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切割用氧-乙炔火焰性质

发布者：青岛海西中瑞金属加工有限公司发布时间：2015/4/20 9:29:50

切割是利用气体火焰作热源的焊接方法。青岛激光切割中最常用的是氧-乙炔火焰，它是利用氧气和乙烘气混合燃烧产生的火焰为热源，将接头处的局部母材金属和填充焊丝熔化，并使之熔合、凝固后形成焊接接头的过程。
氧-乙炔火焰是乙炔和氧经；悍炬混合，由喷嘴喷出后混合燃烧、并发生一系列化学反应所形成的火焰。根据氧和乙焕混合比的不同，氧-乙炔火焰可分为碳化焰(也称还原焰)、中性焰和氧化焰三种。
①碳化焰氧与乙；快的混合比(OzlC2Hz)小于1(一般在0.85-0.95之间)时，混合气中的乙炔未完全燃烧，这种火焰称为碳化焰。碳化焰的焰芯、内焰和外焰三部分均很明显。整个火焰芯呈灰白色；内焰垒淡白色，出一氧化碳、氨平日碳组成；外焰呈橙黄色，除燃烧产物二氧化碳和水蒸气外，还有朱燃烧的碳和氢。
碳化焰的缎高温度低于3000"C。由于存在过剩的碳微粒和氢，碳会渗入填充金属中，使填充金阔的含碳量增高；游离的氢也会进入焊缝，导致气孔和裂纹。因此，碳化焰不能用于焊接低碳钢和合金钢，而轻微的碳化焰只适用于高碳钢、铸铁等。
②中性焰在焊炬的混合室内，氧与乙；快的混合比(OziC2日2)为1-1.1时，被完全燃烧，元过剩的游离碳或氧，这种火焰称为中性焰。中性焰由焰芯、内焰(微微可见〕和外焰三部分组成。焰芯呈尖锥后，白色而明亮，轮廓清楚。其长度与混合气的流出速度有关，流速快，焰芯长，反之焰芯就短。
焰芯的光亮就是由炽热的碳徽貌发出的,但混度并不很高，约有950℃。火焰紧靠焰芯末端，呈杏核形，蓝白色，并带深蓝色线条，微微闪动。焰芯中分解出的碳就在这一区域内与筑化合而剧烈燃烧，并生成一氧化碳，因此温度很高，其中离开焰芯末端3mm左右处温度最高，约3100℃。焊接时主要是利用火焰的这一部分。这部分气氛中2/3是一氧化碳，1/3是氢，所以具有一定的还原氧化物的作用。
中性焰的温度沿火焰的轴线变化。内焰区沿火焰轴线的最高温度是在距焰芯2-4mm的范围内，火焰混度为3020℃。离内焰区越远，火焰温度越低。
中性焰的外焰与内焰并无明显界限，一般是从颜色上区别。外焰的颜色从内向外由蓝白色变为淡紫色和橙黄色。在外焰中，主要是一氧化碳、氢气与空气中的氧化合而充分燃烧，生成二氧化碳和水蒸气。外焰的温度比焰芯高，约为1200-2500℃，具有氧化性，二氧化碳对熔池具有保护作用。
中性焰由于内焰温度高，能改善焊缝的力学性能，是焊接中经常使用的火焰。一般低碳钢、低合金钢和有色金属材料的焊接基本上都采用中性焰。
③氧化焰氧与乙焕的混合比(OzlCzHz)大于1.1(一般在1.2-1.7之间)肘，混合气燃烧过程加剧，并出现氧过剿，这种火焰称为氧化焰。氧化焰中整个火焰和焰芯的长度都明显缩短，只能看见焰芯和外焰部分。焰芯垒蓝白色，外焰呈蓝紫色。火焰挺直，带有"嘶嘶"的声音。氧的比例越大，火焰越短，响声也越大。
氧化焰的最高温度高于中性焰。由于存在过剩的游离氧，因此具有氧化性。若用来焊接钢，焊缝将产生大量的氧化物和气孔。同时熔池也会发生剧烈沸腾，使焊缝金属变脆。因此氧化焰不适于焊接钢件，一般只用于黄钢的切割。
常用材料切割时应采用的火焰种类见表3.1.
可燃气体的种类很多，目前应用最普遍的是乙炔气，其次是液化石汹气。绝大多数的黑色和有色金属都可采用切割。采用氧-乙；快火焰可以焊接碳钢、铸铁、低合金钢、铜合金、镰合金、铝合金采用天然气、丙统等取代乙炔作可燃气体时，可以焊接熔点较低的金属和贵金属，如铝、缓、辛辛、铅等。商熔点、金属如银、钮、
钢和鸽以及活性金属(如铁和错等)不宜采用切割。

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