安裝工程施工技術(shù)

第一節(jié)切割和焊接

第二節(jié)除銹、防腐蝕和絕熱工程

第三節(jié)吊裝工程

第四節(jié)輔助項目

考點一：切割

常用的切割方法有機械切割、火焰切割、電弧切割和激光切割等。

(-)機械切割

機械切割方法是利用機械方法將工件切斷。常用的切割機械主要有剪板機、弓鋸床、鋼筋

切斷機、砂輪切割機、電動割管套絲機等。

(1)剪板機是借助于運動的上刀片和固定的下刀片、采用合理的刀片間隙，對各種厚度的

金屬板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸斷裂分離。剪板機屬于鍛壓機械的一種，主

要用于金屬板材的切斷加工。

(2)弓鋸床是以鋸條為刀具，利用裝有鋸條的弓鋸作往復(fù)運動，以鋸架繞一支點擺動的方

式進給，鋸切金屬圓料、方料、管料和型材的機床。該機床結(jié)構(gòu)簡單，體積小，但效率較

低。

(3)鋼筋切斷機是一種剪切鋼筋所使用的一種工具。有全自動鋼筋切斷機，和半自動鋼筋

切斷機之分。主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的定長切

斷。鋼筋切斷機與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點。

(4)砂輪切割機是以高速旋轉(zhuǎn)的砂輪片切割鋼材的工具。砂輪片是用纖維、樹脂或橡膠將

磨料粘合制成的。廣泛應(yīng)用于建筑、五金、水電安裝等部門，用以切割金屬管、扁鋼、工

字鋼、槽鋼、圓鋼等型材。但其生產(chǎn)效率低、加工精度低，安全穩(wěn)定性較差。

(5)電動割管套絲機是設(shè)有正反轉(zhuǎn)裝置，用于加工管道外螺紋的電動工具。主要用于

DN150以下鋼管管螺紋的加工。它使管道安裝時的管螺紋加工變得輕松，快捷，降低了管

道安裝工人的勞動強度。

(二)火焰切割

火焰切割是利用可燃?xì)怏w在氧氣中劇烈燃燒及被切割金屬燃燒所產(chǎn)生的熱量而實現(xiàn)連續(xù)切

割的方法。

工作原理是：用氧氣與可燃?xì)怏w混合后燃燒形成的高溫火焰，將被割金屬表面加熱到燃

點，然后噴出高速切割氧流，使金屬劇烈氧化燃燒并放出大量熱量，高壓切割氧流同時將

氧化燃燒形成的熔渣從割口間隙中吹除，形成割口，隨著割炬向前移動使工件形成切口。

火焰切割按所使用的燃?xì)夥N類，可分為氧-乙快火焰切割(俗稱氣割)、氧-丙烷火焰切割、

氧-天然氣火焰切割和氧-氫火焰切割。實際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的是氧-乙快火焰切割和氧-丙

烷火焰切割。

1、氣割金屬需滿足的條件

火焰切割過程包括預(yù)熱燃燒吹渣三個階段，但并不是所有金

屬都能滿足這個過程的要求，可以被氣割的金屬應(yīng)該符合下列條件：

(1)金屬在氧氣中的燃燒點應(yīng)低于其熔點；

(2)金屬燃燒生成氧化物的熔點應(yīng)低于金屬熔點，且流動性要好；

(3)金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)，且金屬本身的導(dǎo)熱性要低。

符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦等。其它常用的金屬

材料如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等由于不滿足此三條件，所以不能應(yīng)用氧氣切割，這些材料

目前常用的切割方法是等離子弧切割。

2、氧-乙煥火焰切割

氧-乙烘火焰的最高溫度可達3300℃,對金屬表面的加熱速度較快。采用不同規(guī)格的割炬

和割嘴，可以切割不同厚度的低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼。氧-乙煥火焰切割是一種傳統(tǒng)的

切割方法，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，通常切割厚度的范圍為3?150mm。但如果鋼材中含有銘，銀，

