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機械製造5章焊接 - Coggle Diagram

- - - - (1) 碳化焰 (Carbonizing flame)：此種火焰乃乙炔量多於氧氣量，又稱還原焰 (Reducing flame)。由於乙炔氣較多，故火焰內部呈白色之光亮錐體長度較長，火焰溫度約 3200℃，常用於蒙納合金、鎳合金或非鐵金屬之銲接。
      - (2) 中性焰 (Neutral flame)：此種火焰乃乙炔量與氧氣為等量，即其混合比為 1： 1，又稱標準火焰，火焰內部呈白色之光亮錐體縮短，外緣由一層略帶藍色之火焰包圍著，最高溫度可達 3500℃，廣用於各種銲接或割切工作。
      - (3) 氧化焰 (Oxidizing flame)：此種火焰乃氧氣量多於乙炔量，故火焰錐體最短，外層圍有藍色火焰層並發出嗤嗤聲，常用於黃銅、青銅之銲接。
      - 氧乙炔銲之銲接與切割
        
        氧乙炔銲之銲接與切割，主要不同處在於火嘴的構造不同，兩者火嘴之材質皆為紫銅或銅合金，但是切割銲炬之火嘴，乃是由噴純氧之中心孔及外圍有繞著一排噴出乙炔及氧混合氣的小孔所構成一般火嘴之規格，乃以中心孔徑之大小來規範其號數，號數愈大表示中心孔徑愈大，而所能切割或銲接之鋼板也就可以愈厚。
        
        氧乙炔銲之點火與熄炬
        
        操作氧乙炔銲時應先檢查所有設備之安全，銲接槍在點火前需先開乙炔氣閥，後開氧氣閥。而熄炬時，應先關閉銲接槍上氧氣閥，後關乙炔氣閥。熄炬後依序鎖緊乙炔瓶、氧氣瓶上氣閥。
        
        銲條選用
        
        氣銲所使用的銲條有一定編碼，如 GA50、GB40，其中：(1)G 表氣體銲接；(2)A 表高延展性；(3)B 表低延展性；(4)40、50 表抗拉強度 40 或 50 kg/mm2。
        
        氧乙炔銲之安全規則
        
        (1) 檢查漏氣與否，可用肥皂水試其接頭處是否有氣泡。
        (2) 任何管路、設備及銲接器具上不可沾油脂，以防與氧氣接觸而引起燃燒。 (3) 壓力調整後，瓶口氣閥扳手不可取下，一旦發生回火時便於及時處理。 (4) 使用摩擦點火器點火，不可用火柴。 (5) 點火前應先放鬆銲接槍之乙炔閥，吹淨氣炬內之氧氣，以免於點火時，銲接槍內存有混合氣而爆炸。
        
        (6) 停火時若短時間內不使用，須先關緊氣瓶之高壓閥，開放銲接槍之閥，將氣體完全放淨。且銲接場所不應留有易燃物或火種。
        
        (7) 銲接厚度大於 3.2 mm 工件，依銲接方向採用後手銲 ( 銲條在火口後方 ) 為佳，銲接較薄工件，則採相反方向 ( 銲條在火口前方 ) 之前手銲為佳。
- - - - 鑞接
        
        銲件之接合需靠較銲件母材熔點低的異質材料做為添加銲料，熔化填加於銲件接合部位，而母材本身並不熔化的接合方法，如軟銲 (Soldering)、硬銲 (Brazing) 等。
      - 熔接
        
        此法是將欲接合金屬 ( 母材 ) 接合處熔化，與加入的銲料熔液 ( 亦可不加銲料 ) 互相熔合為一體的銲接法，如電弧銲 (Arc welding)、氣銲 (Gas welding)。
      - 壓接
        
        此法是將欲接合的兩金屬，加熱到半熔化 ( 或不熔化 ) 狀態，再施加壓力，使結合為一體的銲接法，如電阻點銲 (Resistance spot welding)。
      - 銲接法的優缺點
        
        優點
        
        (1) 能節省材料，減輕重量，且因設備簡單。(2) 施工程序簡單、設計彈性大，施工容易，可減少工時，增進作業效率，因而降低產品成本。(3) 可提高機件性能與使用壽命，且缺陷改正容易。(4) 可單件或少量生產。
        
        缺點
        
        (1) 銲件由於急熱急冷而影響材料的機械性質，容易產生殘留應力及變形，而形成機件銲道附近之破壞根源。(2) 銲接部位檢查困難，且銲接工作時會產生強烈的光線及銲塵。
- - - - 熔化溫度在 427℃ (800 ℉ ) 以上者稱之，加熱方式以火炬及高週波感應為主，銲劑一般使用硼砂，銲料為銅、銀合金，以六四黃銅最常用，又稱為銅銲。一般碳化鎢刀片藉銅合金將之銲於刀柄上，如圖 5-2 所示。另外，銀合金之抗疲勞性好，可避免材料因在低溫脆化，常用於冷凍機械或木工帶鋸鋸條之接合。
      - 軟銲與硬銲之差異
        
        種類
        
        硬銲 ( 銅銲 )
        
        軟銲 ( 錫銲 )
        
        錫鉛合金
        
        氯化鋅
        
        松香、銲錫膏
        
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        銅、銀合金
        ( 六四黃銅 )
        
        硼砂
        
        427℃以上
        
        碳化鎢刀片銲在刀柄上。
        
        銲料
        
        銲劑
        
        溫度
        
        功用
- - - - 永久性電極：是一種非消耗性電極，如使用含 1 ∼ 2％釷之鎢棒或不易消耗之碳棒、石墨棒等。銲接處若需銲料補充，須另外加入消耗性電銲條。
      - 非永久性電極：是一種消耗性電極，本身會被熔化當成銲料，一般為金屬電極，即俗稱之電銲條，主要材質為低碳鋼，直徑為 1.6 ∼ 8 mm。
      - 電銲機
        
        交流電銲機：使用此種電銲機之優點是價格低廉，少發生因磁場密度不均勻所造成的偏弧 (Arc blow) 現象，銲接速度快、效率高、設備簡單、重量輕且故障少。但缺點是電弧不穩定、容易觸電，且僅用於鐵金屬之銲接。
        
        直流電銲機：此種優點是電弧穩定、金屬熔入最大、電壓低、危險性小、應用範圍廣，任何金屬均可銲接。缺點是價格昂貴、構造複雜，且易因周圍磁場強度分布不均勻產生偏弧現象，如圖 5-14 所示。使用直流電銲機時，接法有兩種。
        
        (1) 正極性連接法 (DCSP)：乃工件接正極，銲把 ( 電銲條 ) 接負極，所產生熱量工件占 2/3，電銲條占 1/3，故工件熔透深，適合銲接厚件。
        
        (2) 負極性連接法 (DCRP)：乃工件接負極，銲把 ( 電銲條 ) 接正極，所產生熱量工件占 1/3，電銲條占 2/3，故電銲條消耗快，相對其熔填快，適合銲接薄件。