az Oxy-fuel gázhegesztés egy fúziós hegesztési folyamat, ahol az alkatrészek állandóan össze vannak kötve. Itt a hőt megfelelő gáznemű széntartalmú üzemanyag oxigénnel történő égetésével biztosítják. Potenciális üzemanyag oxi-üzemanyag gázhegesztés incudes acetilén, propilén, propán, MAPP (metilacetilén-propadién-propán) gáz és földgáz; azonban, acetilén (C2H2) gyakran használják, mivel maximális lánghőmérsékletet biztosít. Mind az üzemanyagot, mind az oxigént külön tárolják a palackokban, és ezeket egy fáklyában összekeverik, mielőtt a keveréket egy fúvókán keresztül szállítják. Ezt a keveréket ezután meggyújtják, hogy lángot hozzanak létre. Az acetilén és az oxigén közötti égés exoterm reakciója hőt termel. Ezt a hőt használják fel az alaplemezek és a töltőanyag fém faying felületeinek megolvasztására, hogy hegesztési gyöngyöt képezzenek. Egy adott tüzelőanyag egységnyi térfogatára (vagy tömegére) vonatkozó teljes elégetéshez mindig rögzített térfogatra (vagy tömegre) van szükség. Az adott üzemanyaghoz szükséges oxigén térfogat / tömeg elméletileg sztöchiometrikus elemzéssel nyerhető. Az acetilén oxigénben történő elégetéséhez a sztöchiometrikus oxigén-üzemanyag arány 13,26 : 1 (tömeg alapján) vagy 11,92: 1 (térfogat alapján). Ez azt jelzi, hogy 13,26 kg oxigén szükséges 1 kg acetilén teljes elégetéséhez. Alternatív megoldásként 11,92 m3 oxigén szükséges 1 m3 acetilén teljes elégetéséhez.
oxi-acetilén gázhegesztésnél, ha az oxigén-acetilén keverék sztöchiometrikus, akkor a kapott láng semleges láng. Itt a fúvókán keresztül szállított teljes acetilén és oxigén reakcióba lép egymással, szén-dioxidot és vízgőzt hozva létre, és az égés után sem acetilén, sem oxigén nem marad maradék. Hasonlóképpen, ha több acetilént szállítunk, mint amennyi sztöchiometrikusan szükséges, akkor bizonyos mennyiségű acetilén marad maradékként. A kapott láng néven ismert karburáló láng vagy redukáló láng. Mivel az acetilén széntartalmú elem, így a felesleges acetilén reagálhat az olvadt hegesztési gyöngyben lévő oxigénelemekkel. Ez kemény és törékeny hegesztési gyöngyöt eredményezhet. Másrészt, ha több oxigént szállítanak, mint amennyi sztöchiometrikusan szükséges, akkor bizonyos mennyiségű oxigén marad a teljes acetilén teljes égése után is. A kapott lángot oxidáló lángnak nevezzük, mivel a felesleges oxigén tovább oxidálhatja az olvadt hegesztési gyöngy elemeit. A fenti három típusú láng tipikus megjelenése látható. A karburáló vagy redukáló láng és az oxidáló láng közötti különböző hasonlóságokat és különbségeket az alábbiakban táblázatos formában adjuk meg.
- a láng típusától függetlenül a gáznemű széntartalmú üzemanyag és az oxigén ellátása elengedhetetlenül szükséges. Az üzemanyag és az oxigén relatív áramlási sebessége alapján a láng típusa megváltozik.
- az üzemanyag és az oxigén közötti égés mindkét típusú lángban történik. Bár az égés teljessége a különböző típusú lángok esetében eltérő.
- belső fehéres kúp alakul ki a fúvóka kijáratánál, függetlenül a láng típusától. A belső kúp mérete, hőmérséklete és hőintenzitása azonban a láng típusától függően változik.
- a legtöbb ipari gázhegesztő fáklya rendelkezik az acetilén és az oxigén ellátási sebességének külön manipulálásával. Így a redukáló láng könnyen átalakítható semleges vagy oxidáló lánggá, ha a szelepeket még hegesztés közben is beállítja, vagy fordítva.
különbségek a redukáló láng és az oxidáló láng között
| karburáló vagy redukáló láng | oxidáló láng |
|---|---|
| a Szénégető lángot akkor kapjuk, ha a sztöchiometrikusan teljes égéshez szükségesnél kevesebb oxigént szállítunk. | oxidáló láng keletkezik, ha a sztöchiometrikusan teljes égéshez szükségesnél több oxigént szállítanak. |
| gáznemű tüzelőanyagok (például acetilén, propilén, propán, földgáz stb.) a lángon belül zajlik. | a gáznemű tüzelőanyag teljes égése a lángon belül történik. Még akkor is, ha a teljes üzemanyag kiég, az oxigén feleslegben marad. |
| a karburáló láng három különböző rétegből áll (I) belső fehér kúp, (ii) köztes vöröses láng tollés (iii) külső kékes láng. | az oxidáló láng általában két rétegből áll (i) belső fehér kúpés (ii) külső kékes láng. |
| az oxigénhiány miatt az égési reakció első szakasza (acetilén szén-monoxidra) szélesebb területen fordul elő. Ez viszonylag nagyobb belső kúpot eredményez. | a túlzott oxigénellátás miatt az égési reakció első szakasza gyorsan megtörténik egy kis területen belül. Ez kisebb belső kúpot eredményez. |
| a nagyobb méret miatt a belső kúp átlaghőmérséklete viszonylag alacsonyabb (2900 körül). A hőintenzitás szintén viszonylag kisebb a belső kúpnál. | a kisebb méret miatt a hőintenzitás és a hőmérséklet nagyobb a belső kúpnál. A belső kúp hőmérséklete akár 3300 C is lehet. |
| A karburáló láng (i) szénatomokat indukálhat a hegesztési gyöngybe, vagy (ii) oxigénatomokat vehet ki a hegesztési gyöngyből. | az oxidáló láng (I) diffundálhatja az oxigénatomokat a hegesztési gyöngybe, vagy (ii) szénatomokat vehet ki a hegesztési gyöngyből. |
| a karburáló lánggal kialakított hegesztési gyöngy kissé kemény és törékeny lehet, mint a megfelelő alapelemek. | a karburáló lánggal kialakított hegesztési gyöngy viszonylag lágyabb és képlékeny lehet, mint a megfelelő alapelemek. |
| a gázhegesztés ezzel a lánggal kevésbé zajos. | a gázhegesztés ezzel a lánggal viszonylag zajosabb lehet. |
| A karburáló láng akkor használható, ha az alkatrészek szénben gazdagok vagy oxigénmentesek. Ezt a lángot általában magas széntartalmú acél, öntöttvas, nagysebességű acél, oxigénmentes réz stb. | az oxidáló láng előnyös az alacsony széntartalmú vasötvözetekből és színesötvözetekből készült alkatrészek összekapcsolásához. |