鋁等抗氧化的合金元素含量過高時，如不銹鋼、工具鋼等就必須采用氧熔劑切割或等離子

弧切割。

3、氧-丙烷火焰切割

氧-丙烷火焰切割與氧-煥焰切割相比具有以下優(yōu)點：

(1)氧-丙烷切割的安全性大大高于氧-煥焰切割。

(2)丙烷氣是石油煉制過程的副產(chǎn)品，制取容易，成本低廉，且易于液化和灌裝，對環(huán)境

污染小。

(3)選用合理的切割參數(shù)切割時，切割面上緣無明顯的燒塌現(xiàn)象，下緣不掛渣。切割面的

粗糙度優(yōu)于氧-煥焰切割。

氧-丙烷切割的缺點是火焰溫度比較低，切割預(yù)熱時間略長于氧-快焰切割?氧氣的消耗量

亦高于氧-煥焰切割，但總的切割成本遠(yuǎn)低于氧-煥焰切割。

4、氧-氫火焰切割

氧-氫火焰切割是利用水電解產(chǎn)生的氫-氧混合氣做燃料來替代乙煥、丙烷等切割氣體的一

種火焰切割方法。

氧-氫火焰切割具有以下優(yōu)點：

(1)成本較低。利用氫-氧焰切割鋼材，燃?xì)赓M用僅為乙快的20%,丙烷的30?40%,且無

需搬運和更換氣瓶，減輕了工人勞動強度，提高了工時利用率。

(2)安全性好。氫-氧發(fā)生器使用氣體壓力較低，管理要求低，并設(shè)有多級安全保護裝

置，以確保操作安全性。由于氣體不儲存，即產(chǎn)即用，安全性比鋼瓶燃?xì)庖摺?/p>

(3)環(huán)保。生產(chǎn)過程無污染，氫氣-氧氣燃燒后的產(chǎn)物為水，無毒、無味、無煙，給操作

工人一個清爽的工作環(huán)境。

5、氧熔劑切割

氧熔劑切割是在切割氧流中加入純鐵粉或其它熔劑，利用它們的燃燒熱和廢渣作用實現(xiàn)氣

割的方法為氧熔劑切割。此種切割方法煙塵少，切斷面無雜質(zhì)，可用來切割不銹鋼、高銘

鋼等。

(三)電弧切割

電弧切割按生成電弧的不同可分為等離子弧切割和碳弧氣割。

1、等離子弧切割

等離子弧切割是一種常用的金屬和非金屬材料切割工藝方法。它利用高速、高溫和高能的

等離子氣流來加熱和熔化被切割材料，并借助內(nèi)部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材

料排開直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。

等離子弧弧區(qū)內(nèi)的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，可達105~106W/cm2,電

弧溫度可高達15000℃~20000℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所有金屬以及非金屬的熔點。因此，等離子弧

切割過程不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來切割材料，因而比氧化切割方法的適用范圍大

得多，能夠切割絕大部分金屬和非金屬材料。如不銹鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁、銅、鴇、

鋁、和陶瓷、水泥、耐火材料等。

等離子切割機配合不同的工作氣體可以切割各種氣割難以切割的金屬，尤其是對于有色金

屬(不銹鋼、碳鋼、鋁、銅、鈦、銀)切割效果更佳；其主要優(yōu)點在于切割厚度不大的金

屬的時候，等離子切割速度快，尤其在切割普通碳素鋼薄板時，速度可達氧切割法5~6

倍、切割面光潔、熱變形小、幾乎沒有熱影響區(qū)。

2、碳弧氣割

碳弧氣割是利用碳極電弧的高溫，把金屬局部加熱到熔化狀態(tài)，同時用壓縮空氣的氣流把

熔化金屬吹掉，從而達到對金屬進行切割的一種加工方法。?

碳弧切割的適用范圍及特點為：：:“不二^57”

(1)在清除焊縫缺陷和清理焊根時，生產(chǎn)效率高。,修二

(2)用來加工焊縫坡口，特別適用于開U型坡口；

(3)使用方便，操作靈活；***?

