1.4　气焊、气割用气体火焰

气焊用气体火焰既是气焊的热源，又起到机械保护作用，隔绝空气，同时还和熔池金属发生一些化学冶金反应，影响焊缝的化学成分。

1.4.1　氧-乙炔火焰

图1-5所示氧-乙炔火焰具有很高的温度（约3200℃），热量集中，是气焊主要采用的火焰。氧-乙炔火焰根据氧和乙炔混合比的不同，可分为中性焰、碳化焰和氧化焰三种类型，如图1-5所示。

（1）中性焰

中性焰是氧乙炔混合比为1.0～1.2时燃烧所形成的、在一次燃烧区内既无过量氧又无游离碳的火焰。中性焰由焰芯、内焰和外焰三个区组成，如图1-5（a）所示。焰芯呈亮白色，是乙炔分解为游离碳和氢的区域，即燃烧的第一个阶段。由于游离碳很多，所以很亮。内焰是一次燃烧区，即游离碳与预先混合好的氧燃烧，生成一氧化碳阶段。中性焰的内焰区，既无过量氧又无游离碳，所以呈蓝白色，不易分清。中性焰的内焰是一氧化碳和氢。因此，中性焰的内焰有一定的还原性。外焰是二次燃烧区，即氧化碳和氢与外围空气中的氧燃烧，生成二氧化碳和水蒸气。

中性焰的主要特征是焰芯为尖锥形，呈亮白色，轮廓清楚，内焰呈蓝白色，外焰与内焰无明显的界限，从里向外，由淡蓝色变成橙黄色。中性焰的焰芯端部有淡白色火苗时隐时现地跳动，中性焰在离焰芯端前面2～4mm处（内焰区内）温度最高，达3150℃左右。

气焊一般都可以采用中性焰（黄铜气焊除外），它广泛地用于低碳钢、中碳钢、普通低合金钢、合金结构钢、不锈钢、铜、铝及铝合金等金属材料的气焊。

（2）碳化焰

碳化焰是氧乙炔混合比小于1.0，火焰中含有游离碳，具有较强的还原作用并有一定的渗碳作用的火焰，如图1-5（b）所示，碳化焰的主要特征是整个火焰长而软，焰芯较长，呈白色，外围略带蓝色，内焰呈蓝色，外焰呈橙黄色。当乙炔过多时，还会冒黑烟。焰芯、内焰和外焰三个区很明显。碳化焰的最高温度不超过3000℃。轻微的碳化焰可用于铸铁、高碳钢、高速钢等气焊和硬质合金堆焊、钎焊等。

（3）氧化焰

氧化焰是氧乙炔混合比大于1.2，火焰中有过量的氧。如图1-5（c）所示，在尖形焰芯外面形成一个有氧化性的富氧区的火焰。氧化焰的主要特征是焰芯缩短，短而尖，焰芯颜色不很亮，既没有淡白色的内焰，焰芯端部也没有淡白色火苗跳动，焰芯外面没有内焰、外焰之分，比较短，带蓝紫色。氧化焰笔直有劲，并发出“嘶，嘶”的响声。氧化焰有氧化性。氧化焰最高温度可达3300℃。气焊一般不用氧化焰，只有在气焊黄铜、锡青铜和镀锌铁皮等时才采用轻微氧化焰，以利用其氧化性，生成一层氧化物薄膜覆盖在熔池表面上，减少低沸点的锌、锡的蒸发。

氧-乙炔焰的温度与混合气体的成分有关，随着氧气比例的增加，火焰温度增高。另外，还与混合气体的喷射速度有关，喷射速度越高则火焰温度越高。火焰的温度在沿长度方向和横方向上都是变化的，沿火焰轴线的温度较高，越向边缘温度越低。如图1-6所示，中性焰沿火焰轴线距焰芯末端以外2～4mm处的温度为最高。

1.4.2　氧-液化石油气火焰

氧-液化石油气火焰的构造，同氧-乙炔火焰基本一样，也分为氧化焰、碳化焰和中性焰三种。其焰芯也有部分分解反应，不同的是焰芯分解产物较少，内焰不像乙炔那样明亮，而有点发蓝，外焰则显得比氧乙炔焰清晰而且较长。由于液化石油气的着火点较高，使得点火较乙炔困难，必须用明火才能点燃。

液化石油气的温度比氧-乙炔焰略低，火焰温度可达2800～2850℃。调节时，先送一点氧气，然后再慢慢加大液化石油气量和氧气量，当火焰最短，呈蓝白色并发出“呜、呜”响声时，该火焰温度最高。

氧-液化石油气火焰主要用于金属切割（即气割）。用于气割时，金属预热时间稍长，但可以减少切口边缘的过烧现象，切割质量较好，在切割多层叠板时切割速度比使用氧乙炔预热快20%～30%。氧-液化石油气火焰除越来越广泛地应用于钢材的切割外，还用于焊接有色金属。

1.4.3　各种金属材料气焊时采用的火焰

各种金属材料气焊时采用的火焰见表1-1。