初级气焊工技术培训教材Word文件下载.docx
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氧乙炔焰可用来气焊、气割、钎焊、喷涂、矫正等。
气焊气割用的氧气纯度越高越好。
氧气不纯，主要有氮气混在里面。
工业氧纯度一般分为两类：
第一类纯度为99.5%；
第二类纯度为99.2%。
二、乙炔气
1.乙炔气的性质
3乙炔是一种无色有特殊臭味的气体，分子式C2H2，密度为1.17kg/m。
乙炔是易燃气体，自燃点为480℃，最高温度可达3200℃。
温度超过300℃或增加到0.15Mpa时，遇火就会爆炸。
乙炔和空气混合，体积分数在2.2%—81%范围内，和氧气混合体积分数在2.8%—93%，只要遇火星或明火就会爆炸。
乙炔长期与铜或银接触，会生成爆炸的化合物（乙炔银或铜），以与乙炔接触的金属严禁用含银或铜70%的物质制造。
乙炔着火时绝对禁止使用四氧化碳灭火器。
乙炔的制取：
CaC2+2H2O=C2H2+Ca（OH）2+127000（J/moL）
三、液化石油气
液化石油气是石油裂化的副产品，是一种可燃的混合物，习惯上把液化石油气称为丙烷。
3，1.特点：
略带臭味的气体，密度为1.8~2.5kg/m体积分数在3.5%—16.3%范围内与氧混合，
遇到火星就会爆炸，燃烧时耗氧量大，最高温度在2000~2700℃。
2.注意事项：
1]对普通胶管有腐蚀作用；
2]以250~350的速度扩散；
3]吸入过量的液化石油气可导致人窒息或死亡。
第二节气焊用焊接材料
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一、气焊丝
对气焊丝的要求
1]焊丝的熔点与焊件熔点相近；
2]化学成分基本匹配，保证力学性能；
3]有必要的致密性；
4]无强烈的蒸发和飞溅现象；
5]表面无油脂，锈斑及油漆等污物；
气焊丝的化学成分
Si（硅）C（碳）Mn（锰）Cr（铬）Ni（镍）S（硫）P（磷）
常用焊丝的型号和用途
1]碳素结构焊丝：
Ho8AHo8MnHo8MnA
2]铸铁用焊丝：
R2c-1R2c-2R2cH
气焊丝的选用原则
1]考虑母材金属的力学性能；
2]考虑焊接性；
3]考虑焊接的特殊要求。
二、气焊熔剂
气焊过程中，被加热的熔化金属极易与周围空气中的氧或火焰中的氧化合生成氧化物，使焊缝中产生气孔和夹渣等缺陷，为了防止金属的氧化及消除已形成的氧化物，在焊接有色金属、铸铁及不锈钢等材料时，必须采用气焊剂。
对气焊熔剂的要求：
1]有很强的反应能力，能迅速溶解某些氧化物或某些高熔点化合物，生成低熔点或易挥发的化合物。
2]熔化后粘度小，流动性好。
3]能减少熔化金属的表面张力，使熔化的焊丝与母材更容易融合。
4]不会析出对人体有害的毒气，熔渣易清除。
气焊熔剂的种类
1]化学熔剂：
酸性熔剂，用于铜及其含金、合金钢；
碱性熔剂，用于补焊铸铁。
2]物理熔剂：
主要用于铝及其合金。
常用气焊熔剂
1]不锈钢及耐热钢气焊熔剂，CJ101；
2]耐高温材料的气焊熔剂，铁铬铜合金熔剂；
3]灰铸铁气焊熔剂，CJ201；
4]铜气焊熔剂，CJ301，熔点约为650℃。
5]铝气焊熔剂，CJ401。
气焊熔剂的选用及保存
1]气焊熔剂应根据母材金属在气焊过程中所产生的氧化物的种类来选用；
2]气焊熔剂要密封保存，用多少取多少，以免受潮及脏物进入。
第三章气焊用设备及工具
培训要求了解气焊设备的构造，掌握其使用方法，熟悉气焊工具的种类、构造及基本使用方法。
第一节气焊设备
