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形成氣體 I:它是什麼?

形成氣體是一個複雜的課題,因此我將在本節中提供一些初步的背景資料,然後在下次再進入焊接的部分。

你的意思不是「甲酸」嗎?

Forming gas 是氫 (H2) 和惰性氣體 (通常是氮氣,N2) 的混合物,用於將金屬表面的氧化物還原為水。請不要將其與甲酸 (HCO2H) 混淆,我希望在今年晚些時候的另一篇文章中談到甲酸。

安全性

用惰性氣體稀釋氫氣的原因是為了讓氫氣保持在 5.7% (體積) 以下,因為超過這個點氫氣就會自燃。林德(Linde)和空氣產品(Air Products)等氣體公司將低於此水平的成型氣體視為惰性混合物,因此用於氣瓶連接的配件是用於氮氣、氬氣、氦氣等的標準 CGA580 類型。根據氣體供應商的不同,他們可能允許最大 5.0% 或 4.0% 的氫氣,以確保在安全範圍內。

儘管如此,100% 的氫爐在世界各地仍被用於各種不同的製程中,我也見過世界各地使用 10% 甚至 20% 氫/氮形成氣體的焊接製程。我不是說 >5% 的 H2/N2 不能安全使用,但使用時必須小心。

瓦斯供應

形成氣體式焊接製程的氣體供應方式有三種:

1/ 在特殊面板中混合氫與氮 。有時,這也可能包含一個催化反應器,使 ppm 微量的氧與氫反應形成水:然後透過吸附去除水。此過程會產生非常「乾淨」的成型氣體,具有最佳的還原特性。通常,氮源來自氣化的低溫 N2,而氫則來自圓筒或 「管 」式來源。

2/氣缸供氣。可使用單一氣瓶或一組多歧管氣瓶提供混合氣。通常,這種氣體不經清理即可直接使用。

3/氨裂解。基本上,NH3 -> 3N2 + H2。這是可行的,但結果是 N2 與 H2 的比例固定為 3:1,而且從未用於焊接(據我所知)。就製造氨氣的成本和用電量而言,這也是非常低效的,而且氨氣的含水量通常比氮氣和氫氣的混合物要高得多。

它在焊接中有什麼作用?我下次再說:我會談熱力學和動力學,而且會有測試。

乾杯安迪