氬氣的性質和用途

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氬氣的性質和用途

氬氣是惰性氣體,對人體沒有直接傷害。然而,在工業上使用之後,產生的廢氣對人體非常有害,導致肺病和眼睛損傷。

儘管氬氣是惰性氣體,但它也是令人窒息的氣體,大量吸入會導致窒息。生產現場應通風,每年使用氬氣的技術人員應定期進行職業病檢查,以確保其健康

氬氣本身是無毒的,但在高濃度下具有令人窒息的作用。當空氣中的氬氣濃度高於33%時,存在窒息的危險。當氬氣濃度超過50%時,會出現嚴重的症狀,而當氬氣濃度達到75%時,可能在幾分鐘內死亡。液態氬氣會傷害皮膚,眼睛接觸會引起發炎。氬氣是一種惰性氣體,佔地球大氣的0.93%。

用途:一種稀有氣體。用作電弧焊接(切割)不鏽鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護氣體。還用於鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發出紫色輝光,又用於照明技術和填充日光燈、光電管、照明管等。

在釀酒的過程中,啤酒桶裏的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶裏的原料被氧化成乙酸。

熱處理工藝也用於代替氮氣和氨氣,效果更是超過氮氣和氨氣,不鏽鋼熱處理時採用氬氣保護折彎效果更好不易斷裂。

氬氣是工業上應用很廣的稀有氣體。它的性質十分不活潑,既不能燃燒,也不助燃。在飛機制造、造船、原子能工業和機械工業部門,對特殊金屬,例如鋁、鎂、銅及其合金和不鏽鋼在焊接時,往往用氬作為焊接保護氣,防止焊接件被空氣氧化或氮化。

鋁業。用來替代空氣或氮氣,在鋁的製造過程中產生惰性氣氛在脱氣過程中幫助去除不需要的可溶氣體以及去除熔鋁中溶解氫氣和其他顆粒。

鍊鋼。用於置換氣體或蒸氣並防止工藝流程中的氧化用於攪拌鋼水來保持恆定的温度和同一的成分在脱氣過程中幫助去除不需要的可溶氣體作為載體氣體,氬可以用層析法來確定樣品的成分氬還能用於不鏽鋼精煉中使用的氬氧脱碳工藝(AOD),目的是去除一氧化碳和減少鉻的損失。

金屬加工。氬在焊接中用作惰性保護氣在金屬和合金的退火及輥軋中提供無氧無氮保護以及用於沖洗熔化金屬以消除鑄件中的氣孔。

焊接保護氣。氬氣在焊接過程中作為保護氣體,可以避免合金元素的燒損以及由此而產生的其他焊接缺陷,從而使焊接過程中的冶金反應變得簡單而易於控制,以確保焊接的高質量。通過對HT250灰鑄鐵進行激光重熔試驗,研究了不同氣氛保護條件下試樣重熔區氣孔的產生機理。研究結果表明,在氬氣保護條件下,重熔區中的氣孔為析出性氣孔在開放條件下,重熔區的氣孔為析出性氣孔和反應性氣孔。

其他用途。電子、照明、氬氣刀等。

氬氣是一種無色、無味的單原子氣體,相對原子質量為39.948。一般由空氣液化後,用分餾法制取氬氣。氬氣的密度是空氣的1.4倍,是氦氣的10倍。 氬氣是一種惰性氣體,在常温下與其他物質均不起化學反應,在高温下也不溶於液態金屬中,在焊接有色金屬時更能顯示其優越性。可用於燈泡充氣和對不鏽鋼、鎂、鋁等的電弧焊接,即“氬弧焊”。

氬氣的主要用途:

一、保護氣體

用作電弧焊接(切割)不鏽鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護氣體。熱處理工藝也用於代替氮氣和氨氣,效果更是超過氮氣和氨氣,不鏽鋼熱處理時採用氬氣保護折彎效果更好不易斷裂。

二、照明

還用於鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發出紫色輝光,又用於照明技術和填充日光燈、光電管、照明管等。

三、釀酒保護

在釀酒的過程中,啤酒桶裏的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶裏的原料被氧化成乙酸。

氬是目前工業上應用很廣的稀有氣體。它的性質十分不活潑,既不能燃燒,也不助燃。在飛機制造、造船、原子能工業和機械工業部門,對特殊金屬,例如鋁、鎂、銅及其合金和不鏽鋼在焊接時,往往用氬作為焊接保護氣,防止焊接件被空氣氧化或氮化。

在金屬冶煉方面,氧、氬吹煉是生產優質鋼的重要措施,每煉1t鋼的氬氣消耗量為1~3m3。此外,對鈦、鋯、鍺等特殊金屬的冶煉,以及電子工業中也需要用氬作保護氣。

在空氣中含有的0.932%的氬,沸點在氧、氮之間,在空分裝置上塔的中部含量最高,叫氬餾分。在分離氧、氮的同時,將氬餾分抽出,進一步分離提純,也可得到氬副產品。對全低壓空分裝置,一般可將加工空氣中30%~35%的氬作為產品獲得(最新流程已可將氬的提取率提高到80%以上)。

對中壓空分裝置,由於膨脹空氣進下塔,不影響上塔的精餾過程,氬的提取率可達60%左右。但是,小型空分裝置總的加工空氣量少,所能生產的氬氣量有限,是否需要配置提氬裝置,要視具體情況確定。

氬氣為惰性氣體,對人體無直接危害。但是,如果工業使用後,產生的廢氣則對人體危害很大,會造成矽肺、眼部損壞等情況。

雖然是惰性氣體,同時也是窒息性氣體,大量吸入會產生窒息。生產場所要通風,並且,從事與氬氣有關的技術人員,每年定期進行職業病體檢,確保身體健康。

氬本身無毒,但在高濃度時有窒息作用。當空氣中氬氣濃度高於33%時就有窒息的危險。當氬氣濃度超過50%時,出現嚴重症狀,濃度達到75%以上時,能在數分鐘內死亡。液氬可以傷皮膚,眼部接觸可引起炎症

氬氣是一種無色、無味的單原子氣體,相對原子質量為39. 948。一般由空氣液化後,用分餾法制取氬氣。氬氣的密度是空氣的1.4倍,是氦氣的10倍。 氬氣是一種惰性氣體,在常温下與其他物質均不起化學反應,在高温下也不溶於液態金屬中,在焊接有色金屬時更能顯示其優越性。可用於燈泡充氣和對不鏽鋼、鎂、鋁等的電弧焊接,即“氬弧焊”。

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