一种无需氧气助燃的焊接气体混合物

技术领域

本发明涉及一种工业燃烧气体，尤其适用于铜管的焊割。

背景技术

工业金属焊割过程中，一般使用乙炔气体进行焊割。乙炔又称电石气，是一种使用广泛的工业燃气，在室温下是一种无色、极易燃的气体，其火焰温度可达3160℃(在氧气中燃烧)，主要作工业用途，特别是烧焊金属方面，是目前金属切割、焊接领域的主打气源，然而，乙炔存在安全性低、生产中耗能高，污染严重，生产一吨电石耗电3500-3800度和1.5吨焦炭，每生产一吨乙炔气产生3.5吨污染渣和16吨污水，已成为已达工业污染源。其次使用乙炔气进行焊接时，必须携带纯氧作为助燃剂，特别是高空作业的时候，非常不方便。

日前，国内替代乙炔的产品主要是丙烯，丙烷或者两者的混合气，但是，以丙烯、丙烷为基料的燃气仍无法达到乙炔气的燃烧温度，为得到更高的火焰温度，需提高氧气的比例，消耗更多的氧气。当在高原等缺氧环境下使用时，因供氧不足，焊接气燃烧不充分火焰温度下降，容易造成焊接不充分的情况，因此，研发一种可以替代丙烯铜管焊接气的焊接用气体，可以节约成本，提高焊接效果，并且可以在高原等缺氧环境下的正常使用很有必要。

其次中央空调安装属于高空作业，经常要用到铜管的焊接，日前仍用氧乙炔或氧液化石油气作为焊接气，要携带笨重的燃气、氧气钢瓶到高空非常不方便和不安全。

另外，国外常用的MAPP气体，已经开始用于工业金属焊割，特别是铜管的焊接，其成分为丙炔，丙二烯加部分液化气的混合物，其中前两种成分是我国产量非常稀少的，仅有用在实验室工业化生产不够现实，因此需要寻找一种来源广，成本低的新型气体混合物以替代以两炔和丙二烯为主要成分的MAPP气体。

发明内容

本发明目的是提供一种安全性高、火焰温度稳定，成本低廉适用于各种硬钎焊场合的替代乙炔气体及MAPP气体的气体混合物。该气体混合物应具有性能稳定、燃烧热比高、燃烧温度高、使用安全、携带方便的特点，还有利于环境保护。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明的一种无需氧气助燃的焊接气体混合物，由丙烯、丙烷、二甲醚按一定比例混合而成，其中丙烯质量百分含量为45％～65％，丙烷质量百分含量为20％～34％，二甲醚质量百分含量为12％～25％。

本发明的一种无需氧气助燃的焊接气体混合物，由丙烯、丙烷、二甲醚按一定比例混合而成，其中丙烯质量百分含量为50％～60％，丙烷质量百分含量为22％～30％，二甲醚质量百分含量为13％～23％。

本发明的一种无需氧气助燃的焊接气体混合物，由丙烯、丙烷、二甲醚按一定比例混合而成，其中丙烯质量百分含量为55％～57％，丙烷质量百分含量为25.5％～27.5％，二甲醚质量百分含量为16.5％～18.5％。

本发明气体混合物允许含有微量气体杂质，丙烯的纯度≥99.8％，二甲醚的纯度≥99.8％，丙烯和二甲醚两者之和的有效成份占总组份≥99.8％。

本发明涉及的两种原料是我国各地都有生产的产品，丙烯、丙烷是石油化工的副产品(化工副产品级别)，原料来源广泛、稳定，价格便宜。气体混合物原理是利用丙烯燃烧温度跟丙炔接近的特性，一甲醚分子结构中的氧原子可以增加燃烧过程中氧原子的供给促进燃烧温度的提高。而二甲醚本身又是我们国家在大力推广的环保燃料，其来源广，成本低廉。单纯的上述两种产品燃烧时会出现燃烧不完全，但两者原料按比例混合，可以保证容器内的气体充分燃烧，热量均匀释放，同时也降低了生产成本。