(4)可以加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、高合金鋼、銅和鋁及其合金等，對有

耐腐蝕要求的不銹鋼一般不采用此種方法切割。

(5)設(shè)備、工具簡單，操作使用安全。

(6)碳弧氣割可能產(chǎn)生的缺陷有夾碳、粘渣、銅斑、割槽尺寸和形狀不規(guī)則等。

（四）激光切割

激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束熔化或氣化被割材料，同時借助與光束同軸的

高速氣流吹除熔融物質(zhì)，并使激光束移動而實現(xiàn)的無接觸切割方法。

激光切割與其他熱切割方法相比較，主要特點有：切口寬度?。ㄈ?.1mm左右）、切割精度

高、速度快、質(zhì)量好，并可切割多種材料（金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、

皮革、木材及纖維等）。激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制，只能切割中、小厚

度的板材和管材。此外，激光切割設(shè)備費用高，一次性投資大。

（五）幾種常用的切割設(shè)備

1、小車式切割機（可略）

小車式切割機是切割行業(yè)傳統(tǒng)的板材下料設(shè)備，由于操作簡便、使用靈活等特點，在各行

業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，多用于火焰切割和等離子切割。

我國門式數(shù)控切割機生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快，國內(nèi)仿形切割仍以該為主，只有這種數(shù)控切割方

式，才能有效地保證切割過程中的工序完全自動化。目前這類切割機仍以火焰式和普通等

離子式切割機為主，大型水下等離子切割，精細(xì)等離子切割，激光切割等先進切割技術(shù)已

開始應(yīng)用在門式數(shù)控切割機中。

例題解析

1.1可以用氣割方法切割的金屬材料有（）。

A.不銹鋼B.鑄鐵C.鋁D.鈦

解題要點：

火焰切割過程包括預(yù)熱一燃燒一吹渣三個階段，但并不是所有金屬都能滿足該過程的

要求，只有符合下列條件的金屬才能進行氣割：

(1)金屬在氧氣中的燃燒點應(yīng)低于其熔點；

(2)金屬燃燒生成氧化物的熔點應(yīng)低于金屬的熔點，且流動性要好；

(3)金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)，且金屬本身的導(dǎo)熱性要低。

符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦。其它常用的金屬材料

如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅，由于不滿足此三條件，所以不能應(yīng)用氣割。這些材料常用的切割

方法是等離子弧切割。

所以正確答案為：D?

1.2能夠切割不銹鋼、鑄鐵、鋁、銅、鴇、陶瓷和水泥等材料的切割方法為()。

A.氣割B.氧熔劑切割C.等離子弧切割D.碳弧氣割

解題要點：

等離子弧弧區(qū)內(nèi)的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，電弧溫度可高達

15000℃~20000℃,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所有金屬以及非金屬的熔點。因此，等離子弧切割過程不是

依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來切割材料，因而比氧-燃?xì)馇懈畹倪m用范圍大得多，能夠切割

絕大部分金屬和非金屬材料，如不銹鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁、銅、鴇、鋁、和陶瓷、水

