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산소-아세틸렌 연소 공정

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

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

산소-아세틸렌 용접은 아세틸렌([latex]C_2H_2[/latex])과 순수 산소의 연소로 생성된 불꽃을 이용합니다. 이 반응은 두 단계로 진행됩니다. 내부의 백열된 원뿔형 영역에서 일어나는 1차 반응은 불완전하여 일산화탄소와 수소를 생성합니다. [latex]2C_2H_2 + 2O_2 rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]. 이 뜨거운 기체들은 외부 영역에서 대기 중 산소와 반응하여 연소를 완료합니다.

산소-아세틸렌 용접의 효율성은 2단계 연소 과정에 달려 있습니다. 1차 반응인 [latex]2C_2H_2 + 2O_2 rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]는 매우 발열 반응이며, 화염의 작은 내부 원뿔 부분에 집중되어 약 3,500°C(6,330°F)의 온도에 도달합니다. 이는 일반적인 연료 가스 중 가장 높은 연소 온도를 나타냅니다. 이처럼 강렬하고 국부적인 열은 용융 용접 풀을 빠르고 효율적으로 생성하는 데 이상적입니다.

2차 반응은 더 크고 푸른색을 띠는 바깥쪽 화염 영역에서 발생하며, 1차 반응의 생성물(일산화탄소와 수소)이 주변 공기 중의 산소를 이용하여 연소됩니다. [latex]4CO + 2H_2 + 3O_2 rightarrow 4CO_2 + 2H_2O[/latex]. 이 2차 연소는 더 넓은 영역에 걸쳐 추가적인 열을 방출하여 용접 전 금속을 예열하고 용융된 용접 풀을 대기 중의 산소와 질소로부터 보호합니다. 연소된 가스로 이루어진 이 보호막은 용접 금속의 산화와 취성을 방지하는데, 이는 강하고 연성이 뛰어난 접합부를 만드는 데 매우 중요합니다. 두 단계 사이의 균형은 토치에서 설정되는 산소 대 아세틸렌 비율에 의해 조절되며, 이를 통해 다양한 금속과 용도에 적합한 다양한 화염 특성(중성, 침탄 또는 산화)을 생성할 수 있습니다.

UNESCO Nomenclature: 3313
기계공학 및 기계

유형

화학 공정

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • 1836년 에드먼드 데이비의 아세틸렌 발견
  • 19세기 후반 토치 개발
  • 린데-프랑클 공정을 이용한 액체 산소의 상업적 생산
  • 고압 가스 실린더의 저장 및 운송용 발명

응용 프로그램

  • welding of high and low alloy steels
  • 브레이징 및 브레이징 용접
  • 굽힘 및 성형을 위한 금속 가열
  • 철금속의 산소연료절단
  • 수중 용접 및 절단
  • 경화 표면처리 및 금속 스프레이

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

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관련 용어: 산소-아세틸렌 연소, 용접, 화학 반응, 불꽃, 아세틸렌, 산소, 화학양론, 내부 원뿔, 외부 막.

역사적 맥락

산소-아세틸렌 연소 공정

1890
1899-01-01
1900
1903
1906
1910
1910
1890
1897
1900
1900
1903-05-10
1910
1910
1910

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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