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第二节 氧乙炔火焰 第二节 氧乙炔火焰 一、氧乙炔火焰的种类及性质 一、氧乙炔火焰的种类及性质 1. 中性焰 1. 中性焰 氧气与乙炔的体积混合比( O 2 /C 2 H 2 )为 1.1 ~ 1.2 时,它燃烧后的气体中既无过剩的氧气,也无游 离碳,便可得到所谓的中性焰。中性焰由焰心、内焰 和外焰三部分组成,见图.

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1 第二节 氧乙炔火焰 第二节 氧乙炔火焰 一、氧乙炔火焰的种类及性质 一、氧乙炔火焰的种类及性质 1. 中性焰 1. 中性焰 氧气与乙炔的体积混合比( O 2 /C 2 H 2 )为 1.1 ~ 1.2 时,它燃烧后的气体中既无过剩的氧气,也无游 离碳,便可得到所谓的中性焰。中性焰由焰心、内焰 和外焰三部分组成,见图 3-2a 。 氧气与乙炔的体积混合比( O 2 /C 2 H 2 )为 1.1 ~ 1.2 时,它燃烧后的气体中既无过剩的氧气,也无游 离碳,便可得到所谓的中性焰。中性焰由焰心、内焰 和外焰三部分组成,见图 3-2a 。图 3-2a图 3-2a (1) 焰心 (1) 焰心 此区域主要是乙炔加热分解为游离状态的碳和氢, 是为乙炔燃烧的准备阶段。炽热的碳使焰心发出明亮 的白光,在焰心部分进行着以下两种反应: 此区域主要是乙炔加热分解为游离状态的碳和氢, 是为乙炔燃烧的准备阶段。炽热的碳使焰心发出明亮 的白光,在焰心部分进行着以下两种反应:

2 部分乙炔氧化,其反应式为: 部分乙炔氧化,其反应式为: C 2 H 2 + O 2 2CO+ H 2 C 2 H 2 + O 2 2CO+ H 2 部分乙炔升温分解,其反应式为: 部分乙炔升温分解,其反应式为: C 2 H 2 2C+ H 2 C 2 H 2 2C+ H 2 总反应式为: 总反应式为: 2C 2 H 2 + O 2 2CO+2H 2 +2C 2C 2 H 2 + O 2 2CO+2H 2 +2C 因此,焰心虽然亮度很高,但温度却不很高,约 800 ~ 1200 ℃。 因此,焰心虽然亮度很高,但温度却不很高,约 800 ~ 1200 ℃。 (2) 内焰 (2) 内焰 此区域主要由氧气和乙炔初步化学反应后生成的一 氧化碳和氢气组成,它的温度范围在 2800 ~ 3200 ℃, 离焰心尖端 2 ~ 4mm 处温度最高,可达到 3100 ~ 3200 ℃。内焰中一氧化碳约占 60 %~ 66 %,氮气约占 34 %~ 40 %,它的还原性能对焊接熔池起到一定的保 护作用,所以从气焊的实质来说,也是气体保护焊。 此区域主要由氧气和乙炔初步化学反应后生成的一 氧化碳和氢气组成,它的温度范围在 2800 ~ 3200 ℃, 离焰心尖端 2 ~ 4mm 处温度最高,可达到 3100 ~ 3200 ℃。内焰中一氧化碳约占 60 %~ 66 %,氮气约占 34 %~ 40 %,它的还原性能对焊接熔池起到一定的保 护作用,所以从气焊的实质来说,也是气体保护焊。

3 (3) 外焰 (3) 外焰 此区域由于吸取了空气中的氧,使乙炔达到完全燃烧, 生成物为二氧化碳和水蒸气,其反应式为: 此区域由于吸取了空气中的氧,使乙炔达到完全燃烧, 生成物为二氧化碳和水蒸气,其反应式为: 4C 2 H 2 + 2H 2 +3O 2 4CO 2 +2H 2 O 4C 2 H 2 + 2H 2 +3O 2 4CO 2 +2H 2 O 外焰周围由于空气中氧和氮的混入,故具有氧化性, 温度也较低,约占 1200 ~ 2500 ℃。中性焰的温度分布见 图 3-3 。 外焰周围由于空气中氧和氮的混入,故具有氧化性, 温度也较低,约占 1200 ~ 2500 ℃。中性焰的温度分布见 图 3-3 。 图 3-3 图 碳化焰 2. 碳化焰 当氧气与乙炔的混合比( O 2 /C 2 H 2 )小于 1.1 时的火 焰为碳化焰。火焰中含有游离碳,具有较强的还原作用, 也有一定的渗碳作用。 当氧气与乙炔的混合比( O 2 /C 2 H 2 )小于 1.1 时的火 焰为碳化焰。火焰中含有游离碳,具有较强的还原作用, 也有一定的渗碳作用。 由于缺乏使乙炔充分燃烧的氧气,所以火焰将冒黑 烟。焰心呈蓝白色,内焰由一氧化碳、氢气和碳素微粒 组成。 由于缺乏使乙炔充分燃烧的氧气,所以火焰将冒黑 烟。焰心呈蓝白色,内焰由一氧化碳、氢气和碳素微粒 组成。

