详细的参数请参考设备制造商的说明书。
7.安全与防护
等离子弧切割时的有害因素主要有：有害气体、金属烟尘、弧光（紫外线）辐射、高频电磁场等。危险因素主要是电击，因此，必须十分重视安全与防护工作。
（1）防电击。等离子弧切割用的电源空载电压较高（直流250V以上），尤其在手工操作时，有电击危险。因此，电源在使用时，必须可靠接地、切割工作台和工件也要可靠接地、穿戴上绝缘手套和绝缘鞋、经常检查线路是否老化、严禁带电维修设备。
（2）防弧光辐射。等离子弧较其他电弧的光辐射强度大，尤其是紫外线，它对皮肤损伤严重。手工切割时，操作者必须穿戴好长筒护手套、能遮盖所有裸露部位的阻燃服装、无翻边的裤子以防火花和熔渣的进人。面罩除用黑色目镜外，最好再加人吸收紫外线的镜片。
（3）防烟尘。等离子弧切割时伴随大量金属蒸气、臭氧和氮化物等，加上切割时气体流量大，导致工作场地灰尘大量扬起，对操作人员呼吸道和肺有严重影响。故工作场地必须配备良好通风设备，切割含有锌、铅的金属或涂漆的金属时，一定要戴好呼吸设备，并保证良好的通风。
（4）防火。切割现场应有灭火器，周围10m以内不得有可燃物，不切割可能引起爆炸或燃烧的金属材料或容器。
二、气割
1.气割原理
气割是利用气体火焰的热能，将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量，实现切割的方法。
氧气切割过程包括下列三个阶段：第一是气割开始时，用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度（燃点）；第二是向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属剧烈地燃烧；第三是金属燃烧氧化后生成熔渣和产生反应热，熔渣被切割氧吹除，所产生的热量和预热火焰热量将下层金属加热到燃点。这样就将金属逐渐地割穿，随着焊炬的移动，即可切割成所需的形状和尺寸。所以金属的气割过程实质上是金属在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程。气割过程如图9—8所示。
进行气割的金属必须具备下列条件：
（1）金属的燃点应低于其熔点，这是氧气切割过程能正常进行的最基本条件。只有这样才能保证金属在固态下燃烧形成割缝，否则金属将被熔化而形成熔割。
（2）金属气割时形成氧化物的熔点应低于被切割金属的熔点，而且流动性要好，氧化物才能从割缝处吹除。
若金属氧化物的熔点比被切割金属熔点高，则加热金属表面上的高熔点氧化物会阻碍下层金属与切割氧射流的接触，而使气割发生困难。
（3）金属在切割氧射流中燃烧应是放热反应。放热反应的结果是上层金属燃烧产生很大的热量，对下层金属产生预热的作用。若下层金属得不到预热，气割过程则不能进行。
（4）金属的导热性不应太高，否则，被割金属由预热火焰及金属燃烧时所供给的热量易于散失，气割处的温度较难达到金属燃点。
（5）被气割金属中阻碍气割过程的杂质如碳、铬和硅要少，提高钢的可淬性的杂质如钨、钼等也要少，这样才能使气割过程正常进行，防止气割缝表面产生裂纹等缺陷。
根据上述条件，工业纯铁和低碳钢的气割性最好。低碳钢的燃点（约为1350°C）低于熔点（约为1500C）燃烧时所产生的热量很大，对下层金属所起的预热作用也很强。
随着钢中含碳量的增高，其熔点降低，而燃点增高，气割过程开始恶化。当含碳量超过0.7%时，必须将割件预热至400—700C才能进行气割；当含碳量在1%—1.2%时，割件已不能正常气割。
铸铁不能用氧气切割，因其燃点高于熔点，同时产生熔点高、黏度大的S02，切割氧射流不能将其吹除。此外由于铸铁中含碳量高，碳燃烧后产生C0和C02会冲淡切割氧射流，降低氧化效果，使气割发生困难。
高铬钢和铬镍钢加热时，会形成高熔点的（约1990C）氧化铬及氧化镍，遮盖了金属的割缝表面，阻碍下一层金属燃烧，气割也比较困难。
铜、铝及其合金有较高的导热性，加之铝在切割中产生高熔点（2050°C）的A1203，均使气割难以进行。
总之，铸铁、高铬钢、铬镍钢、高碳钢、铝及铝合金、铜及铜合金均不能采用氧气切割，而只能使用等离子切割。
2.气割工艺参数