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一、溶解乙炔瓶
1.溶解乙炔瓶的优点
1]具有良好的安全性；
2]方便、卫生；
3]乙炔纯度高，压力可调节；
4]火焰稳定燃烧；
5]节省能源。
2.溶解乙炔瓶的构造
乙炔不能以高压压入普通的钢瓶内，而必须利用其能溶解于丙酮的特性，采取必要的措施，才能把乙炔压入钢瓶内。
溶解乙炔瓶主要是瓶体、瓶阀、瓶帽、瓶座及多孔性填料组成。
瓶体外表漆成白色，并用红漆标注“溶解乙炔瓶”和“火不可近”字样。
3.溶解乙炔瓶的使用
1]不应遭受强烈振动和撞击；
2]使用时必须直立放置；
3]瓶体表面温度不应超过30℃—40℃；
4]减压器与瓶阀必须连接可靠，严禁在漏气情况下使用；
5]不能全部使用完，0.01—0.03Mpa停止使用；
6]使用压力不超过0.15Mpa；
7]开启瓶阀时要缓慢；
8]瓶阀冻结时，严禁使用明火解冻。
二、氧气瓶
1.氧气瓶的构造
由瓶体、瓶箍、瓶帽、防振圈等组成，外表涂成天蓝色，并用黑漆写上“氧气”。
2.氧气瓶内氧气的贮量及测量方法：
氧气瓶的贮量V可用公式计算。
V=10V0P
V：
瓶内氧气贮量，（L）
V0：
氧气瓶的容积，（L）
P：
氧气表所指示的压力。
（Mpa）
例如，氧气瓶容积为40L，氧气瓶的压力为10Mpa，则氧气的贮量为
V=10V0P=10*40L*10Mpa=4000L或4m3
2.氧气瓶的使用要求：
1]一般应直立放置，安放稳固；
2]严禁沾有油脂，以免引起火灾或爆炸；
3]开启瓶帽时严禁敲击；
4]安装减压阀之前，吹掉出气口的杂物，轻轻开启瓶阀；
5]安装减压器时，一定要安装牢固；
6]严禁阳光直射；
7]冬季要防止冻结，冻结时严禁用明火解冻；
8]氧气不能全部使用完，0.1—0.2Mpa。
第二节气焊工具
一、减压器
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作用：
减压、稳压。
1.减压器的分类：
集中式、岗位式、单级式、双级式、正作用式和反作用式
2.氧气减压器的使用
1]安装前，吹干净瓶阀口的污物；
2]安装胶管用管卡卡紧；
3]先松开减压阀调压螺钉，然后缓慢开启瓶阀；
4]检查各接口有无漏气现象；
5]调节工作压力；
6]不得沾染油脂；
7]停止工作后要放净管中的氧气；
8]减压器冻结时，严禁用明火烘烤；
9]定期检修；
10]氧气表与乙炔表严禁调换使用。
3.乙炔减压器的使用
使用要求基本和氧气减压器一样。
二、焊炬
1.焊炬的作用及种类
2.作用是，将可燃烧气体和氧气按一定比例均匀地混合，并以一定速度从焊嘴喷出，形成一定能率、一定成分、适合焊接要求和燃烧稳定的火焰。
种类：
射吸式、等压式
3.焊炬的构造、工作原理
1]构造：
由本体、乙炔调节阀、氧气调节阀、喷嘴、射吸管、混合管、焊嘴、手柄等组成。
2]工作原理：
打开氧气调节阀，氧气即从喷嘴喷出，并在喷嘴外围形成局部真空而造成负压。
再打开乙炔调节阀，乙炔即集聚在喷嘴外围，由于氧射流负压的作用，聚集在喷嘴外围的乙炔很快被氧气吸入射吸管和混合气管，并从焊嘴喷出。
4.焊炬的使用要求
1]选择适当的焊嘴；
2]检查射吸能力；
3]连接胶管；
4]检查漏点；
5]点火使用；
6]不能随意放在焊件或地面上；
7]回火立即关闭乙炔调节阀，同时关闭氧气阀；
8]停止使用时，先关乙炔调节阀，再关氧气阀；
9]不得沾有油污；
10]工作暂停或结束时，关闭瓶阀，放净管中余气；
11]焊嘴填塞时要用通针清理
5.焊炬射吸能力检测方法
将氧气管接上，乙炔管暂时不接。
