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气割的基本原理

【摘要】:可见,气割与气焊在原理上是完全不同的,气焊过程本质上是“熔化”,而气割过程本质上是“氧化”。归纳起来,低碳钢的氧乙炔焰气割过程包括预热、燃烧、吹渣三个阶段。预热 气割开始时,利用氧乙炔焰或氧丙烷焰将工件切割处预热到能发生剧烈氧化的温度(燃点)。钢气割过程中的氧化反应有:Fe+0.5O2==FeO+269.2kJ/mol 2Fe+1.5O2==Fe2O3+831.1kJ/mol 3Fe+2O2==Fe3O4+1117.5kJ/mol 上述三种反应几乎可以同时进行,反应速度非常快,在切割反应区将生成三种铁的氧化物,并放出大量的热量。

气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰,将工件被切割处的金属加热到燃烧点温度,从切割孔中喷出高速切割氧流,使加热处的金属发生剧烈的氧化(燃烧),并利用高压氧气流吹掉割口内的金属氧化物,将金属分开,随着割炬的移动,形成一条连续的切口。可见,气割与气焊在原理上是完全不同的,气焊过程本质上是“熔化”,而气割过程本质上是“氧化”。归纳起来,低碳钢的氧乙炔焰气割过程包括预热、燃烧、吹渣三个阶段。

(1)预热 气割开始时,利用氧乙炔焰或氧丙烷焰将工件切割处预热到能发生剧烈氧化的温度(燃点)。

(2)燃烧 切割孔中喷出高速切割氧流,使已预热的金属开始燃烧,由于氧化过程是放热反应,产生的热量能够使与切割焰毗邻的金属熔化,从而使燃烧过程得以连续进行。

(3)吹渣 金属燃烧在切口中形成熔融金属氧化物,必须利用高速切割氧流即时吹掉,否则阻碍切割过程连续进行,影响切口质量。燃烧产生的热量和预热火焰产生的热量同时将切口邻近的金属预热到所需温度。

钢气割过程中的氧化反应有:

Fe+0.5O2==FeO+269.2kJ/mol (4-4-4)

2Fe+1.5O2==Fe2O3+831.1kJ/mol (4-4-5)

3Fe+2O2==Fe3O4+1117.5kJ/mol (4-4-6)

上述三种反应几乎可以同时进行,反应速度非常快,在切割反应区将生成三种铁的氧化物,并放出大量的热量。