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形成气体 I:它是什么?

形成气体是一个复杂的话题,因此我将在本节提供一些初步的背景知识,然后在下一次介绍焊接部分。

你是说 "甲酸 "吗?

成型气是由氢气(H₂)和惰性气体(通常为氮气,N₂)组成的混合气体,用于将金属表面的氧化物还原为水。请不要将其与碳酸氢钠(甲酸 ,HCO₂H)混淆,我希望在今年晚些时候的另一篇文章中简要介绍后者。

安全

用惰性气体稀释氢气的原因是要将氢气含量控制在 5.7%(体积比)以下,因为超过这个浓度,氢气就会自燃。林德(Linde)和空气产品(Air Products)等气体公司认为,低于这一水平的成型气体是惰性混合物,因此气瓶附件使用的接头是氮气、氩气、氦气等使用的标准 CGA580 型接头。根据气体供应商的不同,他们可能会允许最大 5.0% 或 4.0% 的氢气,以确保在安全范围内。

尽管如此,100% 的氢气炉在世界各地的各种不同工艺中都有使用,我还在世界各地看到过使用 10% 甚至 20% 氢气/氮气的焊接工艺。我并不是说 >5% 的 H2/N2 不能安全使用,但使用时必须小心。

燃气供应

有三种方法可为气基焊接工艺提供气体:

1/在 专用装置中混合氢气和氮气 。有时该装置还会集成一个催化反应器,将ppm级微量氧气与氢气反应生成水:随后通过吸附法去除该水。该工艺可制备出非常“纯净”的成型气体,其还原性达到最佳水平属性 。通常,氮气来源为气化的超低温 N2,而氢气则来自气瓶或“管式”气源。

2/气瓶供应。可使用单个气瓶或多组气瓶提供混合气体。通常情况下,这种气体无需净化即可直接使用。

3/氨开裂 。基本上,NH3 → 3N2 + H2。这种方法虽然可行,但会产生N2与H2固定为3:1的比例,而且(据我所知)在焊接中从未被采用。此外,从成本和能耗角度来看,制备氨的效率极低,而且氨的含水量通常远高于氮气与氢气的混合气体。

它对焊接有什么作用?我下次再讲:我会讲热力学和动力学,而且会有一个测试。

干杯安迪