氧-丙烷中性火焰的燃烧速度为3.9m/s，回火的危险性较小，爆炸范围较窄，在氧气中为23%～95%。但耗氧量比乙炔高，因着火点高，不容易着火。 2）丙烯（C3H6）
丙烯的相对分子质量为42.078，总热值比丙烷低，但火焰温度较高。丙烯在纯氧中完全燃烧的化学反应式为
C3H6+4.5O2→3CO2+3H2O (2) 1个体积丙烷完全燃烧的理论耗氧量为4.5个体积。在空气中燃烧时形成中性火焰的实际耗氧量为2.6个体积。中性火焰的温度为2870℃。当丙烯与氧的混合比为1：3.6时即成氧化焰，可获得较高的火焰温度。 由于丙烯的耗氧量低于丙烷，而火焰温度又较高，国外曾一度用作切割气体。 3）丁烷（C4H10）
丁烷的相对分子质量为58.12，其总热值高于丙烷。丁烷在纯氧中完全燃烧的化学反应式为 C4H10+6.5O2→4CO2+5H2O
1个体积丁烷完全燃烧的理论耗氧量为6.5个体积。在空气中燃烧时形成中性火焰的实际耗氧量为4.5个体积，比丙烷高。丁烷与氧或空气的混合气体爆炸范围窄（体积分数为1.5%～8.5%）,不易发生回火。但因其火焰温度低，因此不能单独用作切割的燃气。 4）液化石油气
液化石油气是石油工业的一种副产品，主要成分为丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）和少量的乙炔（C2H2）、乙烯（C2H4）、戊烷（C5H12）等碳氢化合物。液化石油气在普通温度和大气压下，组成液化石油气的这些碳氢化合物以气态存在，但只要加上约为0.8～1.5MPa的压力就会变为液体以便于瓶装存储和运输。
工业上一般使用气态的石油气。气态石油气是一种略带臭味的无色气体，在标准状态下，石油气比空气密度大，其密度约为1.8～2.5㎏/m3。液化石油气的几种主要成分均能与空气或氧气构成具有爆炸性的混合气体，但爆炸混合比值范围较小，与使用乙炔相比价格便宜，比较安全，不会发生回火。液化石油气安全燃烧所需氧气量比乙炔大，火焰温度较乙炔低，燃烧速度也较慢，故液化石油气的割炬也应做相应的改制，要求割炬有较大的混合气体喷出截面，以降低流出速度，保证良好的燃烧。
采用液化石油气切割，必须注意调节液化石油气的供气压力，一般是通过液化石油气的供气设备来调节。液化石油气的供气设备主要包括气体钢瓶、气化器和调节器。
①气体钢瓶 根据用户用量及使用方式，钢瓶容量也有所不同。工业上常采用30㎏容量钢瓶，如果单位液化石油气用量较大，还可制造1.5t和3.5t的大型储气罐。
钢瓶的制造材料可采用16Mn钢、甲类钢Q235或20号优质碳素钢等。钢瓶最大工作压力为1.6MPa，水压试验为3MPa。液化石油气钢瓶外表涂银灰色，并标明“液化石油气”字样。常用液化石油气钢瓶的规格见
表23。钢瓶实验鉴定后，固定在瓶体上的金属牌应注明制造厂商、编号、质量、容量、制造日期、实验日期、工作压力、实验压力等，并标有制造厂检查部门的钢印。
表23 常用液化石油气钢瓶的规格
类 别 容积/L 外径/mm 壁厚/mm 全高/mm 自重/㎏ 材质 耐压试验水压/MPa 12～12.5㎏ 29 15㎏ 20㎏ 34 47 325 335 380 2.5 2.5 3 － 645 650 11.5 16Mn 12.8 16Mn 20 Q235 3 3 3 ②气化器 又称蛇管式换热器,其构造如图5所示。管内通液化石油掘，管外通40～50℃的热水，以供给液化石油气蒸发所需要的热量。
管外所通热水可由外部供给，也可以用本身的液化石油气燃烧来加热。加热水所消耗的燃料仅占整个石油气气化量的2.5%左右。通常在用户量较大、液化石油气中丁烷含量大、饱和蒸气压低、冬季在室外作业等情况下才要考虑使用气化器。
③调压器 构造如图6所示。调压器有两个作用，一是将钢瓶内的压力降至工作时所需要的压力，二是稳定输出压力并保证供气量均匀。
调压器最大优点在于其输出气体的压力可在一定范围内调节。一般民用调压器用于切割一般厚度的钢板，其输出压力为2～3MPa。民用调压器只要通过更换弹簧，其输出压力就可提高至25MPa左右。但在改制时必须保证安全阀弹簧处不漏气，具体的办法是拧紧安全阀弹簧。如果液化石油气的用量太大，则应使用大型调压器，如果用乙炔瓶罐装液化石油气，则可使用乙炔调压器。
对于切割一般厚度的钢板，减压器的输出压力：手工切割时为2.5MPa左右，自动切割时为10～30MPa。必须用明火点燃，点燃后再增加氧气和石油气量，需调至火焰最短，呈蓝色，伴有呜呜声响时火焰温度最高，方可进行预热和切割。 （3）天然气