然后打开氧气瓶阀，调节压力，输送氧气，打开氧气调节阀和乙炔调节阀，用手指按在乙炔气管接头上，若手指感到有足够的吸力，表明焊炬的射吸能力正常。
三、气焊用胶搞及辅助工具
1.胶管
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1]氧气管的工作压力为1.0Mpa，ISO规定为兰色；
2]乙炔管的工作压力为0.5Mpa，规定为红色。
氧气管与乙炔管严禁交换使用。
2.胶管接头
3.点火枪
4.护目镜
第三节安全装置
一、回火保险器
回火就是在气焊或气割过程中，有时会发生气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象。
1.作用：
当焊炬或割炬发生回火时，它可以防止火焰回烧进入乙炔发生器或溶解乙炔瓶中。
或阻止火焰在乙炔管道内燃烧，从而保障安全。
2.回火保险器的注意事项“
1]安装型号正确的回火器；
2]每个岗位回火保险器只能接一把焊炬、割炬。
第四章气焊工艺
培训要求了解气焊冶金特点，熟悉焊接火焰、气焊参数，及选用原则。
第一节气焊冶金过程基本知识
一、气焊冶金过程的基本特点
气焊的冶金过程与炼钢相似，一般经过加温、熔化、冶炼、脱氧和凝固等过程，所以气焊又被人们视为“冶炼”基本特点：
1、熔池温度高；
3100-3150℃
2、熔池存在时间短，体积小
3、熔池受到为断的搅动。
二、气焊冶金过程中的反应
1、物理反应在气焊过程中金属元素的相互渗透和扩散熔化冷凝时气体的聚集逸出；
熔渣上浮并覆盖在熔池表面，熔池或熔滴内气体膨胀而引起金属飞溅等。
2、化学反应在气焊过程中主要发生氧化，还原反应机碳化反应。
a碳化焰b氧化焰b中性焰
1—焰芯2---内焰3---外焰
图4-1氧乙炔焰的构造和形状
有游离碳，具有较强的还原作用，也有一定的渗碳作用。
可明显的区分焰、内焰、外焰。
最高温度可达2700~3000℃。
3、氧化焰氧与乙炔的混合比大于1.2时燃烧所形成的火焰为氧化焰，氧化焰中有过量的氧，焰芯呈淡紫蓝色，火焰挺直，燃烧时会发出急剧的“嘶嘶”噪声，最高温度可达3100~3300℃。
二、各种火焰的适用范围
根据材料（焊接）选择不同性质的火焰，才能获得优质的焊接。
焊接材料应用火焰
低碳钢中性焰
中碳钢中性焰或轻微的碳化焰
纯钢中性焰
黄钢氧化焰
锡青钢轻微氧化焰
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第三节气焊接头的种类及及坡口形式
一、气焊接头的种类
常用的气焊接头形式有卷边接头、对接接头、搭接接头及角接接等几种，焊接接头的形式可根据焊件厚度，结构形式、强度要求和施工条件等情况来选定。
一般气焊接头采用对接接头形式。
二、气焊焊缝坡口的基本形式与尺寸
在GB985-88标准中规定了，钢焊接接头的各和坡口形式与尺寸。
三、气焊的代号
用气焊方法进行焊接加工时，其气焊代号可参照GB518585《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》有关规定。
代号焊接方法代号焊接方法
3气焊32空气一燃气焊
31氧一燃气焊321空气一乙炔焊
311氧一乙炔气焊322空气一丙烷焊
312氧一丙烷焊33空气一丙烷焊313氢一氧气焊
第四节气焊工艺
一、焊前准备工作
为了保证气焊焊接接头的质量，焊前要作好准备工作，应对接头的待焊处和焊丝做好准备工作，彻底清除焊件中的氧化物、铁锈、油污和水份等。
焊接件只有在金属表面干净时毛细作用才能发生，所有的油污、毛刺、铜屑必须清除，若没有做好清洁则会造成不合格焊接点和降低SPRI，所以表面清洁是非常重要的工作。
