Die Flammentemperatur eines Oxy-Acetylen-Brenners
Ein Autogenbrenner, der eine neutrale Flamme verbrennt, reicht ungefähr 3.100–3.500 °C (5.600–6.300 °F) an der Spitze des Innenkegels. Das ist heiß genug, um Stahl, Gusseisen und die meisten Nichteisenmetalle in Sekundenschnelle zu schmelzen. Genau aus diesem Grund ist diese Gaskombination seit über einem Jahrhundert der Standard zum Schneiden und Schweißen.
Die üblicherweise angegebene Zahl, etwa 6.000 °F, ist korrekt, aber unvollständig. Es beschreibt einen bestimmten Punkt in der Flamme, nicht die Flamme als Ganzes. Die tatsächliche Temperatur sinkt stark, je weiter man sich von diesem inneren Kegel entfernt.
Warum die Flamme nicht eine Temperatur hat
Eine neutrale Sauerstoff-Acetylen-Flamme hat drei sichtbare Zonen, und jede läuft mit einer anderen Hitzestufe.
- Innenkegel – der hellste und dichteste Teil der Flamme, direkt an der Spitze. Hier ist die Verbrennung am vollständigsten und die Temperatur erreicht ihren Höhepunkt bei 5.600–6.300 °F.
- Acetylenfeder — eine schwache sekundäre Zone, die hauptsächlich in aufkohlenden Flammen sichtbar ist und deutlich kühler verläuft als der Innenkegel.
- Äußerer Umschlag – die lockere, blau gefärbte Flamme, die alles andere umgibt und an ihrem äußeren Rand auf etwa 2.300 °F abfällt.
Dieser Gradient ist kein Zufall. Schweißer positionieren den Innenkegel direkt über der Verbindung, um das Metall zu schmelzen, während der Außenmantel die Vorwärmarbeit auf beiden Seiten übernimmt und das Grundmetall bis nahe an seinen Schmelzpunkt erwärmt, bevor der Schnitt oder die Schweißung tatsächlich beginnt.
Vergleich von Oxy-Acetylen mit anderen Brenngasen
| Gaskombination | Ca. Spitzentemperatur |
|---|---|
| Propan / Luft | 1.980 °C (3.590 °F) |
| Acetylen / Luft | 2.200 °C (4.000 °F) |
| Propan / Sauerstoff | 2.253 °C (4.087 °F) |
| Knallgas | 2.800 °C (5.072 °F) |
| Oxy-Acetylen | 3.500 °C (6.300 °F) |
Der Vorteil von Acetylen liegt in der Chemie. Seine dreifache Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung speichert ungewöhnlich viel Energie, die bei der Verbrennung in reinem Sauerstoff statt in der Umgebungsluft schnell freigesetzt wird. Aus diesem Grund ist es auch nach wie vor das einzige gängige Brenngas, das heiß genug ist, um dicken Baustahl zuverlässig zu durchtrennen. Kombinationen mit niedrigeren Temperaturen wie Propan/Sauerstoff haben immer noch ihre Berechtigung, insbesondere für Arbeiten, bei denen eine breitere, sanftere Flamme anstelle eines konzentrierten Hot Spots erforderlich ist Heizbrenner, die für niedrigere, verteilte Flammentemperaturen geeignet sind kommen eher rein.
Wie sich das Verhältnis von Sauerstoff zu Acetylen ändert
Der Wert von 6.300 °F geht von einer neutralen Flamme aus, was bedeutet, dass Sauerstoff und Acetylen in etwa gleichen Mengen zugeführt werden. Wenn Sie dieses Verhältnis verschieben, ändern sich sowohl die Temperatur als auch die Chemie.
Eine oxidierende Flamme mit etwas mehr Sauerstoff als Acetylen brennt heißer und schärfer, nützlich zum Schneiden, aber hart genug, um das Schweißbad zu oxidieren, wenn sie zum Schweißen verwendet wird. Eine aufkohlende Flamme mit überschüssigem Acetylen läuft kühler und transportiert unverbrannten Kohlenstoff in das Metall, was sich für bestimmte Hartauftrags- und Hartlötaufgaben eignet, jedoch nicht für Strukturschweißungen geeignet ist. Es ist wichtiger, das Verhältnis stabil zu halten, als die meisten Leute annehmen, und das hängt größtenteils von der Ausrüstung und nicht nur von den Fähigkeiten des Bedieners ab – Gasdruckregler, die die Flammentemperatur konstant halten Die meiste Arbeit besteht darin, das Gleichgewicht während einer langen Schneid- oder Schweißsitzung stabil zu halten.
Passende Temperatur für den Job: Taschenlampen, Spitzen und Regler
Sobald die Zieltemperatur klar ist, wird die Entscheidung über die Ausrüstung einfacher. Dicker Baustahl und schwere Schneidarbeiten erfordern Handschneidbrenner für dauerhaftes Arbeiten bei hohen Temperaturen , gepaart mit einem Griff, der die neutrale Flamme auch bei langen Läufen stabil hält – Brennergriffe, die für eine stabile neutrale Flamme ausgelegt sind sind speziell für diese Konsistenz konzipiert.
Die Auswahl der Spitze ist genauso wichtig wie die Taschenlampe selbst. Eine Spitze, die für die Metalldicke zu klein ist, drosselt den Gasstrom und senkt die Flammentemperatur genau an dem Punkt, an dem sie ihren Höhepunkt erreichen muss, während eine übergroße Spitze Gas verschwendet, ohne den Schnitt zu verbessern. Acetylen-Schneidbrennerspitzen, deren Größe auf die Flammenleistung abgestimmt ist Aus diesem Grund sind sie auf bestimmte Dickenbereiche abgestimmt. Für alle, die ein komplettes Setup von Grund auf zusammenstellen möchten: Komplette Schneidbrenner-Sets für Autogen-Acetylen-Anlagen Bündeln Sie einen Griff, einen Aufsatz und ein Spitzenset, die bereits aufeinander abgestimmt sind, damit sie zusammenarbeiten.
Sicheres Arbeiten bei diesen Temperaturen
Eine Flamme über 6.000 °F lässt keinen Spielraum für Fehler im Gerätezustand. Acetylenflaschen sollten nicht über 15 psig betrieben werden, einem Grenzwert, der in festgelegt ist Bundesstandard der OSHA für das Sauerstoff-Brenngas-Schweißen und -Schneiden , da Acetylen bei höheren Drücken instabil wird.
Bei diesen Temperaturen kann es im Bruchteil einer Sekunde zu einem Flammenrückschlag kommen, bei dem die Flamme zurück in den Schlauch oder Regler brennt, wenn eine Leitung ein Leck aufweist oder das Gasverhältnis abweicht. Flammenrückschlagsicherungen für Hochtemperatur-Acetylen-Sauerstoffleitungen sind die Standardschutzvorrichtungen, die sowohl auf der Sauerstoff- als auch auf der Acetylenseite zwischen Regler und Schlauch angebracht sind, und sie sind keine optionale Ausrüstung bei Anlagen, in denen eine so heiße Flamme betrieben wird.
