根据各种气体在工作过程中的作用,焊接用气体主要分为保护气体和气焊、切割时所用的气体。
1.1保护气体
保护气体主要包括二氧化碳(CO2)、氩气(Ar)、氦气(He)。国际焊接学会指出,保护气体统一按氧化势进行分类,并确定分类指标的简单计算公式为:分类指标=02%+1/2C02%。在此公式的基础上,根据保护气体的氧化势可将保护气体分成五类。I类为惰性气体或还原性气体,M1类为弱氧化性气体,Me类为中等氧化性气体,M和C类为强氧化性气体。
焊接气体流量自适应控制系统(Welding gas flow adaptive control system),气体流量自动控制系统WGFACS焊接流量控制设备,气体流量省气装置,流体控制装置、二八气体流量控制节气装置、节气管家、流体智能调节系统 、气体动态调节省气系统、节气装置焊接机器人节气设备、混合气节气、气体流量控制
传统方式是手动设置流量阀刻度,一般在焊接过程中,即使焊接电流发生变化,也不改变该设置,对于传统方式,由于同一个产品有不同的焊道,即焊接电流也有不同,为了达到焊接品质,必须确保足够大的气体流量。传统方式造成了焊接气体的严重浪费,并且气体使用率较低。
焊接用气体主要是指气体保护焊(二氧化碳气体保护焊、惰性气体保护焊)中所用的保护性气体和气焊、切害时用的气体,包括二氧化碳(CO2)、氩气(Ar)、氦气(He)、可燃气体、混合气体等。焊接时保护气体既是焊接区域的保护介质,也是产生电弧的气体介质;气焊和切割主要是依靠气体燃烧时产生的热里集中的高温火焰完成,因此气体的特性(如物理特性和化学特性等)不仅影响保护效果,也影响到电弧的引燃及焊接、切割过程的稳定性。

气焊、切刻用气体
根据气体的性质,气焊、切割用气体又可以分为两类,即助燃气体(02)和可燃气体。
可燃气体与氧气混合燃烧时,放出大里的热,形成热量集中的高温火焰(火焰中的最高温度一般可达2000~3000℃),可将金属加热和熔化。气焊、切割时常用的可燃气体是乙炔,目前推广使用的可燃气体还有丙烷、丙烯、液化石油气(以丙烷为主)、天然气(以甲烷为主)等。几种常用可燃气体的物理和化学性能见表1。
表1几种常用可燃气体的物理和化学性能
气体 |
乙炔 (C2H2) |
丙烷 (C3H8) |
丙烯 (C3H6) |
丁烷 (C4H10) |
天然气 (CH4) |
氢 (H2) |
|
分子相对质量 | 26 | 44 | 42 | 58 | 16 | 2 | |
密度(标准状态下)/kg.m-3 | 1.17 | 1.85 | 1.82 | 2.46 | 0.71 | 0.08 | |
15.6℃时相对于空气质量比(空气=1) | 0.906 | 1.52 | 1.48 | 2.0 | 0.55 | 0.07 | |
看火点/℃ | 335 | 510 | 455 | 502 | 645 | 510 | |
总热值 | kj/m3 | 52963 | 85746 | 81182 | 121482 | 37681 | 10048 |
kg/m3 | 50208 | 51212 | 49204 | 49380 | 56233 | — | |
理论需氧量(氧-燃气体积比 | 2.5 | 5 | 4.5 | 6.5 | 2.0 | 0.5 | |
实际耗氧量(氧-燃气体积比) | 1.1 | 3.5 | 2.6 | — | 1.5 | 0.25 | |
中性焰温度/℃ | 氧气中燃烧 | 3100 | 2520 | 2870 | — | 2540 | 2600 |
空气中燃烧 | 2630 | 2116 | 2104 | 2132 | 2066 | 2210 | |
火焰燃烧速度/m.s-1 | 氧气中燃烧 | 8 | 4 | — | — | 5.5 | 11.2 |
空气中燃烧 | 5.8 | 3.9 | — | — | 5.5 | 11.0 | |
爆炸范围(可燃气体的积分数/%) | 氧气中 | 2.8~93 | 2.3~55 | 2.1~53 | — | 5.5~62 | 4.0~96 |
空气中 | 2.5~80 | 2.5~10 | 2.4~10 | 1.9~8.4 | 5.3~14 | 4.1~74 |
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