4 呈淡白色。外焰呈橙黄色。碳化焰的最高温度比中性焰低, 约为 2700 ~ 3000 ℃。(图 3-2b ) 呈淡白色。外焰呈橙黄色。碳化焰的最高温度比中性焰低, 约为 2700 ~ 3000 ℃。(图 3-2b )图 3-2b图 3-2b 3. 氧化焰 3. 氧化焰 当氧与乙炔体积的比值( O 2 /C 2 H 2 )大于 1.2 时得到的 火焰时氧化焰。由于火焰中由过量的氧,在焰心外面形成 一个有氧化性的高氧区,使焰心、内焰和外焰尺寸缩短, 内外焰层次不清,火焰呈蓝紫色。火焰挺直,并发出 “ 嘶嘶 ” 声,其最高温度比中性焰高,可达 3100 ~ 3300 ℃。(图 3- 2c ) 当氧与乙炔体积的比值( O 2 /C 2 H 2 )大于 1.2 时得到的 火焰时氧化焰。由于火焰中由过量的氧,在焰心外面形成 一个有氧化性的高氧区,使焰心、内焰和外焰尺寸缩短, 内外焰层次不清,火焰呈蓝紫色。火焰挺直,并发出 “ 嘶嘶 ” 声,其最高温度比中性焰高,可达 3100 ~ 3300 ℃。(图 3- 2c )图 3- 2c图 3- 2c 二、氧乙炔火焰的调节及使用范围 二、氧乙炔火焰的调节及使用范围 1. 氧乙炔火焰的调节 1. 氧乙炔火焰的调节 (1) 火焰性质的调节 (1) 火焰性质的调节 碳化焰 中性焰:增加氧气量,使火焰由长变短,颜 色由淡红色变为蓝白色,直至焰心及外焰的轮廓 碳化焰 中性焰:增加氧气量,使火焰由长变短,颜 色由淡红色变为蓝白色,直至焰心及外焰的轮廓

5 显得特别清楚,内焰与外焰间的明显界线消失为止。 显得特别清楚,内焰与外焰间的明显界线消失为止。 中性焰 碳化焰:减少氧气量或增加乙炔量,这 时火焰变长,焰心轮廓不清。焊接时所用的碳化焰, 其内焰长度一般为焰心长度的 2 倍左右。 中性焰 碳化焰:减少氧气量或增加乙炔量,这 时火焰变长,焰心轮廓不清。焊接时所用的碳化焰, 其内焰长度一般为焰心长度的 2 倍左右。 中性焰 氧化焰:增加氧气量,这时整个火焰将 缩短,当听到有急速的 “ 嘶嘶 ” 声时便是氧化焰。 中性焰 氧化焰:增加氧气量,这时整个火焰将 缩短,当听到有急速的 “ 嘶嘶 ” 声时便是氧化焰。 (2) 火焰能率的调节 (2) 火焰能率的调节 气焊火焰能率指每小时混合气体的消耗量( L/h )。 气焊火焰能率指每小时混合气体的消耗量( L/h )。 当要减小中性焰或氧化焰的能率时,应先调节氧气 阀门以减少氧气流量,后调节乙炔阀门以减少乙炔流 量。 当要减小中性焰或氧化焰的能率时,应先调节氧气 阀门以减少氧气流量,后调节乙炔阀门以减少乙炔流 量。 当要增加火焰能率时,应先调节乙炔阀门增加乙炔 乙炔流量,后调节氧气阀门增加氧气流量。 当要增加火焰能率时,应先调节乙炔阀门增加乙炔 乙炔流量,后调节氧气阀门增加氧气流量。

6 2. 各种火焰的使用范围 2. 各种火焰的使用范围 中性焰适用于焊接一般低碳钢和要求对熔化金 属不渗碳的金属材料,如不锈钢、纯铜、铝及铝 合金等。 中性焰适用于焊接一般低碳钢和要求对熔化金 属不渗碳的金属材料,如不锈钢、纯铜、铝及铝 合金等。 碳化焰用于焊接高碳钢、铸铁及硬质合金等。 碳化焰用于焊接高碳钢、铸铁及硬质合金等。 氧化焰用于焊接黄铜。一般很少采用这种火焰 进行焊接。 氧化焰用于焊接黄铜。一般很少采用这种火焰 进行焊接。 返回继续

7 氧乙炔火焰构造和形状 返回

8 中性焰的温度分布


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