溶接炎とは何ですか？-中性、浸炭および酸化

今日は、ガス溶接で使用される溶接火炎の種類について学びます。前回の投稿では、ガス溶接について説明しました。この溶接プロセスガスでは、燃料が燃焼して高温の炎を生成し、それをさらに使用して溶接継手を作成します。

炎は溶接接合部を作成するために主導的な役割を果たし、溶接特性はそれに大きく依存します。炎には、自然炎、浸炭炎、酸化炎の3種類があります。自然炎は燃料と酸素の混合を同期させ、浸炭炎はより多くの燃料を持ち、酸化炎はより多くの酸素を持ちます。異なる材料は、溶接条件に応じて異なる炎を使用しました。

溶接炎とは何ですか？

溶接炎は、金属または熱可塑性プラスチックを加熱するために使用され、冷却しながらそれらを溶かします。ほとんどのガス溶接プロセスは、酸素燃料溶接を使用します。これは、1903年に最初に開発された、最も古い溶接プロセスの1つです。酸素アセチレン溶接とも呼ばれる酸素燃料溶接では、アセチレンなどの液体燃料または気体が必要です。ガスは酸素と結合して炎の温度を上げます。

トーチには、ガスタンクに接続するホースがあります。溶接を開始する準備ができたら、バルブを開いて、トーチを出るときにガスに点火します。次に、バルブを調整して各ガスの流れを調整し、ガス比を変更します。

各炎には、コーンと呼ばれるいくつかのゾーンもあります。内側のコーンは炎の最も熱い部分です。アセチレンと酸素が結合する場所です。外側のコーンは、周囲の空気からより多くの酸素を受け取るため、より低温になります。一般に、外被またはシースとも呼ばれます。

溶接炎の種類

炎には、自然炎、浸炭炎、酸化炎の3種類があります。

• 自然炎 燃料と酸素の混合気が同期している
• 浸炭炎 より多くの燃料があり、
• 酸化炎 より多くの酸素を持っています..

私たちが知っているように、3つの基本的な溶接炎があります。これらの領域は次のとおりです。

1。自然炎

名前が示すように、この炎は、体積によって燃料を供給される同量の酸素とガスを持っています。この炎は燃料を完全に燃焼させ、溶接される金属に化学的影響を与えません。主に軟鋼、ステンレス鋼、鋳鉄などの溶接に使用されます。煙はほとんど発生しません。

この炎には2つのゾーンがあります。内側のゾーンは白色で摂氏約3100度、外側のゾーンは青色で摂氏約1275度です。

2。浸炭炎

この炎には過剰な燃料ガスが含まれています。この炎は金属と化学的に反応し、金属炭化物を形成します。このため、この炎は炭素を吸収する金属には使用しません。煙のような静かな炎です。この炎には3つの領域があります。

内側のゾーンは白色、中間のゾーンは赤色、外側の円錐は青色です。内側のコーンの温度は摂氏約2900度です。この炎は、中炭素鋼、ニッケルなどを溶接するために使用されます。

3。酸化炎

自然炎からアセチレンの量が減少したり、酸素の量が増加したりすると、内側の円錐が消える傾向があり、得られた炎は酸化炎として知られています。自然炎よりも熱く、2つのゾーンが明確に定義されています。

内側のゾーンは非常に明るい白色で、摂氏約3300度の温度です。外炎の色は青です。この炎は、真ちゅう、青銅などの無酸素銅合金を溶接するために使用されます。

理想的な炎にはどのタイプのガスを使用する必要がありますか？

アセチレンは、説明した種類のガス溶接火炎を生成するために最も使用されるガスですが、それが唯一の選択肢ではありません。 MAPPと水素は、アセチレンの代替品としてリストされることがよくあります。アセチレンには、炭素原子を独自に結合する「三重結合」があります。

