1.3　氣焊、氣割中使用的氣體

1.3.1　氧氣

氧氣是一種無色、無味、無毒的氣體，氧氣本身不能燃燒，但它是一種活潑的助燃氣體。氧氣能與自然界中大部分元素（除惰性氣體和金、銀、鉑外）相結(jié)合，發(fā)生氧化反應。而激烈的氧化反應就是燃燒。氧的化合能力隨著壓力的加大和溫度的升高而增強，使可燃氣體燃燒更激烈。高壓氧與油脂類等易燃物質(zhì)接觸就會發(fā)生劇烈的氧化反應而迅速燃燒，甚至爆炸，在使用中要注意安全。

氧氣的純度對氣焊、氣割的質(zhì)量和效率有很大的影響，因此，氣焊、氣割用氧氣的純度一般應不低于99.2%。

氣焊、氣割工作中，氧氣是一種助燃氣體，它與可燃性氣體按一定的比例混合燃燒后，其火焰的溫度會明顯提高，如氧氣與乙炔氣混合后，火焰的溫度可高達3000～3300℃，對快速加熱零部件十分有利。

工業(yè)中用的氧氣是從空氣中制取的，按質(zhì)量可分為兩個等級，一級品氧氣純度不低于99.2%，二級品氧氣純度不低于98.5%。純度越高，對確保氣焊、氣割質(zhì)量越有利。

1.3.2　可燃氣體

目前氣焊、氣割中使用的可燃性氣體很多，主要包括乙炔氣、液化石油氣、丙烯氣和天然氣等。

（1）乙炔氣

乙炔是一種無色而有特殊臭味的氣體，是一種碳氫化合物（C2H2）。在標準狀態(tài)下，比空氣略輕。乙炔是可燃氣體，它與空氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度為2350℃，而與氧氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度可達3100～3300℃。因此，能夠迅速熔化金屬進行焊接與切割。

乙炔的完全燃燒按下列反應式進行：

2C2H2+5O24CO2+2H2O

由以上反應式知道：1個體積的乙炔完全燃燒需要2.5個體積的氧氣。所以氣焊、氣割時，氧氣的消耗量比乙炔大。

乙炔也是一種具有爆炸性危險的氣體，純乙炔當壓力為0.15MPa、溫度為580℃時就可能發(fā)生爆炸。乙炔與空氣或氧氣混合時，在空氣中濃度達2.5%～80%、在氧氣中濃度達2.8%～93%范圍時，遇到明火就會立刻爆炸。乙炔與銅或銀長期接觸會產(chǎn)生一種爆炸性的化合物，即乙炔銅和乙炔銀，當它們受到劇烈振動或者加熱到110～120℃時就會引起爆炸。所以，凡與乙炔接觸的器具設(shè)備禁止用純銅制造，只準用含銅量不超過70%的銅合金制造。

由于乙炔受壓會引起爆炸，因此不能加壓，直接裝瓶來儲存。但是可以利用乙炔能大量溶解在水和丙酮中的特性儲存。特別是在丙酮中溶解量特別大，1L丙酮可溶解25L乙炔。工業(yè)上將乙炔灌裝在盛有丙酮和多孔物質(zhì)的容器中，稱為溶解乙炔（瓶裝乙炔）進行儲運。

（2）液化石油氣

液化石油氣是裂化石油的副產(chǎn)品，其主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）等碳氫化合物的混合物。在正常溫度和大氣壓力下，組成液化石油氣的這些碳氫化合物以氣體狀態(tài)存在。但是，只要加上不大的壓力（一般為0.8～1.5MPa），即變成液體，因此，便于裝入瓶中儲存和運輸。

工業(yè)上一般都使用液體狀態(tài)的石油氣。液化石油氣在氣態(tài)時，是一種略帶臭味的無色氣體，在標準狀態(tài)下，石油氣的密度比空氣大，因此泄漏出來的液化石油氣容易存積在低洼處。

組成液化石油氣的幾種成分都能和空氣或氧氣形成具有爆炸性的混合氣，但爆炸混合比值的范圍比較窄，因此比乙炔要安全得多。

液化石油氣燃燒時，火焰溫度可達2800～2850℃，比乙炔火焰的溫度低。因此用于氣割時，金屬的預熱時間要長，但切割質(zhì)量容易保證，切口表面質(zhì)量比較好。另外液化石油氣達到完全燃燒時所需的氧氣量比乙炔所需氧氣量要大，因此采用液化石油氣代替乙炔后，氧氣消耗量要多。

目前，氧-液化石油氣火焰用于焊接還不成熟，但在氣割中已成功地應用，并正在積極地推廣。

（3）丙烯氣

丙烯氣的主要成分是丙烯，通過人工添加一些化學物質(zhì)，使其與氧氣混合燃燒后的火煙溫度比天然氣、液化石油氣的火焰溫度高許多。又由于成本低，因此目前在氣焊、氣割工作中使用很廣泛。