气焊前，必须对焊件进行定位焊，薄板采用从中间向两边进行；
厚板一般从两端向中间进行。
管子的定位焊点要根据管径的大小不同而定，小于70mm两点定为即可，管径在300-500mm时，应进行3~5处定位焊。
二、气焊焊接参数。
正确选择气焊焊接参数是保证气焊接头质量的重要依据，气焊焊接参数通常包括焊丝的牌号，直径、熔剂、火焰性质与火焰能率，焊嘴的倾角，焊接方向和速度等。
1、焊丝直径的选择焊丝直径应根据焊件的厚度和坡口形式，焊接位置，火焰能率等因素来确定。
2、气焊火焰的性质和火焰能率的选择。
①火焰性质的选择根据焊件材料的种类及其性能来选择的。
②火焰能率的选择火焰能率是每小时可燃气体的消耗量（2/n）来表示的，其物理意义是表示单位时间内可燃气体所提供的能量。
3、焊炬倾角的选择
4、焊接速度的选择
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第五节气焊操作技术
一、气焊的基本操作技能
1、气焊火焰的点燃、调节、保持和熄灭
先微开氧气调节阀，再开乙炔调节阀，靠近火源点燃，根据焊件材料调节出所需的火焰。
熄灭火焰时先关乙炔调节阀，后关氧气调节阀。
2、起焊
先预热，焊枪往复移动，以保证焊件处温度均匀升高。
3、焊丝的填充方法
加热到焊接温度时填充焊接材料。
4、焊炬与焊丝的摆动。
摆动的三种形式：
1〉沿焊缝方向作前后运动，以不断地熔化焊件和焊丝而形成焊缝。
2〉在垂直于焊缝方向上作上下跳动，以调节熔池温度。
3〉在焊缝宽度方向上作横向摆动，便于坡口边缘很好地熔透。
5、收尾
收尾要领：
倾角小、焊速增、加丝快、熔池满
二、气焊的基本操作方法
可分为左焊法和右焊法
1、左焊法。
左焊法是焊接热源从接头左端向左端移动，并指向待焊部分的操作方法。
便于看清熔池上部凝固边缘，可获得高度和宽度较均匀的焊缝；
对金属起着预热作用；
生产效率较高；
操作方便，容易掌握。
缺点：
焊缝易氧化，冷却较快。
2、右焊法：
右焊法是指焊接热源从接头左端向右端移动，并指向已焊部分的操作方法。
火焰指向焊缝并覆盖整个熔池，能防止焊缝金属氧化，减少气孔，使焊缝金属冷却缓慢，从而改善焊缝金属组织。
不易掌握，对焊件没有预热作用；
只适用厚度较大，熔点较高焊件的焊接。
三、空间各种位置的气焊
焊接位置就是指熔焊时焊件接缝所处的空间位置。
1、平焊平焊就是在焊缝倾角为0°
，焊缝转角为90°
的焊接位置上所进行焊接。
2、平角焊是指角接焊缝倾角为0°
，180°
；
转角为45°
，135°
的角接位置上所进行的焊接。
3、横焊是指在焊缝倾角为0°
，焊缝转角为0°
的位置上所进行焊接。
4、立焊立焊是在焊缝倾角90°
270°
的位置上所进行的焊接。
第五章气体火焰钎焊
培训要求了解火焰钎焊的钎料、钎剂的性能、用途、掌握火焰钎焊工艺。
第一节气体火焰钎焊简介
一、气体火焰钎焊的概念
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钎焊就是采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材金属熔化温度利用液态，钎料润湿母材金属，填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。
火焰钎焊是使用可燃气体与氧气（或压缩空气）混合燃烧的火焰进行加热的一种钎焊方法。
二、火焰钎焊的特点。
1、母材金属被加热到熔点以大，焊件金属不熔化；
