Oxy燃料ガス溶接は、コンポーネントが永久に一緒に接合されている一つの融合溶接プロセスです。 ここで、熱は、適切なガス状炭素質燃料を酸素で燃焼させることによって供給される。 潜在的な燃料のoxy燃料のガス溶接のincudesアセチレン、プロピレン、プロパン、MAPP(methylacetylene-propadieneのプロパン)のガスおよび天燃ガス;但し、アセチレン(C2H2)は最高の炎の温度を提供するので頻繁に使用されます。 燃料および酸素は両方シリンダーで別に貯えられ、これらはノズルを通して混合物を渡す前にトーチで混合されます。 この混合物は、その後、炎を生成するために点火されます。 アセチレンと酸素との間の燃焼の発熱反応は熱を生成する。 この熱が溶接ビードを形作るために支承板および溶加材のfaying表面を溶かすのに使用されています。 特定の燃料の単位体積(または質量)当たりの完全燃焼のためには、固定体積(または質量)の酸素が常に望まれる。 所定の燃料に必要とされる酸素の体積/質量は、化学量論的分析によって理論的に得ることができる。 酸素のアセチレンの燃焼のために、化学量論の酸素燃料の比率は13.26:1(固まりに基づいて)または11.92:1(容積に基づいて)です。 これは、13.26kgの酸素が1kgのアセチレンの完全燃焼に必要であることを示している。 あるいは、11.92m3の酸素が1m3のアセチレンの完全燃焼に必要である。
オキシ-アセチレンガス溶接では、酸素-アセチレン混合物が化学量論的である場合、得られる炎は中性炎である。 ここでは、ノズルを介して供給されたアセチレンと酸素全体が互いに反応して二酸化炭素と水蒸気を生成し、燃焼後にアセチレンまたは酸素が残 同様に、化学量論的に必要とされるものよりも多くのアセチレンが供給される場合、一定量のアセチレンが残渣として残されたままである。 生じる炎は浸炭の炎または炎を減らすこととして知られています。 アセチレンは炭素質元素であるため、過剰なアセチレンは溶融溶接ビード内に存在する酸素元素と反応する可能性があります。 これは堅く、壊れやすい溶接ビードで起因できます。 一方、化学量論的に必要とされるよりも多くの酸素が供給される場合、アセチレン全体の完全燃焼後でも一定量の酸素が残ったままである。 余分な酸素がさらに溶融溶接ビードの要素を酸化することができるように、得られた炎は、酸化炎と呼ばれています。 三種類の炎の典型的な外観は上に示されています。 浸炭または還元炎と酸化炎との間の様々な類似点および相違点は、表の形式で以下に示されている。
- 火炎の種類にかかわらず、ガス状炭素質燃料と酸素の供給は不可欠です。 燃料および酸素の相対的な流動度に基づいて、炎のタイプは変わります。
- 燃料と酸素の間の燃焼は、両方のタイプの炎で行われます。 燃焼の完全性は炎の種類によって異なりますが。
- 炎の種類に関係なく、ノズル出口だけで内側の白っぽい円錐が形成されます。 但し、この内部の円錐形のサイズ、温度および熱強度は炎のタイプに基づいて変わります。
- ほとんどの工業用ガス溶接トーチは、アセチレンと酸素の供給速度を別々に操作するための規定を持っています。 従って、減少の炎は中立か酸化の炎に溶接の間に弁の調節によって容易に変えることができますまたはその逆もまた同様に。
還元炎と酸化炎の違い
浸炭または還元炎 | 酸化炎 |
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化学量論的に完全燃焼に必要な酸素よりも少ない酸素が供給されると浸炭炎が得られる。 | 化学量論的に完全燃焼に必要な酸素よりも過剰な酸素が供給されると酸化炎が得られる。 |
ガス状燃料(アセチレン、プロピレン、プロパン、天然ガスなど)の不完全燃焼)は、炎の中で行われます。 | ガス状燃料の完全燃焼は、炎の中で発生します。 燃料全体が燃え尽きた後でさえ、酸素は過剰のままである。 |
浸炭炎は、(i)内側の白い円錐、(ii)中間の赤みを帯びた炎の羽、および(iii)外側の青みがかった炎の三つの異なる層で構成されています。 | 酸化炎は、通常、二つの層(i)内側の白い円錐と(ii)外側の青みがかった炎で構成されています。 |
酸素が不足しているため、燃焼反応の第一段階(アセチレンと一酸化炭素)がより広い領域で発生します。 これは比較的より大きい内部の円錐形に起因する。 | 過剰な酸素供給のために、燃焼反応の第一段階は、小さな領域内で迅速に発生します。 これはより小さい内部の円錐形で起因する。 |
サイズが大きいため、内側の円錐の平均温度は比較的低く(約2900℃)です。 熱強度はまた内部の円錐形で比較的より少しです。 | サイズが小さいため、熱強度と温度は内側の円錐でより多くなります。 浸炭炎は、(i)溶接ビードに炭素原子を誘導することができ、または(ii)溶接ビードから酸素原子を取り出すことができる。 |
浸炭炎は、(i)溶接ビード | 酸化炎は、(i)溶接ビードに酸素原子を拡散させるか、または(ii)溶接ビードから炭素原子を取り出すことができます。 |
浸炭炎で形成された溶接ビードは、対応する親コンポーネントよりもやや硬くて脆くなる可能性があります。 | 浸炭炎で形成された溶接ビードは、対応する親コンポーネントよりも比較的柔らかく、延性があります。 |
この炎でガス溶接はノイズが少なくなります。 | この炎を用いたガス溶接は、比較的騒々しいことができます。 |
浸炭炎は、コンポーネントが炭素が豊富であるか、酸素が含まれていない場合に使用することができます。 この炎は、高炭素鋼、鋳鉄、高速度鋼、無酸素銅などを接合する際に一般的に使用されます。 | 酸化炎は、低炭素鉄合金および非鉄合金で作られた部品を接合するために好ましい。 |