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《第二節(jié) 氣焊氣割火焰及工藝參數(shù)的選擇》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第二節(jié)氣焊氣割火焰及工藝參數(shù)的選擇 一、氣焊氣割火陷 氣焊的火焰是用來(lái)對(duì)焊件和填充金屬進(jìn)行加熱、熔化和焊接的熱源；氣割的火焰是預(yù)熱的熱源；火焰的氣流又是熔化金屬的保護(hù)介質(zhì)。焊接火焰直接影響到焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率，氣焊氣割時(shí)要求焊接火焰應(yīng)有足夠的溫度，體積要小，焰芯要直，熱量要集中；還應(yīng)要求焊接火焰具有保護(hù)性，以防止空氣中的氧、氮對(duì)熔化金屬的氧化及污染?！ ?一)焊接切割的火焰分類 氣焊氣割的氣體火焰包括氧—乙炔焰、氫氧焰及液化石油氣體[丙烷(C3H8)含量占50％～80％，此外還有丁烷(C4H10)、丁烯(C4H8)等]燃燒的火焰。乙炔與氧混合燃燒形
2、成的火焰，稱為氧—乙炔焰。氧—乙炔焰具有很高的溫度(約3200℃)，加熱集中，因此，是氣焊氣割中主要采用的火焰?！ 渑c氧混合燃燒形成的火焰，稱為氫氧焰。氫氧焰是最早的氣焊利用的氣體火焰，由于其燃燒溫度低(溫度可達(dá)2770℃)，且容易發(fā)生爆炸事故，未被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，目前主要用于鉛的焊接及水下火焰切割等?！ ∫夯蜌馊紵臏囟缺妊酰胰不鹧嬉?丙烷在氧氣中燃燒溫度為2000～2850℃)。液化石油氣體燃燒的火焰主要用于金屬切割，用于氣割時(shí)，金屬預(yù)熱時(shí)間稍長(zhǎng)，但可以減少切口邊緣的過(guò)燒現(xiàn)象，切割質(zhì)量較好，在切割多層疊板時(shí)，切割速度比使用乙炔快20％～3
3、0％。液化石油氣體燃燒的火焰除越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于鋼材的切割外，還用于焊接有色金屬。國(guó)外還有采用乙炔與液化石油氣體混合，作為焊接氣源?！ ∫胰?C2H2)在氧氣(O2)中的燃燒過(guò)程可以分為兩個(gè)階段，首先乙炔在加熱作用下被分解為碳(C)和氫(H2)，接著碳和混合氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳(CO)，形成第一階段的燃燒；隨后在第二階段的燃燒是依靠空氣中的氧進(jìn)行的，這時(shí)一氧化碳和氫氣分別與氧發(fā)生反應(yīng)分別生成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。上述的反應(yīng)釋放出熱量，即乙炔在氧氣中燃燒的過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程。 氧—乙炔火焰根據(jù)氧和乙炔混合比的不同，可分為中性焰、碳化焰
4、和氧化焰三種類型，其構(gòu)造和形狀如圖2—2所示?！ ?二)中性焰 中性焰是氧與乙炔體積的比值(O2／C2H2)為1．1～1．2的混合氣燃燒形成的氣體火焰，中性焰在第一燃燒階段既無(wú)過(guò)剩的氧又無(wú)游離的碳。當(dāng)氧與丙烷容積的比．值(O2／C3H8)為3．5時(shí)，也可得到中性焰。中性焰有三個(gè)顯著區(qū)別的區(qū)域，分別為焰芯、內(nèi)焰和外焰，如圖2—2(a)所示。圖2-2氧—乙炔焰的構(gòu)造和形狀1．焰芯2．內(nèi)焰3．外焰 1．焰芯中性焰的焰芯呈尖錐形，色白而明亮，輪廓清楚。焰芯由氧氣和乙炔組成，焰芯外表分布有一層由乙炔分解所生成的碳素微粒，由于熾熱的碳粒發(fā)出明亮的白光，因而有明亮而
5、清楚的輪廓。 在焰芯內(nèi)部進(jìn)行著第一階段的燃燒。焰芯雖然很亮，但溫度較低(800～1200℃)，這是由于乙炔分解而吸收了部分熱量的緣故。 2．內(nèi)焰內(nèi)焰主要由乙炔的不完全燃燒產(chǎn)物，即來(lái)自焰芯的碳和氫氣與氧氣燃燒的生成物一氧化碳和氫氣所組成。內(nèi)焰位于碳素微粒層外面，呈藍(lán)白色，有深藍(lán)色線條。內(nèi)焰處在焰芯前2～4mm部位，燃燒量激烈，溫度最高，可達(dá)3100～3150℃。氣焊時(shí)，一般就利用這個(gè)溫度區(qū)域進(jìn)行焊接，因而稱為焊接區(qū)?！ ∮捎趦?nèi)焰中的一氧化碳(CO)和氫氣(H2)能起還原作用，所以焊接碳鋼時(shí)都在內(nèi)焰進(jìn)行，將工件的焊接部位放在距焰芯尖端2～4mm處。內(nèi)焰中的
6、氣體中一氧化碳的含量占60％～66％，氫氣的含量占30％～34％，由于對(duì)許多金屬的氧化物具有還原作用，所以焊接區(qū)又稱為還原區(qū)?！ ?．外焰處在內(nèi)焰的外部，外焰的顏色從里向外由淡紫色變?yōu)槌赛S色。在外焰，來(lái)自內(nèi)焰燃燒生成的一氧化碳和氫氣與空氣中的氧充分燃燒，即進(jìn)行第二階段的燃燒。外焰燃燒的生成物是二氧化碳和水。 外焰溫度為1200～2500℃。由于二氣化碳(CO2)和水(H2O)在高溫時(shí)容易分解，所以外焰具有氧化性?！ ≈行匝鎽?yīng)用最廣泛，一般用于焊接碳鋼、紫銅和低合金鋼等?！ ≈行匝娴臏囟仁茄刂鹧孑S線而變化的，如圖2—3所示。中性焰溫度最高處在距離焰芯末端
7、2～4mm的內(nèi)焰的范圍內(nèi)，此處溫度可達(dá)3150℃，離此處越遠(yuǎn)，火焰溫度越低。圖2-3中性焰的溫度分布情況 此外，火焰在橫斷面上的溫度是不同的，斷面中心溫度最高，越向邊緣，溫度就越低?！ ∮捎谥行匝娴难嫘竞屯庋鏈囟容^低，而且內(nèi)焰具有還原性，內(nèi)焰不但溫度最高還可以改善焊縫金屬的性能，所以，采用中性焰焊接切割大多數(shù)的金屬及其合金時(shí)，都利用內(nèi)焰?！ ?三)碳化焰 碳化焰是氧與乙炔的體積的比值(O2／C2H2)小于1．1時(shí)的混合氣燃燒形成的氣體火焰，因?yàn)橐胰灿羞^(guò)剩量，所以燃燒不完全。碳化焰中含有游離碳，具有較強(qiáng)的還原作用和一定的滲碳作用?！ √蓟婵煞譃檠嫘?、內(nèi)
8、焰和外焰三部分，如圖2—2(b)所示。碳化焰的整個(gè)火焰比中性焰長(zhǎng)而
