Oxyfuelgaslassen is een fusielasproces waarbij componenten permanent met elkaar worden verbonden. Hier wordt warmte geleverd door het verbranden van een geschikte gasvormige koolstofhoudende brandstof met zuurstof. Potentiële brandstof oxy-fuel gas lassen incudes acetyleen, propyleen, propaan, MAPP (methylacetyleen-propadieen propaan) gas, en aardgas; echter, acetyleen (C2H2) wordt vaak gebruikt als het biedt maximale vlamtemperatuur. Zowel de brandstof als de zuurstof worden apart opgeslagen in cilinders, en deze worden gemengd in een zaklamp voordat het mengsel door een mondstuk wordt geleverd. Dit mengsel wordt vervolgens ontstoken om een vlam te produceren. De exotherme reactie van verbranding tussen acetyleen en zuurstof produceert warmte. Deze warmte wordt gebruikt om de afvlakken van de basisplaten en het vulmetaal te smelten om zo een laskraal te vormen. Een vast volume (of massa) zuurstof is altijd gewenst voor volledige verbranding van per volume-eenheid (of massa) van een specifieke brandstof. Het vereiste volume / massa zuurstof voor een bepaalde brandstof kan theoretisch worden verkregen door stoichiometrische analyse. Voor de verbranding van acetyleen in zuurstof is de stoichiometrische zuurstof-brandstofverhouding 13,26 : 1 (gebaseerd op massa) of 11,92 : 1 (gebaseerd op volume). Het geeft aan dat 13,26 kg zuurstof nodig is voor de volledige verbranding van 1 kg acetyleen. Als alternatief is 11,92 m3 zuurstof nodig voor de volledige verbranding van 1 m3 acetyleen.
bij oxy-acetyleengaslassen, indien het mengsel van zuurstof en Acetyleen stoichiometrisch is, is de resulterende vlam een neutrale vlam. Hier reageren hele acetyleen en zuurstof via het mondstuk met elkaar om kooldioxide en waterdamp te produceren, en er blijft geen acetyleen of zuurstof achter na de verbranding. Evenzo, als er meer acetyleen wordt geleverd dan dat stoichiometrisch nodig is, dan blijft een bepaalde hoeveelheid acetyleen achter als residu. De resulterende vlam staat bekend als Carburerende vlam of reducerende vlam. Aangezien acetyleen een koolstofhoudend element is, kan het overtollige acetyleen reageren met de zuurstofelementen die aanwezig zijn in de gesmolten laskraal. Dit kan resulteren in een harde en broze laskraal. Aan de andere kant, als er meer zuurstof wordt geleverd dan dat stoichiometrisch nodig is, dan blijft een bepaalde hoeveelheid zuurstof over, zelfs na volledige verbranding van het gehele acetyleen. De resulterende vlam wordt oxiderende vlam genoemd, omdat de overtollige zuurstof de elementen van gesmolten laskraal verder kan oxideren. De typische verschijning van drie soorten vlammen is hierboven weergegeven. Verschillende gelijkenissen en verschillen tussen het carbureren of verminderen van vlam en oxiderende vlam worden hieronder gegeven in Tabel formaat.
- ongeacht het vlamtype is de toevoer van gasvormige koolstofhoudende brandstof en zuurstof absoluut noodzakelijk. Op basis van het relatieve debiet van brandstof en zuurstof verandert het vlamtype.
- verbranding tussen brandstof en zuurstof vindt plaats in beide vlamtypen. Hoewel de volledigheid van verbranding varieert voor verschillende soorten vlam.
- een binnen witachtige kegel vormt zich net bij de uitgang van het mondstuk, ongeacht het vlamtype. Echter, de grootte, temperatuur en warmte-intensiteit in deze binnenste kegel variëren afhankelijk van het vlamtype.de meeste industriële lasbranders voor gas hebben de mogelijkheid om de toevoersnelheid van acetyleen en zuurstof afzonderlijk te manipuleren. Zo kan een reducerende vlam eenvoudig worden omgezet in neutrale of oxiderende vlam door de kleppen zelfs tijdens het lassen aan te passen, of vice versa.
Verschillen tussen de verlaging van de vlam en oxiderende vlam
| Carburizing of Vermindering van de Vlam | Oxiderende Vlam |
|---|---|
| Carburizing vlam wordt verkregen wanneer er minder zuurstof dan dat is vereist voor stoichiometrically volledige verbranding wordt geleverd. | oxiderende vlam wordt verkregen wanneer extra zuurstof wordt geleverd dan nodig is voor stoichiometrisch volledige verbranding. |
| onvolledige verbranding van gasvormige brandstoffen (zoals acetyleen, propyleen, propaan, aardgas, enz.) vindt plaats in de vlam. | volledige verbranding van gasvormige brandstof vindt plaats in de vlam. Zelfs nadat de hele brandstof op is, blijft er teveel zuurstof over. |
| een carburerende vlam bestaat uit drie verschillende lagen (i) binnenste witte kegel, (ii) tussenliggende roodachtige vlamveer, en (iii) buitenste blauwachtige vlam. | een oxiderende vlam bestaat meestal uit twee lagen (i) binnenste witte kegel, en (ii) buitenste blauwe vlam. |
| als gevolg van zuurstofschaarste treedt de eerste fase van de verbrandingsreactie (acetyleen op koolmonoxide) op in een groter gebied. Dit resulteert in een relatief grotere binnenste kegel. | door overmatige zuurstoftoevoer treedt de eerste fase van de verbrandingsreactie snel op in een klein gebied. Dit resulteert in een kleinere binnenste kegel. |
| door de grotere grootte is de gemiddelde temperatuur aan de binnenkegel relatief minder (ongeveer 2900°C). De warmte-intensiteit is ook relatief minder bij de binnenste kegel. | vanwege de kleinere grootte liggen de warmteintensiteit en de temperatuur meer bij de binnenste kegel. De inwendige kegeltemperatuur kan oplopen tot 3300°C. |
| Carburerende vlam kan (i) koolstofatomen in de laskraal induceren, of (ii) zuurstofatomen uit de laskraal verwijderen. | oxiderende vlam kan (i) zuurstofatomen in de laskraal verspreiden, of (ii) koolstofatomen uit de laskraal verwijderen. |
| de laskraal gevormd met carburerende vlam kan enigszins hard en broos zijn dan de overeenkomstige oudercomponenten. | de laskraal gevormd met carburerende vlam kan relatief zachter en nodulair zijn dan de overeenkomstige oudercomponenten. |
| gaslassen met deze vlam is minder lawaaierig. | gaslassen met deze vlam kan relatief lawaaieriger zijn. |
| Carburerende vlam kan worden gebruikt wanneer componenten rijk zijn aan koolstof of vrij zijn van zuurstof. Deze vlam wordt vaak gebruikt tijdens het verbinden van koolstofstaal, gietijzer, hogesnelheidsstaal, zuurstofvrij koper, enz. | oxiderende vlam heeft de voorkeur voor het verbinden van componenten gemaakt van koolstofarme ferrolegeringen en non-ferrolegeringen. |
