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數(shù)控火焰切割機丙烯基切割氣應用研究
2022年06月30日 09:04點擊：338來源：沈陽天乙新數(shù)控機械有限公司>>進入該公司展臺
用乙炔為燃氣的氧炔焰進行金屬材料的數(shù)控火焰切割機切割和焊接，是一項傳統(tǒng)的工藝。它具有火焰溫度高，切割、焊接速度快，工藝成熟，操作方式為實際操作人員所熟悉等優(yōu)點，同時也具有成本高，污染大，操作過程中易發(fā)生回火等缺點，而且乙炔氣的爆炸極限范圍廣，操作危險性較大，對安全工作的要求高，所以人們正不斷地尋求其它的燃氣來替代乙炔氣。
常用的數(shù)控火焰切割機燃氣主要有丙烷、丙烯、丁烷、甲烷、液化石油氣等，對于這些烴類燃氣，其爆炸極限都較乙炔范圍窄，因而操作安全性較高。但另一方面，這些燃氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢，火焰溫度也較乙炔低，在實際使用過程中，和乙炔氣相比，在性能和操作方式上會有一定的差異。
用丙烯作數(shù)控火焰切割機燃氣用于切割金屬，工件不易燒塌，切口光滑平整，掛渣少易清除。切割時，與乙炔相比，預熱時間稍長，但切割速度與乙炔相當。此外，丙烯氣成本低無污染，使用方便安全可靠。因此，在金屬切割中，已越來越廣泛地使用丙烯燃氣。
但是，與乙炔相比，丙烯燃氣的火焰溫度較低，火焰?zhèn)鞑ニ俣炔桓撸纳苹鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋潜┤細饽軌蛉嫣娲胰踩細獾年P鍵。
一、實驗
1、實驗設計
工業(yè)用燃氣有一個共同的特點，即所有的燃氣都需要有氧氣來促進燃燒，一種適用于焊接的燃氣在氧內(nèi)燃燒時必須具有以下性能：
(1)火焰溫度高。
(2)火焰?zhèn)鞑ニ俣雀摺?/span>
(3)具有足夠的熱值。
(4)火焰與母材及填充金屬的化學反應最少。
在工業(yè)上實用的燃氣中，乙炔氣很好地滿足了上述所有要求，其它一些燃氣，如丙烯、丙烷、天然氣以及以這些氣體為基礎的一些專門的氣體都具有足夠高的火焰溫度，但其火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊停谘跖c燃氣的比例高到足以形成有效的傳播速度時，這些氣體的氧化性就過強了［1］。
因此，我們?yōu)榱耸寡?丙烯火焰可用于焊接，主要是要提高其火焰溫度，改善火焰的傳播速度，同時應避免因氧的過量而導致工件及填充材料的過度氧化，影響焊接質(zhì)量。從有關文獻［2，3］可以知道，一些含氧有機物可以作為氧-丙烯火焰的燃燒活化劑，并可提高火焰的傳播速度。本研究在添加含氧有機物以促進火焰的燃燒方面，主要使用醇、醚、酮等有機含氧化合物。在配方設計過程中尚需考慮其與主燃氣之間的相容性，揮發(fā)性等因素時，還需添加部分氧化劑、汽化劑、穩(wěn)定劑等輔助組分。
對配方研究，將主要以以下幾部分進行：
(1)主燃氣：丙烯。
(2)燃燒活化劑。
(3)汽化劑。
(4)火焰?zhèn)鞑ニ俣却龠M劑。
(5)助溶劑或溶解穩(wěn)定劑。
也可根據(jù)實際情況，增刪以上一至兩個組分，以火焰溫度作為探針進行配方優(yōu)劣的評價。
2、溫度測量
溫度測量所采用的儀器為上海自動化儀表三廠生產(chǎn)的WGJ-01型精密光學高溫計，量程為900～3200℃。
3、配方實驗及其火焰溫度的測量
配方一：此配方中加入燃燒活化劑、氧化催化劑和溶解穩(wěn)定劑，以及可以使這些液態(tài)添加劑均勻霧化的汽化劑，整個添加劑量為10%。
