1.3　气焊、气割中使用的气体

1.3.1　氧气

氧气是一种无色、无味、无毒的气体，氧气本身不能燃烧，但它是一种活泼的助燃气体。氧气能与自然界中大部分元素（除惰性气体和金、银、铂外）相结合，发生氧化反应。而激烈的氧化反应就是燃烧。氧的化合能力随着压力的加大和温度的升高而增强，使可燃气体燃烧更激烈。高压氧与油脂类等易燃物质接触就会发生剧烈的氧化反应而迅速燃烧，甚至爆炸，在使用中要注意安全。

氧气的纯度对气焊、气割的质量和效率有很大的影响，因此，气焊、气割用氧气的纯度一般应不低于99.2%。

气焊、气割工作中，氧气是一种助燃气体，它与可燃性气体按一定的比例混合燃烧后，其火焰的温度会明显提高，如氧气与乙炔气混合后，火焰的温度可高达3000～3300℃，对快速加热零部件十分有利。

工业中用的氧气是从空气中制取的，按质量可分为两个等级，一级品氧气纯度不低于99.2%，二级品氧气纯度不低于98.5%。纯度越高，对确保气焊、气割质量越有利。

1.3.2　可燃气体

目前气焊、气割中使用的可燃性气体很多，主要包括乙炔气、液化石油气、丙烯气和天然气等。

（1）乙炔气

乙炔是一种无色而有特殊臭味的气体，是一种碳氢化合物（C2H2）。在标准状态下，比空气略轻。乙炔是可燃气体，它与空气混合燃烧时所产生的火焰温度为2350℃，而与氧气混合燃烧时所产生的火焰温度可达3100～3300℃。因此，能够迅速熔化金属进行焊接与切割。

乙炔的完全燃烧按下列反应式进行：

2C2H2+5O24CO2+2H2O

由以上反应式知道：1个体积的乙炔完全燃烧需要2.5个体积的氧气。所以气焊、气割时，氧气的消耗量比乙炔大。

乙炔也是一种具有爆炸性危险的气体，纯乙炔当压力为0.15MPa、温度为580℃时就可能发生爆炸。乙炔与空气或氧气混合时，在空气中浓度达2.5%～80%、在氧气中浓度达2.8%～93%范围时，遇到明火就会立刻爆炸。乙炔与铜或银长期接触会产生一种爆炸性的化合物，即乙炔铜和乙炔银，当它们受到剧烈振动或者加热到110～120℃时就会引起爆炸。所以，凡与乙炔接触的器具设备禁止用纯铜制造，只准用含铜量不超过70%的铜合金制造。

由于乙炔受压会引起爆炸，因此不能加压，直接装瓶来储存。但是可以利用乙炔能大量溶解在水和丙酮中的特性储存。特别是在丙酮中溶解量特别大，1L丙酮可溶解25L乙炔。工业上将乙炔灌装在盛有丙酮和多孔物质的容器中，称为溶解乙炔（瓶装乙炔）进行储运。

（2）液化石油气

液化石油气是裂化石油的副产品，其主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）等碳氢化合物的混合物。在正常温度和大气压力下，组成液化石油气的这些碳氢化合物以气体状态存在。但是，只要加上不大的压力（一般为0.8～1.5MPa），即变成液体，因此，便于装入瓶中储存和运输。

工业上一般都使用液体状态的石油气。液化石油气在气态时，是一种略带臭味的无色气体，在标准状态下，石油气的密度比空气大，因此泄漏出来的液化石油气容易存积在低洼处。

组成液化石油气的几种成分都能和空气或氧气形成具有爆炸性的混合气，但爆炸混合比值的范围比较窄，因此比乙炔要安全得多。

液化石油气燃烧时，火焰温度可达2800～2850℃，比乙炔火焰的温度低。因此用于气割时，金属的预热时间要长，但切割质量容易保证，切口表面质量比较好。另外液化石油气达到完全燃烧时所需的氧气量比乙炔所需氧气量要大，因此采用液化石油气代替乙炔后，氧气消耗量要多。

目前，氧-液化石油气火焰用于焊接还不成熟，但在气割中已成功地应用，并正在积极地推广。

（3）丙烯气

丙烯气的主要成分是丙烯，通过人工添加一些化学物质，使其与氧气混合燃烧后的火烟温度比天然气、液化石油气的火焰温度高许多。又由于成本低，因此目前在气焊、气割工作中使用很广泛。