他のガスが発火温度に達すると、結合が切断されます。その後、ガスはエネルギーを吸収します。アセチレンで結合が切断されると、エネルギーが放出されます。これにより、アセチレンはより高い温度を達成できます。

他のガスと比較して、アセチレンは酸化特性も少ないです。ただし、発火しやすい。 MAPPは、より安全なオプションとして作成されました。 MAPPガスは、プロパンとアセチレンを組み合わせた液化石油ガスです。標準のアセチレンに比べて小さい容器で出荷でき、発火温度が高く、はるかに高い圧力で動作します。

MAPPの欠点は温度です。 MAPPを使用して生成された炎は、アセチレン炎と比較して低い温度を達成します。ほとんどの鋼での使用には適していませんが、アルミニウムではうまく機能する可能性があります。水素は、アルミニウムを簡単に溶接するもう1つのガスです。 MAPPと同様に、水素の炎はより低い温度に達し、より高い圧力で機能します。

アルミニウムを溶かす予定がない限り、アセチレンを使用してください。低温と回収率により、MAPPと水素がより硬い金属を適切に溶融することができなくなります。 MAPPと水素はガス溶接に最適な選択肢ではありませんが、ガス切断の一般的なオプションになっています。高圧トーチと一緒に使用すると、MAPPと水素がよりクリーンな切断を提供します。

低温はまた、MAPPと水素を加熱、曲げ、ろう付けの一般的な選択肢にします。

オキシアセチレン炎を生成するための一般的な比率

中性ガス溶接火炎には、酸素とガスが均等に混合されています。浸炭火炎は酸素が少なく、酸化火炎はより多くの酸素を含んでいます。では、どのように比率を決定しますか？

プロジェクトに関係なく、中性の炎から始めます。浸炭炎と酸化炎は、中性炎に達した後、アセチレンまたは酸素の放出を増やすことによって作成されます。

次のリストを作成して、各炎の酸素とアセチレンの一般的な比率を分析しました。

• 浸炭炎：0.8〜1.0
• 中性炎：0
• 酸化炎：1.0〜2.5

アセチレンの流れを増やすと、明確な羽が内側の円錐から伸び始めます。羽は、内側の円錐の長さの約2〜3倍に達する必要があります。ガスが完全に燃焼するのを防ぐと、ガスの温度も下がります。

酸化炎が必要な場合は、アセチレンの流量を増やすのではなく、酸素の流量を増やします。余分な酸素は酸化効果を生み出し、ガスがより速く燃焼することを可能にし、より高い温度をもたらします。

ガス溶接用の中性炎を作成するにはどうすればよいですか？

中性炎は他の炎を作成するための出発点であるため、私が作成方法を学んだ最初の炎です。レギュレーターを調整することから始めます。酸素ボンベとアセチレンボンベには、それぞれ2つのゲージを備えたレギュレーターがあります。一方のゲージは残りの圧力を示し、もう一方のゲージは使用圧力を示します。

レギュレーターのネジを調整すると、使用圧力が調整され、酸素またはガスの流量を増減できます。トーチに火をつける前に、レギュレーターの正面から離れて、酸素ボンベをゆっくりと開き、次にアセチレンボンベを開きます。レギュレーターのネジを回して圧力設定を調整します。

レギュレーターの圧力を設定すると、トーチに火をつけて調整することができます。アセチレンバルブを1/4回転開き、トーチに点火します。 3つの異なるゾーンが表示されるまで、酸素バルブをゆっくりと開きます。内側の円錐、羽の形をしたアセチレンの円錐、外側のエンベロープが表示されます。羽が内側の円錐に消えるまで、酸素バルブをゆっくりと開き続けます。これで中性の炎になりました。

浸炭炎を作るには、羽が内側の円錐の長さの2〜3倍に達するまで、アセチレンシリンダーのバルブをゆっくりと開きます。酸化炎を作成するには、内側のコーンが元のサイズの約1/4になるまで、酸素の流れを増やします。はっきりとしたシューという音も聞こえるはずです。