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河南电力焊培中心:焊接用气体

焊接用气体分为助燃气体、可燃气体和保护气体三类。


1、助燃气体


助燃气体是指氧气,它是一种无色、无臭、无味、无毒的气体,不会燃烧。氧气的分子式为O2,在空气中占21%,蜜都大于空气。在一个大气压下,当温度低至-182.96℃,就变成浅蓝色易于蒸发的液态氧。工业上常用液化空气制氧法制取氧气。由于氧气能助燃,因此它在焊接汇总是形成气体火焰热源所不可缺少的部分。氧气的纯度会直接影响到气焊、气割的质量和效率,故气焊、气割用的氧气纯度至少不低于99.2%。


2、可燃气体


(1)乙炔


乙炔是在焊接中形成氧-乙炔火焰的可燃气体。它是无色的,但因工业用乙炔含有硫化氢等杂质,故有一股刺鼻的特殊气味。乙炔是碳氢化合物,分子式为C2H2,密度小于空气,能溶解于水和丙酮等液体中。焊接用乙炔要求硫化氢含量不大于0.15%磷化氢含量不大于0.08%(均指体积含量)。


乙炔本身具有爆炸性,如当压力在1.5大气压,温度达580-600℃时,就可能发生爆炸。电石的水解是放热反应,因此必须注意散热和冷却。另外,应避免乙炔与银和纯铜长期接触,以免形成乙炔银和乙炔铜等爆炸物质。乙炔若与空气或氧气按一定比例混合,便成为爆炸性气体,故乙炔在使用时,必须绝对注意安全。


(2)液化石油气


液化石油气是裂化石油的副产品,其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯以及少量的乙烷、乙烯等碳氢化合物。上述混合物在一般温度和1大气压下是呈气态状态,但只要加上不大的压力(一般为0.8-1.5MPa),就变成液态,可装入气瓶中贮存和运输。


液化石油气比空气重,并略带气味。它的火焰温度比乙炔的火焰温度低,而且消耗的氧气量大,它的燃烧速度也比乙炔低,因此在使用工具及操作工艺上均有所不同。由于液化石油气与空气或氧气混合形成爆炸性气体的范围较小,所以比使用乙炔安全。


3、保护气体


(1)氩气


氩气是无色、无嗅德单原子惰性气体,它在焊接过程中不与金属发生任何化学反应,也不溶解于金属,因此,它是气电焊的常用保护气体。由于它比空气重25%,使用时不易漂浮失散,有利于保护作用。氩气在空气中的含量为0.935%(体积),它是分馏制氧的副产品,工业纯氩的纯度可达99.99%,能满足焊接工作的需要。为增加电弧的析出热量,细化熔滴,提高焊接质量,氩气常与适当比例的另一种(或两种)气体混合使用。


(2)二氧化碳


二氧化碳气体是一种无色、无臭、无味的气体,分子式为CO2。在标准状态下,它的密度是空气的1.5倍。当它溶于水中时稍有酸味。在常温下很稳定,但在高温下(5000K左右)几乎能全部分解。


CO2受到压缩能变成液态,在常温下就会气化,工业用的CO2都是液态的。1kg液态CO2可气化成509L标准状态的气态CO2。当不加压而冷却时,CO2气体将直接变成固态(干冰)。随着温度的升高,干冰不需经过液态转变而直接变成气体。由于干冰表面冷凝着空气里的水分,所以它不适用于焊接。CO2气体主要是酿造厂和化工厂的副产品。


由于液态CO2中可溶解约占质量0.05%的水分,因此当用作二氧化碳气电焊的保护气体时,必须经过干燥处理。


另外,由于CO2在高温时具有氧化性,故所配用的焊丝应有足够的脱氧元素。


(3)氦气


氦气是无嗅、无色、无毒的气体,在焊接过程中不与任何元素和化合物进行化学反应。天然气中含有1%的氦,使用液化和过滤技术吧氦分离出来,工业纯氦的纯度可达99.99%。氦气的电离电位高,为24eV(电子伏特),较高的电离电位导致引弧困难,但其电弧温度比氩气的高。氦气的密度只是空气的1/8,不管空气做何种形式的运动,都会把在大气中氦保护区域内的氦气逐走,因此通常用于有屏蔽的区域内。氦气主要是在焊接有色金属时做保护气体用,将氦气与其他其他的混合气体用作焊接某些黑色金属及其合金时效果也很理想。采用氦气最合适的焊接方法是钨极气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊。


(4)混合气体


在气体保护焊早期,主要是使用单一的气体。随着焊接技术不断地进步,在科研试验室和生产实践中,发现以一种气体为主体,适当加入一定量的另一种或两种气体后,在细化熔滴、减少飞溅、改善熔深、提高电弧的稳定性和提高电弧温度等方面能获得改善。

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