2、钎料的熔点低于母材金属的熔点；
3、在毛细作用下熔化的钎料填满两连接件间隙；
4、组织和力学性能变化小、变形小。
5、接头光滑平整；
6、生产效率高；
7、可钎焊异种材料；
8、对钎焊件表面的清理工作和装配质量要求较高。
第二节气体火焰钎焊的原理
钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙而形成牢固接头的，两个基本工艺条件：
1、液态钎料能润湿钎焊金属，并能致密地填满全部间隙；
2、液态钎料与钎焊金属进行必要的物理，化学反应，达到良好的金属结合。
一、液态钎料的填缝原理
液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之润湿性。
影响钎料润湿性的因素。
1、钎料和母材金属成分的影响。
如果液态钎料与母材金属相互溶解或形成化合物，则钎料便能较好地润湿母材金属。
2、钎焊温度的影响。
钎焊温度升高，有利于提高钎料对母材的润湿性，但温度太高，钎料的润湿性太好，往入会发生钎料的流失现象。
3、金属表面氧化物的影响。
金属表面的氧化物会阻碍钎料与母材金属的直接接触，使液态钎料聚成球状，这样润湿现象就不易发生。
4、母材金属表面粗糙度的影响。
钎料在粗糙的表面的润湿性比在光滑表面上要好，这是由于纵横交错的细纹对液态钎料的毛细作用，从而促进钎料的流布。
二、钎料与母材金属的相互作用。
钎焊熔化的钎料在填缝过程中与母材金属发生相互作用。
1、母材金属溶解于液态钎料中。
凡钎料与母材金属在液态下能够相互溶解的，则钎焊时母材金属就能溶解于钎料中。
2、钎料向母材金属中扩散。
钎焊过程中，在母材金属溶解于液态钎料的同时，也出现钎料向母材金属扩散的现象。
钎焊过程中，钎料与母材金属相互溶解，相互扩散而形成金属间的牢固连接，这就是钎缝形成的过程。
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第三节气体火焰钎焊用钎料和焊剂
一、气体火焰钎焊用的钎料
1、对钎料的基本要求。
1．钎料的熔点比母材金属熔点低40-60℃。
2．具有良好的润湿性，具有与母材金属相互扩散，溶解的能力。
3．有足够的力学性能和物理化学要求。
4．钎料的线膨胀系数应与母材金属相近。
2、火焰钎焊用的钎料。
按熔点分可分为软钎料和硬钎料。
450°
以上称为硬钎料。
用于火钎焊的主要有银基钎料、铜基钎料，铝基钎料。
1．银基钎料主要是银、铜、锌合金，有时加入少量的cd、sn、ni和Li等元素以满足不同的钎焊工艺要求。
广泛用于低碳钢、结构钢、不锈钢等等。
2、铜基钎料有较好的耐腐蚀性，便宜价格。
3、铝基钎料主要用来焊铝和铝合金。
空调行业中常用钎料的成分，性能和用途
二、火焰钎焊用的钎剂
钎焊时使用的熔剂，简称钎剂。
1．钎剂的作用。
减小液态钎料的表面张力，以致善液态钎料对焊件的润湿性。
清除钎料和母材金属表面的氧化物。
保护焊件和液态钎料在钎焊过程中不被氧化。
第四节气体火焰钎焊工艺
一、钎焊工艺
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1、钎焊接头形式的选择钎焊的接头形工有对接、搭接、T形接，卷边及套接等。
2、钎焊接头间隙的选择钎焊接头间隙的大小，对钎焊接头的强度和对钎缝的致密性有很大影响，间隙过大会破坏毛细作用；
过小会妨碍钎料的流入，传钎料不能填满整个钎缝。
常用金属材料钎焊接头间隙：
二、钎料和钎剂的选择
钎焊接头的性能和质量，在很大程度上取决于所用的钎料和钎剂，因此火焰钎焊时，必须根据钎焊接头的使用要求，母材金属种类来选择合用的钎料和钎剂。
