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酸素アセチレン燃焼プロセス

1903
  • Edmond Fouché
  • Charles Picard
Oxy-acetylene welding process in mechanical engineering for metal joining.

(画像はイメージです)

酸素アセチレン溶接では、アセチレン([latex]C_2H_2[/latex])と純酸素の燃焼によって生じる炎を使用します。反応は2段階で起こります。内側の白熱した円錐状部分での最初の反応は不完全で、一酸化炭素と水素が生成されます。[latex]2C_2H_2 + 2O_2 rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]。これらの高温ガスは、外側の領域で大気中の酸素と反応し、燃焼を完了させます。

酸素アセチレン溶接の有効性は、2段階燃焼プロセスにかかっています。主反応である[latex]2C_2H_2 + 2O_2 rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]は非常に発熱性が高く、炎の内側の小さな円錐状部分に集中しており、その温度は約3,500℃(6,330°F)に達し、一般的な燃料ガスの中で最も高温になります。この局所的な強烈な熱は、溶融溶接プールを迅速かつ効率的に形成するのに理想的です。

二次反応は、より大きな青みがかった外側の炎の領域で発生し、そこで最初の反応の生成物(一酸化炭素と水素)が周囲の空気中の酸素を使って燃焼します。[latex]4CO + 2H_2 + 3O_2 rightarrow 4CO_2 + 2H_2O[/latex]。この二次燃焼によってさらに熱が放出されますが、その熱ははるかに広い範囲に及ぶため、溶接前に金属を予熱し、溶融した溶接プールを大気中の酸素と窒素から保護する役割を果たします。この燃焼ガスの保護シールドは、溶接金属の酸化と脆化を防ぎ、強靭で延性のある接合部を作る上で非常に重要です。2つの段階のバランスは、トーチで設定された酸素とアセチレンの比率によって制御され、さまざまな金属や用途に適した異なる炎特性(中性、浸炭、または酸化)を実現できます。

UNESCO Nomenclature: 3313
機械工学および機械

タイプ

化学プロセス

混乱

革命的

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 1836年、エドモンド・デービーによるアセチレンの発見
  • 19世紀後半におけるトーチランプの開発
  • リンデ・フランクル法による液体酸素の商業生産
  • 貯蔵および輸送用の高圧ガスボンベの発明

アプリケーション

  • welding of high and low alloy steels
  • ろう付けとろう付け溶接
  • 金属の曲げ加工および成形のための加熱
  • 鉄系金属の酸素燃料切断
  • 水中溶接および切断
  • 肉盛り溶接と金属溶射

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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歴史的背景

酸素アセチレン燃焼プロセス

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1899-01-01
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1906
1910
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1897
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1903-05-10
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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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