泥、耐火材料等。

【易錯】A.氣割可以切割的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦；B.氧熔劑切

割可用來切割不銹鋼等；D.碳弧氣割可以加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、高合

金鋼、銅和鋁及其合金等，但對有耐腐蝕要求的不銹鋼一般不采用此種方法切割。

所以答案為：Co

1.3氧-氫火焰切割是利用電解水裝置產(chǎn)生的氫-氧混合氣做燃料的一種火焰切割方法，其

主要特點為()。

A.成本較低B.割口表面光潔度低

C.安全性較差D.環(huán)保

解題要點：

氧-氫火焰切割是利用電解水裝置產(chǎn)生的氫-氧混合氣做燃料的一種火焰切割方法。氫-氧焰

溫度可達3000℃,火焰集中，割口表面光潔度高，無燒塌和圓角現(xiàn)象，不結(jié)渣。也可以用

于火焰加熱。氧-氫火焰切割具有以下優(yōu)點：

(1)成本較低。燃?xì)赓M用僅為乙快的20%,丙烷的30?40%,且無需搬運和更換氣瓶，減

輕了勞動強度，提高了工時利用率。

(2)安全性好。由于氣體不儲存，即產(chǎn)即用，安全性比鋼瓶燃?xì)庖摺?/p>

(3)環(huán)保。生產(chǎn)過程無污染，氫氧氣燃燒后產(chǎn)物為水，無毒、無味、無煙，給工人一個清

爽的工作環(huán)境。

所以答案為：AD。

考點二：焊接-熔化焊

焊接是通過加熱或加壓或二者并用的方法，將兩種或兩種以上的同種或異種材料-，通過原

子或分子之間的結(jié)合和擴散連接成一體的工藝過程，可以連接金屬材料和非金屬材料。

(-)焊接的分類及特點

按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點，可以將焊接方法分為熔化焊(熔焊)、壓力

焊（壓焊）和釬焊三大類。如圖2.1.1所示。

1、熔化焊

熔化焊是利用局部加熱的方法將連接處的金屬加熱至熔化狀態(tài)，然后冷卻結(jié)晶成一體的焊

接方法，可形成牢固的焊接接頭。

一焊條電犯焊

--埋孤焊

一熔化極

?8?電如焊

1-姐如焊

一熔焊一-一電如焊-

一非熔化級一「的極M如焊

?電清焊■一等離子瓠焊

一電子束焊

一激光焊接

?電陽焊

■壓焊一摩擦焊

一超聲波焊

一真空擴敝焊接

一訐焊—軟釬焊

硬軒焊

（1）氣焊

氣焊所用的可燃?xì)怏w與氣割相同,主要有乙烘、丙烷、天然氣和氫氣等，氧氣為助燃?xì)?/p>

體。

氣焊用的焊絲起填充金屬的作用,焊接時與熔化的母材一起組成焊縫金屬。

焊接有色金屬、鑄鐵和不銹鋼時,還應(yīng)采用焊粉（熔劑），用以消除覆蓋在焊材及熔池表

面上的難熔的氧化膜和其它雜質(zhì),并在熔池表面形成一層熔渣，保護熔池金屬不被氧化，

排除熔池中的氣體、氧化物及其它雜質(zhì)，提高熔化金屬的流動性，使焊接順利并保證質(zhì)量

和成形。

氣焊的主要優(yōu)點：

①設(shè)備簡單、費用低、移動方便、使用靈活。

②通用性強，對鑄鐵及某些有色金屬的焊接有較好的適應(yīng)性。

③無需電源，因而在無電源場合和野外工作時有實用價值。

氣焊的主要缺點：

①生產(chǎn)效率較低。氣焊火焰溫度低，加熱速度慢。

②焊接后工件變形和熱影響區(qū)較大，焊接變形大。

③焊接過程中，熔化金屬受到的保護差，焊接質(zhì)量不易保證。

④較難實現(xiàn)自動化。

（2）電弧焊

電弧焊的原理是利用電弧放電（俗稱電弧燃燒）所產(chǎn)生的熱量將焊條與工件互相熔化并在

冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的焊接過程。

1）手工焊條電弧焊（簡稱手弧焊）

是目前在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種焊接方法。

手弧焊的主要優(yōu)點：

①操作靈活。

②設(shè)備簡單，使用方便，投資少。

③應(yīng)用范圍廣。

手弧焊的主要缺點有：

①焊接生產(chǎn)效率低。

②勞動條件差。

③焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。

2）埋弧焊。

埋弧焊的電弧是在一層顆粒狀的可熔化焊劑覆蓋下燃燒進行焊接的方法。埋弧焊的主

要優(yōu)點是：

①熱效率較高，熔深大，工件的坡口可較小，減少了填充金屬量。

②焊接速度高。

③焊接質(zhì)量好，焊劑的存在不僅能隔開熔化金屬與空氣的接觸，而且使熔池金屬較慢地凝

固，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷的可能性。

④在有風(fēng)的環(huán)境中焊接時，埋弧焊的保護效果勝過其它焊接方法。

埋弧焊的缺點有：

①這種焊接方法一般只適用于水平位置焊縫焊接。

②難以用來焊接鋁、鈦等氧化性強的金屬及其合金。

③由于不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，容易焊偏。

④只適于長焊縫的焊接。

⑤不適合焊接厚度小于1mm的薄板。

由于埋弧焊熔深大，生產(chǎn)效率高，機械化操作的程度高，因而適于焊接中厚板結(jié)構(gòu)的長焊

縫和大直徑圓筒的環(huán)焊縫，尤其適