氣焊的火焰是用來(lái)對(duì)焊件和填充金屬進(jìn)行加熱、熔化和焊接的熱源：氣割的火焰是預(yù)熱的熱源；火焰的氣流又是熔化金屬的保護(hù)介質(zhì)。焊接火焰直接影響到焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率，氣焊氣割時(shí)要求焊接火焰應(yīng)有足夠的溫度，體積要小，焰芯要直，熱量要集中；還應(yīng)要求焊接火焰具有保護(hù)性，以防止空氣中的氧、氮對(duì)熔化金屬的氧化及污染。

（一）     焊接切割的火焰分類(lèi)

氣焊氣割的氣體火焰包括氧-乙炔焰、氫氧焰及液化石油氣體[丙烷（C3H8）含量占50％、80％，此外還有丁烷（C4H10）、丁烯（C4H8）等]燃燒的火焰。乙炔與氧混合燃燒形成的火焰，稱(chēng)為氧-乙炔焰。氧-乙炔焰具有很高的溫度（約3200℃），加熱集中，因此，是氣焊氣割中主要采用的火焰。

氫與氧混合燃燒形成的火焰，稱(chēng)為氫氧焰。氫氧焰是最早的氣焊利用的氣體火焰，由于其燃燒溫度低（溫度可達(dá)2770℃），且容易發(fā)生爆炸事故，未被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，目前主要用于鉛的焊接及水下火焰切割等。

液化石油氣燃燒的溫度比氧-乙炔火焰要低（丙烷在氧氣中燃燒溫度為2000、2850℃）。液化石油氣體燃燒的火焰主要用于金屬切割，用于氣割時(shí)，金屬預(yù)熱時(shí)間稍長(zhǎng)，但可以減少切口邊緣的過(guò)燒現(xiàn)象，切割質(zhì)量較好，在切割多層疊板時(shí)，切割速度比使用乙炔快20％、30％。液化石油氣體燃燒的火焰除越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于鋼材的切割外，還用于焊接有色金屬。國(guó)外還有采用乙炔與液化石油氣體混合，作為焊接氣源。

乙炔（C2H2）在氧氣（02）中的燃燒過(guò)程可以分為兩個(gè)階段，首先乙炔在加熱作用下被分解為碳（c）和氫（H2），接著碳和混合氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳（CO），形成第一階段的燃燒：隨后在第二階段的燃燒是依靠空氣中的氧進(jìn)行的，這時(shí)一氧化碳和氫氣分別與氧發(fā)生反應(yīng)分別生成二氧化碳（C02）和水（H20）。上述的反應(yīng)釋放出熱量，即乙炔在氧氣中燃燒的過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程。

氧-乙炔火焰根據(jù)氧和乙炔混合比的不同，可分為中性焰、碳化焰和氧化焰三種類(lèi)型，其構(gòu)造和形狀如圖2一2所示。

（二）中性焰 中性焰是氧與乙炔體積的比值（02/C2H2)為1.1～1.2的混合氣燃燒形成的氣體火焰，中性焰在第一燃燒階段既無(wú)過(guò)剩的氧又無(wú)游離的碳。當(dāng)氧與內(nèi)烷容積的比·值()2/C3H8)為3·5時(shí)，也可得到中性焰。中性焰有三個(gè)顯著區(qū)別的區(qū)域，分別為焰芯、內(nèi)焰和外焰，如圖2一2（a）所示。

1. 焰芯 中性焰的焰芯呈尖錐形，色白而明亮，輪廓清楚。焰芯由氧氣和乙炔組成，焰芯外表分布有一層由乙炔分解所生成的碳素微粒，由于熾熱的碳粒發(fā)出明亮的白光，因而有明亮而清楚的輪廓。

在焰芯內(nèi)部進(jìn)行著第一階段的燃燒。焰芯雖然很亮，但溫度較低（800、1200℃），這是由于乙炔分解而吸收了部分熱量的緣故。

2. 內(nèi)焰 內(nèi)焰主要由乙炔的不完全燃燒產(chǎn)物，即來(lái)自焰芯的碳和氫氣與氧氣燃燒的生成物一氧化碳和氫氣所組成。內(nèi)焰位于碳素微粒層外面，呈藍(lán)白色，有深藍(lán)色線條。內(nèi)焰處在焰芯前2、4mm部位，燃燒量激烈，溫度最高，可達(dá)3100、3巧0℃。氣焊時(shí)，一般就利用這個(gè)溫度區(qū)域進(jìn)行焊接，因而稱(chēng)為焊接區(qū)。

由于內(nèi)焰中的一氧化碳（CO）和氫氣（H2）能起還原作用，所以焊接碳鋼時(shí)都在內(nèi)焰進(jìn)行，將工件的焊接部位放在距焰芯尖端2-4mm處。內(nèi)焰中的氣體中一氧化碳的含量占60％、66％，氫氣的含量占30％、34％，由于對(duì)許多金屬的氧化物具有還原作用，所以焊接區(qū)又稱(chēng)為還原區(qū)。

