1.4　氣焊、氣割用氣體火焰

氣焊用氣體火焰既是氣焊的熱源，又起到機械保護作用，隔絕空氣，同時還和熔池金屬發生一些化學冶金反應，影響焊縫的化學成分。

1.4.1　氧-乙炔火焰

圖1-5所示氧-乙炔火焰具有很高的溫度（約3200℃），熱量集中，是氣焊主要采用的火焰。氧-乙炔火焰根據氧和乙炔混合比的不同，可分為中性焰、碳化焰和氧化焰三種類型，如圖1-5所示。

（1）中性焰

中性焰是氧乙炔混合比為1.0～1.2時燃燒所形成的、在一次燃燒區內既無過量氧又無游離碳的火焰。中性焰由焰芯、內焰和外焰三個區組成，如圖1-5（a）所示。焰芯呈亮白色，是乙炔分解為游離碳和氫的區域，即燃燒的第一個階段。由于游離碳很多，所以很亮。內焰是一次燃燒區，即游離碳與預先混合好的氧燃燒，生成一氧化碳階段。中性焰的內焰區，既無過量氧又無游離碳，所以呈藍白色，不易分清。中性焰的內焰是一氧化碳和氫。因此，中性焰的內焰有一定的還原性。外焰是二次燃燒區，即氧化碳和氫與外圍空氣中的氧燃燒，生成二氧化碳和水蒸氣。

中性焰的主要特征是焰芯為尖錐形，呈亮白色，輪廓清楚，內焰呈藍白色，外焰與內焰無明顯的界限，從里向外，由淡藍色變成橙黃色。中性焰的焰芯端部有淡白色火苗時隱時現地跳動，中性焰在離焰芯端前面2～4mm處（內焰區內）溫度最高，達3150℃左右。

氣焊一般都可以采用中性焰（黃銅氣焊除外），它廣泛地用于低碳鋼、中碳鋼、普通低合金鋼、合金結構鋼、不銹鋼、銅、鋁及鋁合金等金屬材料的氣焊。

（2）碳化焰

碳化焰是氧乙炔混合比小于1.0，火焰中含有游離碳，具有較強的還原作用并有一定的滲碳作用的火焰，如圖1-5（b）所示，碳化焰的主要特征是整個火焰長而軟，焰芯較長，呈白色，外圍略帶藍色，內焰呈藍色，外焰呈橙黃色。當乙炔過多時，還會冒黑煙。焰芯、內焰和外焰三個區很明顯。碳化焰的最高溫度不超過3000℃。輕微的碳化焰可用于鑄鐵、高碳鋼、高速鋼等氣焊和硬質合金堆焊、釬焊等。

（3）氧化焰

氧化焰是氧乙炔混合比大于1.2，火焰中有過量的氧。如圖1-5（c）所示，在尖形焰芯外面形成一個有氧化性的富氧區的火焰。氧化焰的主要特征是焰芯縮短，短而尖，焰芯顏色不很亮，既沒有淡白色的內焰，焰芯端部也沒有淡白色火苗跳動，焰芯外面沒有內焰、外焰之分，比較短，帶藍紫色。氧化焰筆直有勁，并發出“嘶，嘶”的響聲。氧化焰有氧化性。氧化焰最高溫度可達3300℃。氣焊一般不用氧化焰，只有在氣焊黃銅、錫青銅和鍍鋅鐵皮等時才采用輕微氧化焰，以利用其氧化性，生成一層氧化物薄膜覆蓋在熔池表面上，減少低沸點的鋅、錫的蒸發。

氧-乙炔焰的溫度與混合氣體的成分有關，隨著氧氣比例的增加，火焰溫度增高。另外，還與混合氣體的噴射速度有關，噴射速度越高則火焰溫度越高?；鹧娴臏囟仍谘亻L度方向和橫方向上都是變化的，沿火焰軸線的溫度較高，越向邊緣溫度越低。如圖1-6所示，中性焰沿火焰軸線距焰芯末端以外2～4mm處的溫度為最高。

1.4.2　氧-液化石油氣火焰

氧-液化石油氣火焰的構造，同氧-乙炔火焰基本一樣，也分為氧化焰、碳化焰和中性焰三種。其焰芯也有部分分解反應，不同的是焰芯分解產物較少，內焰不像乙炔那樣明亮，而有點發藍，外焰則顯得比氧乙炔焰清晰而且較長。由于液化石油氣的著火點較高，使得點火較乙炔困難，必須用明火才能點燃。

液化石油氣的溫度比氧-乙炔焰略低，火焰溫度可達2800～2850℃。調節時，先送一點氧氣，然后再慢慢加大液化石油氣量和氧氣量，當火焰最短，呈藍白色并發出“嗚、嗚”響聲時，該火焰溫度最高。

氧-液化石油氣火焰主要用于金屬切割（即氣割）。用于氣割時，金屬預熱時間稍長，但可以減少切口邊緣的過燒現象，切割質量較好，在切割多層疊板時切割速度比使用氧乙炔預熱快20%～30%。氧-液化石油氣火焰除越來越廣泛地應用于鋼材的切割外，還用于焊接有色金屬。

1.4.3　各種金屬材料氣焊時采用的火焰

各種金屬材料氣焊時采用的火焰見表1-1。