1、钎料的选择
①根据钎焊接头的作用要求选择钎料。
②根据母材金属的类别选择钎料。
③根据钎焊方法选择钎料。
2、钎剂的选择。
①应考虑母材金属及钎料的种类；
②选择的钎剂熔点应低于钎料熔点
③选择的钎剂沸点应高于钎焊温度，以免蒸发。
④选择腐蚀性小的钎剂。
三、焊前清理。
钎焊前如果焊件清理不干净，在所缝处存在污物，就会产生钎料填不满钎缝或结合不良等缺陷，从而使钎缝接头强度下聒，因此钎焊前必须将焊件清洗干净。
焊件表面油污可用丙酮、酒精、汽油、三氯乙烷有机溶剂清洗。
焊接件清洁的重要性：
1、肮脏的表面会妨碍焊料的流动到接头里，这将会造成气孔和夹渣。
2、油污在加热时会碳化，形成薄膜，焊料在其上无法流动。
3、焊料无法和生锈，氧化的焊件表面熔合在一起
第五节气体火焰钎焊操作技术
一、同种金属火焰钎焊的基本操作。
1、焊前清理清除油污氧化物。
2、火焰钎焊
（1）预热
1．用火焰的外焰加热焊件，焰芯距焊件表面应保持15-20mm的距离，以增大加热面积。
2．钎焊导热性好的焊件时，必须用较大的焊嘴加热，一般预热到450-600℃后方可钎焊。
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3．钎焊厚薄不同的焊件时，预热火焰应指向厚件，以防薄件熔化。
4．预热湿度一般以高于钎灶熔点30°
—40℃为宜。
（2）钎剂的加入，当钎焊处被加热到接近钎料的熔化温度时，应立即撒上钎剂，并用外焰加热传其熔化。
（3）钎料的熔化待钎剂熔化后，应立即将钎料与被加热到高湿的焊件接触，利用焊件的高温传钎料熔化，待液态钎料流入间后，火焰焰芯与焊件的距离应加大到35-40mm以防钎料过热。
（4）注意事项
1、钎焊的时间应力求最短，以减少接触外的氧化；
2、不能用火焰直接加热钎料，应加热焊件，使钎料接触焊件就熔化；
3、火焰的高温区不要对着已熔化的钎料和钎剂，否则会使钎料钎剂过热过烧，造成某些成分的挥发和氧化，从而传接头的性能变坏。
4、钎焊后的零件，须待钎焊凝固后方可挪动位置。
（5）钎焊后的清理
1、凡使用的能溶于水的软钎剂，钎焊后可用水表洗。
2、若使用的是不溶于水的软钎剂，钎焊后可用有机溶剂，如酒精、汽油等清洗。
3、硬钎焊后的残留硼砂和硼酸钎剂，一般可用机械方法去除
例1、散热器上的纯铜与纯铜弯头的氧乙炔焰钎焊，要求钎焊接头在2.8Mpa压力下不泄漏。
①焊前清理在钎焊前，钎焊处用蒸汽脱脂
②装配在弯头每个脚上套上用直径为0.7mm的钎料HL204制成的钎料圈。
③钎焊方法由于钎料HL204中的磷能还原铜中的氧化物，可起到钎剂的作用，因此钎焊时不必另加钎剂，钎焊时可用双嘴焊炬加热，切不可直接加热钎料，因熔化的钎料尚未流入接头间隙就会被迅速凝固。
二、异种金属气体火焰钎焊的基本操作
1、操作要点异种金属的气体火焰钎焊，除了需按同种金属火焰钎焊的工艺和操作要点施焊之处，还应注意以下几点：
①钎料和钎剂的选择钎料应根据两种母材金属的材质及钎焊接头的传用要求进行选择，所选用的钎剂，应能同时清除两种焊件表面的氧化物，并能改善液态钎料对它们的润湿作用。
②钎焊接头预留间隙的选择，当钎焊接头采用套接形式时，若被套入零件的线膨胀系数大于外套零件，则应适当增大其预留间隙；
反之则应适当减少其预留间隙。
③异种金属钎焊时火焰能率的选择，因两种焊件的热导率不同，故加热时，火焰应对着热导率大的焊件，而稍偏向热导率小的焊件，这样才能保
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