配方二：該配方中主要加入了可提高火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊拇肌⒚烟砑觿尤肓繛?%；
配方三：此配方中加入醇、酮添加劑并加入一定量的汽化劑，添加總量為7%；
配方四：此配方加入醇、醚，用于提高火焰?zhèn)鞑ニ俣龋⒓尤胙趸瘎┘捌瘎砑涌偭繛?0%。
常用的數(shù)控火焰切割機燃氣主要有丙烷、丙烯、丁烷、甲烷、液化石油氣等，對于這些烴類燃氣，其爆炸極限都較乙炔范圍窄，因而操作安全性較高。但另一方面，這些燃氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢，火焰溫度也較乙炔低，在實際使用過程中，和乙炔氣相比，在性能和操作方式上會有一定的差異。
用丙烯作數(shù)控火焰切割機燃氣用于切割金屬，工件不易燒塌，切口光滑平整，掛渣少易清除。切割時，與乙炔相比，預熱時間稍長，但切割速度與乙炔相當。此外，丙烯氣成本低無污染，使用方便安全可靠。因此，在金屬切割中，已越來越廣泛地使用丙烯燃氣。
但是，與乙炔相比，丙烯燃氣的火焰溫度較低，火焰?zhèn)鞑ニ俣炔桓撸纳苹鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋潜┤細饽軌蛉嫣娲胰踩細獾年P鍵。
一、實驗
1、實驗設計
工業(yè)用燃氣有一個共同的特點，即所有的燃氣都需要有氧氣來促進燃燒，一種適用于焊接的燃氣在氧內(nèi)燃燒時必須具有以下性能：
(1)火焰溫度高。
(2)火焰?zhèn)鞑ニ俣雀摺?/span>
(3)具有足夠的熱值。
(4)火焰與母材及填充金屬的化學反應最少。
在工業(yè)上實用的燃氣中，乙炔氣很好地滿足了上述所有要求，其它一些燃氣，如丙烯、丙烷、天然氣以及以這些氣體為基礎的一些專門的氣體都具有足夠高的火焰溫度，但其火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊停谘跖c燃氣的比例高到足以形成有效的傳播速度時，這些氣體的氧化性就過強了［1］。
因此，我們?yōu)榱耸寡?丙烯火焰可用于焊接，主要是要提高其火焰溫度，改善火焰的傳播速度，同時應避免因氧的過量而導致工件及填充材料的過度氧化，影響焊接質(zhì)量。從有關文獻［2，3］可以知道，一些含氧有機物可以作為氧-丙烯火焰的燃燒活化劑，并可提高火焰的傳播速度。本研究在添加含氧有機物以促進火焰的燃燒方面，主要使用醇、醚、酮等有機含氧化合物。在配方設計過程中尚需考慮其與主燃氣之間的相容性，揮發(fā)性等因素時，還需添加部分氧化劑、汽化劑、穩(wěn)定劑等輔助組分。
對配方研究，將主要以以下幾部分進行：
(1)主燃氣：丙烯。
(2)燃燒活化劑。
(3)汽化劑。
(4)火焰?zhèn)鞑ニ俣却龠M劑。
(5)助溶劑或溶解穩(wěn)定劑。
也可根據(jù)實際情況，增刪以上一至兩個組分，以火焰溫度作為探針進行配方優(yōu)劣的評價。
2、溫度測量
溫度測量所采用的儀器為上海自動化儀表三廠生產(chǎn)的WGJ-01型精密光學高溫計，量程為900～3200℃。
3、配方實驗及其火焰溫度的測量
配方一：此配方中加入燃燒活化劑、氧化催化劑和溶解穩(wěn)定劑，以及可以使這些液態(tài)添加劑均勻霧化的汽化劑，整個添加劑量為10%。
配方二：該配方中主要加入了可提高火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊拇肌⒚烟砑觿尤肓繛?%；
配方三：此配方中加入醇、酮添加劑并加入一定量的汽化劑，添加總量為7%；
配方四：此配方加入醇、醚，用于提高火焰?zhèn)鞑ニ俣龋⒓尤胙趸瘎┘捌瘎砑涌偭繛?0%。
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