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切割用氧-乙炔火焰性質

發布者:青島海西中瑞金屬加工有限公司  發布時間:2015/4/20 9:29:50
切割是利用氣體火焰作熱源的焊接方法。青島激光切割中最常用的是氧-乙炔火焰,它是利用氧氣和乙烘氣混合燃燒產生的火焰為熱源,將接頭處的局部母材金屬和填充焊絲熔化,并使之熔合、凝固后形成焊接接頭的過程。
氧-乙炔火焰是乙炔和氧經;悍炬混合,由噴嘴噴出后混合燃燒、并發生一系列化學反應所形成的火焰。根據氧和乙煥混合比的不同,氧-乙炔火焰可分為碳化焰(也稱還原焰)、中性焰和氧化焰三種。
①碳化焰氧與乙;快的混合比(OzlC2Hz)小于1(一般在0.85-0.95之間)時,混合氣中的乙炔未完全燃燒,這種火焰稱為碳化焰。碳化焰的焰芯、內焰和外焰三部分均很明顯。整個火焰芯呈灰白色;內焰壘淡白色,出一氧化碳、氨平日碳組成;外焰呈橙黃色,除燃燒產物二氧化碳和水蒸氣外,還有朱燃燒的碳和氫。
碳化焰的緞高溫度低于3000"C。由于存在過剩的碳微粒和氫,碳會滲入填充金屬中,使填充金闊的含碳量增高;游離的氫也會進入焊縫,導致氣孔和裂紋。因此,碳化焰不能用于焊接低碳鋼和合金鋼,而輕微的碳化焰只適用于高碳鋼、鑄鐵等。
②中性焰在焊炬的混合室內,氧與乙;快的混合比(OziC2日2)為1-1.1時,被完全燃燒,元過剩的游離碳或氧,這種火焰稱為中性焰。中性焰由焰芯、內焰(微微可見〕和外焰三部分組成。焰芯呈尖錐后,白色而明亮,輪廓清楚。其長度與混合氣的流出速度有關,流速快,焰芯長,反之焰芯就短。
焰芯的光亮就是由熾熱的碳徽貌發出的,但混度并不很高,約有950℃;鹧婢o靠焰芯末端,呈杏核形,藍白色,并帶深藍色線條,微微閃動。焰芯中分解出的碳就在這一區域內與筑化合而劇烈燃燒,并生成一氧化碳,因此溫度很高,其中離開焰芯末端3mm左右處溫度最高,約3100℃。焊接時主要是利用火焰的這一部分。這部分氣氛中2/3是一氧化碳,1/3是氫,所以具有一定的還原氧化物的作用。
中性焰的溫度沿火焰的軸線變化。內焰區沿火焰軸線的最高溫度是在距焰芯2-4mm的范圍內,火焰混度為3020℃。離內焰區越遠,火焰溫度越低。
中性焰的外焰與內焰并無明顯界限,一般是從顏色上區別。外焰的顏色從內向外由藍白色變為淡紫色和橙黃色。在外焰中,主要是一氧化碳、氫氣與空氣中的氧化合而充分燃燒,生成二氧化碳和水蒸氣。外焰的溫度比焰芯高,約為1200-2500℃,具有氧化性,二氧化碳對熔池具有保護作用。
中性焰由于內焰溫度高,能改善焊縫的力學性能,是焊接中經常使用的火焰。一般低碳鋼、低合金鋼和有色金屬材料的焊接基本上都采用中性焰。
③氧化焰氧與乙煥的混合比(OzlCzHz)大于1.1(一般在1.2-1.7之間)肘,混合氣燃燒過程加劇,并出現氧過剿,這種火焰稱為氧化焰。氧化焰中整個火焰和焰芯的長度都明顯縮短,只能看見焰芯和外焰部分。焰芯壘藍白色,外焰呈藍紫色;鹧嫱χ,帶有"嘶嘶"的聲音。氧的比例越大,火焰越短,響聲也越大。
氧化焰的最高溫度高于中性焰。由于存在過剩的游離氧,因此具有氧化性。若用來焊接鋼,焊縫將產生大量的氧化物和氣孔。同時熔池也會發生劇烈沸騰,使焊縫金屬變脆。因此氧化焰不適于焊接鋼件,一般只用于黃鋼的切割。
常用材料切割時應采用的火焰種類見表3.1.
可燃氣體的種類很多,目前應用最普遍的是乙炔氣,其次是液化石洶氣。絕大多數的黑色和有色金屬都可采用切割。采用氧-乙;快火焰可以焊接碳鋼、鑄鐵、低合金鋼、銅合金、鐮合金、鋁合金采用天然氣、丙統等取代乙炔作可燃氣體時,可以焊接熔點較低的金屬和貴金屬,如鋁、緩、辛辛、鉛等。商熔點、金屬如銀、鈕、
鋼和鴿以及活性金屬(如鐵和錯等)不宜采用切割。

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