在标准钢结构气刨作业中，选择正确的气体对于确保安全、提高效率和延长工具寿命至关重要。常用的气体包括丙烷（propane）、丁烷（butane）和氢气（hydrogen）。丙烷是一种广泛使用的惰性气体，因其低毒性和高燃烧热而受到青睐。丁烷则因其更高的燃烧热和较低的爆炸极限而被选用，但需要注意其易燃性。氢气作为一种清洁能源，具有高能量密度和良好的燃烧特性，但需注意其易燃性和可能的安全问题。选择合适的气体不仅影响操作的安全性，还关系到成本和环境因素。在选择标准钢结构气刨用气体时，应综合考虑这些因素，并遵循相关法规和标准以确保最佳效果。

一、钢结构气刨概述

钢结构气刨是在钢结构制造与修复过程中的一种工艺手段，用于去除焊缝缺陷、进行清根操作等。

二、常见的钢结构气刨类型

（一）碳弧气刨

1. 工作原理
   • 碳弧气刨在焊接生产中被广泛用于刨槽、消除焊缝缺陷和背面清根等。它主要依靠具有陡降外特性且动特性较好的大功率直流电源（交流电源因电流过零点时间长会使电弧不稳定，较少采用）。在工作时，通过碳棒与工件间产生电弧，利用电弧的高温将金属熔化，同时利用压缩空气将熔化的金属吹走，从而达到刨削的目的。
2. 应用特点
   • 灵活性高：手工碳弧气刨灵活性大，可全位置操作，可达性好，操作简便。
   • 缺陷观察直观：清除焊缝缺陷时，能在电弧下清楚观察到缺陷形状和深度。
   • 效率较高：自动碳弧气刨具有较高精度，能减轻劳动强度。
   • 存在明显缺点：有较大烟雾、粉尘污染，噪声大，弧光辐射强；对操作者技术要求高；热输入值较高；操作不当容易引起焊道处增碳，后续补焊需砂轮修磨处理。
3. 相关设备及耗材
   • 焊机：如弗威德尔碳弧气刨焊机ZX7 - 100等，具有大功率、暂载率高（有的高达100%），采用软开关IGBT逆变技术，焊接飞溅小、焊缝成型美观等特点。还有ZX7 - 630A电焊机，可一机多用，能同时实现CO?/MAG焊接、手工焊接、碳弧气刨等功能，适用于钢结构、桥梁、造船等厚板加工。
   • 碳棒：是碳弧气刨的重要耗材，有圆形、扁形、镀铜等多种类型，如河北金武强碳棒厂生产的各类碳弧气刨碳棒。碳棒具有耐高温、易导电、化学稳定性良好的特点，广泛应用于国防、机械、冶金、化工、铸造、有色合金、轻化等领域，在金属结构、金属铸造、造船等行业的碳弧气刨工艺中作为电极使用。

（二）等离子气刨

1. 工作原理
   • 利用高温在喷嘴处喷射出来的高速气流离子化，从而形成导电体。利用环形气流技术形成细长且稳定的等离子电弧进行刨削工作。
2. 应用特点
   • 成本较低：等离子气刨无需碳棒电极，减少了消耗品损耗，综合使用成本较碳弧气刨低约50%。
   • 安全性高：不剧烈，没有潜在的火灾危险。
   • 环保性好：噪声较小，弧光弱、烟雾少。
   • 刨削质量好：刨削沟槽质量好、形状规则，对焊接缺陷的工件修复的沟槽焊道无需二次打磨，形成的一层氮化物对后续焊接起到促进作用。

三、气刨使用的气体

1. 空气
   • 是最常用的气体，无需特殊处理即可得到，可用于一般的钢结构气刨操作。
2. 氮气
   • 相对空气更纯净，不易引起腐蚀和污染。在一些对加工要求较高、需要避免腐蚀等特殊的钢结构加工领域可使用，例如在一些对钢结构表面质量和后续防腐要求严格的工程中，但氮气成本相对空气较高。
3. 氧气
   • 氧气压力更大，输出能量更强，能够提高切削效率。但由于其易燃易爆的特性，在使用时需要十分小心，适用于对切削效率有较高要求且能保证安全使用条件的钢结构气刨工作。
4. 其他惰性气体（如氩气、氦气等）
   • 这些气体比较昂贵，在一般的钢结构加工领域使用较少，通常在一些特殊的、对加工环境要求极高（如对气体纯净度、电弧稳定性等有特殊要求）的钢结构气刨作业中才会考虑使用。

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