3. 外焰 處在內(nèi)焰的外部，外焰的顏色從里向外由淡紫色變?yōu)槌赛S色。在外焰，來(lái)自?xún)?nèi)焰燃燒生成的一氧化碳和氫氣與空氣中的氧充分燃燒，即進(jìn)行第二階段的燃燒。外焰燃燒的生成物是二氧化碳和水。

外焰溫度為1200-2500℃。由于二氣化碳（C02）和水（H20）在高溫時(shí)容易分解，所以外焰具有氧化性。

中性焰應(yīng)用最廣泛，一般用于焊接碳鋼、紫銅和低合金鋼等。

中性焰的溫度是沿著火焰軸線而變化的，如圖2一3所示。中性焰溫度最高處在距離焰芯末端2-4mm的內(nèi)焰的范圍內(nèi)，此處溫度可達(dá)3150℃，離此處越遠(yuǎn)，火焰溫度越低。

此外，火焰在橫斷面上的溫度是不同的，斷面中心溫度最高，越向邊緣，溫度就越低。

由于中性焰的焰芯和外焰溫度較低，而且內(nèi)焰具有還原性，內(nèi)焰不但溫度最高還可以改善焊縫金屬的性能，所以，采用中性焰焊接切割大多數(shù)的金屬及其合金時(shí)，都利用內(nèi)焰。

（二）  碳化焰

碳化焰是氧與乙炔的體積的比值（O2/C2H2）小于1.1時(shí)的混合氣燃燒形成的氣體火焰，因?yàn)橐胰灿羞^(guò)剩量，所以燃燒不完全。碳化焰中含有游離碳，具有較強(qiáng)的還原作用和一定的滲碳作用。

碳化焰可分為焰芯、內(nèi)焰和外焰三部分，如圖2一2（b）所示。碳化焰的整個(gè)火焰比中性焰長(zhǎng)而柔軟，而且隨著乙炔的供給量增多，碳化焰也就變得越長(zhǎng)、越柔軟，其挺直度就越差。當(dāng)乙炔的過(guò)剩量很大時(shí)，由于缺乏使乙炔完全燃燒所需要的氧氣，火焰開(kāi)始冒黑煙。

碳化焰的焰芯較長(zhǎng)，呈藍(lán)白色，由一氧化碳（CO）、氫氣（H2）和碳素微粒組成。碳化焰的外焰特別長(zhǎng)，呈橘紅色，由水蒸汽、二氧化碳、氧氣、氫氣和碳素微粒組成。

碳化焰的溫度為2700-3000℃。由于在碳化焰中有過(guò)剩的乙炔，它可以分解為氫氣和碳，在焊接碳鋼時(shí)，火焰中游離狀態(tài)的碳會(huì)滲到熔池中去，增高焊縫的含碳量，使焊縫金屬的強(qiáng)度提高而使其塑性降低。

此外，過(guò)多的氫會(huì)進(jìn)入熔池，促使焊縫產(chǎn)生氣孔和裂紋。因而碳化焰不能用于焊接低碳鋼及低合金鋼。但輕微的碳化焰應(yīng)用較廣，可用于焊接高碳鋼、中合金鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁和鋁合金等材料。

（三）  氧化焰

氧化焰是氧與乙炔的體積的比值（02/C2H2）大子l.2時(shí)的混合氣燃燒形成的氣體火焰，氧化焰中有過(guò)剩的氧，在尖形焰芯外面形成了一個(gè)有氧化性的富氧區(qū)，其構(gòu)造和形狀如圖2一2（c）所示。

氧化焰由于火焰中含氧較多，氧化反應(yīng)劇烈，使焰芯、內(nèi)焰、外焰都縮短，內(nèi)焰很短，幾乎看不到。氧化焰的焰芯呈淡紫藍(lán)色，輪廓不明顯；外焰呈藍(lán)色，火焰挺直，燃燒時(shí)發(fā)出急劇的“嘶嘶”聲。氧化焰的長(zhǎng)度取決于氧氣的壓力和火焰中氧氣的比例，氧氣的比例越大，則整個(gè)火焰就越短，噪聲也就越大。

氧化焰的溫度可達(dá)3100-3400℃。由于氧氣的供應(yīng)量較多，使整個(gè)火焰具有氧化性。如果焊接一般碳鋼時(shí)，采用氧化焰就會(huì)造成熔化金屬的氧化和合金元素的燒損，使焊縫金屬氧化物和氣孔增多并增強(qiáng)熔池的沸騰現(xiàn)象，從而較大地降低焊接質(zhì)量。所以，一般材料的焊接，絕不能采用氧化焰。但在焊接黃銅和錫青銅時(shí)，利用輕微的氧化焰的氧化性，生成的氧化物薄膜覆蓋在熔池表面，可以阻止鋅、錫的蒸發(fā)。由于氧化焰的溫度很高，在火焰加熱時(shí)為了提高效率，常使用氧化焰。氣割時(shí)，通常使用氧化焰。

（四）  各種火焰的適用范圍

以上敘述的中性焰、碳化焰、氧化焰，因其性質(zhì)不同，適用于焊接不同的材料。氧與乙炔不同體積比值（02/C2H2）對(duì)焊接質(zhì)量關(guān)系很大。各種金屬材料氣焊時(shí)火焰種類(lèi)的選擇詳見(jiàn)表2一1。