在標準鋼結構氣刨作業中，選擇正確的氣體對于確保安全、提高效率和延長工具壽命至關重要。常用的氣體包括丙烷（propane）、丁烷（butane）和氫氣（hydrogen）。丙烷是一種廣泛使用的惰性氣體，因其低毒性和高燃燒熱而受到青睞。丁烷則因其更高的燃燒熱和較低的爆炸極限而被選用，但需要注意其易燃性。氫氣作為一種清潔能源，具有高能量密度和良好的燃燒特性，但需注意其易燃性和可能的安全問題。選擇合適的氣體不僅影響操作的安全性，還關系到成本和環境因素。在選擇標準鋼結構氣刨用氣體時，應綜合考慮這些因素，并遵循相關法規和標準以確保最佳效果。

一、鋼結構氣刨概述

鋼結構氣刨是在鋼結構制造與修復過程中的一種工藝手段，用于去除焊縫缺陷、進行清根操作等。

二、常見的鋼結構氣刨類型

（一）碳弧氣刨

1. 工作原理
   • 碳弧氣刨在焊接生產中被廣泛用于刨槽、消除焊縫缺陷和背面清根等。它主要依靠具有陡降外特性且動特性較好的大功率直流電源（交流電源因電流過零點時間長會使電弧不穩定，較少采用）。在工作時，通過碳棒與工件間產生電弧，利用電弧的高溫將金屬熔化，同時利用壓縮空氣將熔化的金屬吹走，從而達到刨削的目的。
2. 應用特點
   • 靈活性高：手工碳弧氣刨靈活性大，可全位置操作，可達性好，操作簡便。
   • 缺陷觀察直觀：清除焊縫缺陷時，能在電弧下清楚觀察到缺陷形狀和深度。
   • 效率較高：自動碳弧氣刨具有較高精度，能減輕勞動強度。
   • 存在明顯缺點：有較大煙霧、粉塵污染，噪聲大，弧光輻射強；對操作者技術要求高；熱輸入值較高；操作不當容易引起焊道處增碳，后續補焊需砂輪修磨處理。
3. 相關設備及耗材
   • 焊機：如弗威德爾碳弧氣刨焊機ZX7 - 100等，具有大功率、暫載率高（有的高達100%），采用軟開關IGBT逆變技術，焊接飛濺小、焊縫成型美觀等特點。還有ZX7 - 630A電焊機，可一機多用，能同時實現CO?/MAG焊接、手工焊接、碳弧氣刨等功能，適用于鋼結構、橋梁、造船等厚板加工。
   • 碳棒：是碳弧氣刨的重要耗材，有圓形、扁形、鍍銅等多種類型，如河北金武強碳棒廠生產的各類碳弧氣刨碳棒。碳棒具有耐高溫、易導電、化學穩定性良好的特點，廣泛應用于國防、機械、冶金、化工、鑄造、有色合金、輕化等領域，在金屬結構、金屬鑄造、造船等行業的碳弧氣刨工藝中作為電極使用。

（二）等離子氣刨

1. 工作原理
   • 利用高溫在噴嘴處噴射出來的高速氣流離子化，從而形成導電體。利用環形氣流技術形成細長且穩定的等離子電弧進行刨削工作。
2. 應用特點
   • 成本較低：等離子氣刨無需碳棒電極，減少了消耗品損耗，綜合使用成本較碳弧氣刨低約50%。
   • 安全性高：不劇烈，沒有潛在的火災危險。
   • 環保性好：噪聲較小，弧光弱、煙霧少。
   • 刨削質量好：刨削溝槽質量好、形狀規則，對焊接缺陷的工件修復的溝槽焊道無需二次打磨，形成的一層氮化物對后續焊接起到促進作用。

三、氣刨使用的氣體

1. 空氣
   • 是最常用的氣體，無需特殊處理即可得到，可用于一般的鋼結構氣刨操作。
2. 氮氣
   • 相對空氣更純凈，不易引起腐蝕和污染。在一些對加工要求較高、需要避免腐蝕等特殊的鋼結構加工領域可使用，例如在一些對鋼結構表面質量和后續防腐要求嚴格的工程中，但氮氣成本相對空氣較高。
3. 氧氣
   • 氧氣壓力更大，輸出能量更強，能夠提高切削效率。但由于其易燃易爆的特性，在使用時需要十分小心，適用于對切削效率有較高要求且能保證安全使用條件的鋼結構氣刨工作。
4. 其他惰性氣體（如氬氣、氦氣等）
   • 這些氣體比較昂貴，在一般的鋼結構加工領域使用較少，通常在一些特殊的、對加工環境要求極高（如對氣體純凈度、電弧穩定性等有特殊要求）的鋼結構氣刨作業中才會考慮使用。

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