산소 - 아세틸렌 화염의 종류

 

산소 - 아세틸렌 화염의 종류

 

 

 

1. 개요

 

산소 아세틸렌 혼합 가스를 토치의 노즐에 분출, 연소 시켜서 약 3000℃ 정도의 고온의 가스 불꽃으로 모재와 용접봉을 녹여 용접 하는 것을 가스 용접이라고 하고 산소와 아세틸렌의 비율에 따라 불꽃의 온도나 성질, 형태가 달라지며 산소와 아세틸렌의 비율이 가장 알맞을 때를 중성염, 산소 과잉 상태를 산화염, 아세틸렌 과잉 상태를 탄화염, 환원염 혹은 아세틸렌 과잉염이라고 한다.

 

 

2. 불꽃의 모양

 

산소 아세틸렌 불꽃은 O2 와 C2H2 의 혼합비가 1:1 일 때 크게 3부분으로 나누어 생각 한다.

 

 

  1) 백심

 

     ① 그림①의 불꽃심을 백심이라고 하며 CO와 H2가 발생 하며 약 1100℃의 열을 내는 흰색 불꽃이다.

          C2H2 + O2 = 2CO + H2 + 107.7Kcal

     ② CO와 H2는 산소를 필요로 하는 환원성 불꽃이다.

 

  2) 속불꽃

     ① 그림②의 불꽃은 속불꽃이라고 하고 CO2와 H2가 산소와 화합 하여 3200℃- 3500℃의 열을 낸다.

         2CO + O2 = 2CO2 , 2H2 + O2 = 2H2O

 

  3) 겉불꽃

     ① 그림③을 겉불꽃이라고 하고 외부의 산소와 화합 하여 거의 완전한 연소가 이루어지며  
         약 2000℃ 정도의 열을 낸다.

 

  4) 혼합비

     위 두식을 합하면 C2H2 + 2.5 O2 = 2CO2 + H2O 즉 아세틸렌 1용적에 산소 2.5 용적

     이 있어야 완전한 연소가 이루어지나 공기 중에 산소가 존재하여 산소 를 약 1.5 용적만

     공급해도 완전 연소가 이루어진다.

 

 

3. 화염의 종류

 

  1) 중성염

 

     ① 산소와 아세틸렌의 혼합 비율이 가장 알맞은 연소 상태

     ② 발열 온도가 약 3240℃

     ③ 주철이나 강, 아연, 납 등의 용접에 적당하다.

 

  2) 산화염

 

     ① 완전연소 시 보다 산소를 초과 공급 할 때 연소 상태

     ② 3000℃(산소3.0:아세틸렌1.0) - 3470℃(산소1.8:아세틸렌1.0)

     ③ 금속을 산화 반응 시킬 염려가 있다.

     ④ 구리나 황동 등의 용접에 적당 하다---- 구리나 황동 등은 열을 받으면 기화 하므로

         산화 불꽃으로 용접 하면 표면에 산화물이 생겨서 기화를 방지 한다.

 

  3) 탄화염

 

     ① 아세틸렌 공급이 많은 경우 이며 불완전 연소의 불꽃이다.

     ② 3000 - 3140℃

     ③ 산화를 극도로 방지할 필요가 있을 경우에 ---스테인레스 강, 알류미늄, 모네메탈과 같은 금속에 적당하다.

     ④ 침탄 효과를 가져 올 수 있어 이 불꽃으로 용접 후 담금질 하면 담금질 효과가 클 수 있다.