使用专门的焊具及包装容器，本发明气体混合物在不用纯氧助燃的情况下，实际燃烧温度可以达到摄氏1500℃以上(一般液化气的实际燃烧温度为600～800℃)。

本发明气体混合物的优点是安全性比较高，容易携带，燃烧过程中没有冒黑烟、回火等现象，克服了乙炔易回火，安全性差，生产过程对环境有极大污染等缺点，克服了纯丙烷燃烧温度不够高，其它工业气体添加了苯、双氧水等添加剂，毒性大，对使用人的身体有害。本发明气体混合物更加经济安全、实用。本发明气体混合物在常温下气体的测试压力为1.2MPa，长时间不停的使用瓶身温度会有下降，即使在瓶身结露水的情况下压力仍然可以达到0.3MPa。由于它独特的温度特性，可以保证不会在焊接过程中因为温度过高损坏铜管的分子结构，同时又能够有效融化铜焊料(一般熔点在950℃左右)，使焊料能够充分融化流动。

综上所述，其它的工业焊割气体必须要通过氧气助燃，使用过程中要配备氧气瓶，增加了使用的潜在危险性，而本发明气体混合物是无须助氧气可直接用于铜焊的硬钎焊。

本发明的有益效果是：

1.丙烯、甲烷和乙烷作为原料，各原料均较易获得，燃烧热与最高火焰温度均与乙炔相近，因此可以替代乙快或进口的成本较高的铜管焊接气:

2.本发明的铜管焊接气的燃烧性能较好，可以在不采用氧气助燃的情况下进行燃烧，其火焰温度在不使用氧气助燃时也可以达到1500℃或者更高，因此在高空作业时可以不用携带笨重的氧气瓶，安全性能较高，使用方便。

3.本发明的铜管焊接气中所使用的各成分成本均较低，并且均可以在市面上直接采购，

并采用专业混合设备混合均匀后即可使用。

4.本发明的铜管焊接气在燃烧并进行铜管焊接时，火焰喷射时声音响亮，气势足，连续使用1小时不会导致焊枪枪管发热。

5.安全性能高：该燃气对震动不敏感，爆炸极限小(3％～11％)；比乙炔气爆炸范围更窄，使用更安全

(四)具体实施方式

实施例1

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比45％：20％：35％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1528℃，连续燃烧时间159分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

燃然烧性能测试及工具：

1)温度计精度：±1℃。

2)高精度温度表:0.1℃(1000℃以下)。1℃(1000℃以上)。使用条件:0～50℃

冷端温度：自动补偿。

3)压力表：精度5psi，测量范围：(0～500psi)

4)电子天平精度:0.1g。

5)秒表，焊枪，点火器材。

6)称空瓶重量，取其灌装替代MAPP的液化气体后重量，以及相关数据记录

实施例2

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比48％：34％：18％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1517℃，连续燃烧时间161分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例3

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比50％：30％：20％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1531℃，连续燃烧时间160分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例4

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比52％：29％：19％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1530℃，连续燃烧时间155分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例5

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比55％：26.5％：18.5％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1548℃，连续燃烧时间157分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例6

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比56％：26.5％：17.5％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1546℃，连续燃烧时间165分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例7

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比56％：27.5％：16.5％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1552℃，连续燃烧时间153分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例8

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比57％：25.5％：17.5％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1541℃，连续燃烧时间158分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例9

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比58％：22％：20％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1537℃，连续燃烧时间151分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例10

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比60％：27％：13％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1529℃，连续燃烧时间167分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

实施例11

由丙烯、丙烷、二甲醚三种液化气体分别以质量百分比65％：23％：12％进行混合配制，即可制的无需氧气助燃的焊接气体混合物。在不需纯氧助燃的情况下，其实际燃烧温度可以达到摄氏1526℃，连续燃烧时间152分钟，使用1h不会导致焊枪枪管发热，焊接效果良好。

对比本发明提供的铜管焊接气以及其他几种燃气的性能，得到以下结果：

对比本发明提供的铜管焊接气以及其他几种燃气的数据，可以看出，本发明提供的铜管焊接气成本低，火焰温度与MAPP气接近，因此其可以替代进口铜管焊接气进行使用，有效的降低的使用成本，提高焊接安全性和灵活性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人

员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型

也应视为本发明的保护范围。