天然气是油气田的产物，其成分随产地而异，主要成分是甲烷（CH4），也属于碳氢化合物。甲烷在常温下为无色、有轻微臭味的气体，其液化温度为-162℃，与空气或氧气混合时也会发生爆炸，甲烷与氧的混合气体爆炸范围为5.4%～59.2%(体积分数)。甲烷在氧气中燃烧速度为5.5m/s。甲烷在纯氧中完全燃烧时的化学反应式为
CH4+2O2→CO2+2H2O （4） 由上式可知，其理论耗氧量为1：2 ，空气中燃烧时形成中性火焰的实际耗氧量为1：1.5，火焰温度约为2540℃，比乙炔低得多，因此切割时需要预热较长的时间。通常在天然气丰富的地区用作切割的燃气。 （4）氢气（H2）
氢是无色无味的可燃性气体，氢的相对原子质量最小，可溶于水。氢气具有最大的扩散速度和很高的导热性，其热导率比空气大7倍，极易泄漏，点火能量低，是一种最危险的易燃易爆气体。在空气中的自燃点为560℃，在氧气中的自燃点为450℃，氢氧火焰温度可达2660℃（中性焰）。氢气具有很强的还原性，在高温下，它可以从金属氧化物中使金属还原。
制备氢气的常用方法有分解粗汽油法、分解氨水法和电解水法。氢气可以加压装入钢瓶中，在温度21℃时充气压力为14MPa（表压）。
氢气常被用于等离子弧的切割和焊接；有时也用于铅的焊接；在熔化极气体保护焊时在Ar中加入适量H2，可增大母材的输入热量，提高焊接速度和效率。气焊或切割时氢气的使用技术要求列于表24。
表24 气焊或切割时氢气的使用技术要求
指标名称(体积分数) 超纯氢 高纯氢 纯氢 指标名称(体积分数) 超纯氢 高纯氢 纯氢 氢含量(≥)/% 氧含量(≤)/10 氮含量(≤)/10-6 CO含量(≤)/10-6 -699.9999 99.999 99.99 CO2含量(≤)/10 0.2 0.4 0.1 1 5 1 5 甲烷含量(≤)/10 -6-60.1 0.2 1 1 3 5 10 30 60 水含量(质量分数≤)/10-6 1.0 5 注：超纯氢、高纯氢中氧含量指氧和氩的总量；超纯氢指管道氢，不包括瓶装氢。
2.6 氮气（N2）
氮气在空气中体积含量约为78%，沸点-196℃，氮气的电离势较低，相对原子质量较氩气小，氮气分解时吸收热量较大。氮气可用作焊接时的保护气体；由于氮气导热及携热性较好，也常用作等离子弧切割的工作气体，有较长的弧柱，又有分子复合热能，因此可以切割厚度较大的金属板。但因原子相对质量较氩气小，因此用于等离子弧切割时，要求电源有很高的空载电压。
氮气在高温时能与金属发生反应，等离子弧切割时，对电极的侵蚀作用较强，尤其在气体压力较高的情况下，宜加入氩或氢。另外，用氮气作为工作气体时，会使切割表面氮化，切割时产生较多的氮氧化物。 用作焊接或等离子弧切割的氮气的纯度应符合GB 3864—83规定的Ⅰ类或Ⅱ类一级的技术要求，见表25。
表25 工业用氮气的技术要求
Ⅱ 类 指标名称（体积分数） Ⅰ 类 一 级 二 级 氮含量(≥)/% 氧含量(≤)/% 水分 游离水(≤)/Ml 99.5 99.5 98.5 0.5 － 0.5 100 1.5 100 露点(≤)/℃ －43 － － 3． 焊接用气体的选用
CO2气体保护焊、惰性气体保护焊、混合气体保护焊、等离子弧焊、保护气氛中的钎焊以及氧-乙炔气焊、切割等都要使用相应的气体。焊接用气体的选择主要取决于焊接、切割方法，除此之外，还与被焊金属的性质、焊接接头质量要求、焊件厚度和焊接位置及工艺方法等因素有关。 3.1 根据焊接方法选用气体
根据在施焊过程所采用的焊接方法不同，焊接、切割或气体保护焊用的气体也不相同，焊接方法与焊接用气体的选用见表26。保护气氛中钎焊常用气体的选用见表27。各种气体在等离子弧切割中的适用性见表28。
表26 焊接方法与焊接用气体的选用
焊 接 方 法 气焊 气割 等离子弧切割 钨极惰性气体保护焊（TIG） 焊 接 气 体 C2H2+O2 H2 C2H2+O2 液化石油气+O2 煤气+O2 天然气+O2 空气 Ar N2 He He Ar+CO2 Ar+N2 Ar+H2 N2+H2 Ar+He Ar+He Ar+CO2+O2 CO2+O2 Ar+O2 Ar+CO2 熔化极惰性气体保护焊（MIG） Ar 实芯焊丝 熔化极活性气体保护焊（MAG） Ar+O2 CO2气体保护焊 药芯焊丝 CO2 CO2 表27 保护气氛中钎焊常用气体的选择
气 体 氩气 氢气 分解氨 性 质 惰性 还原性 还原性 化学成分及纯度要求 氩＞99.99% 氢100% 氢75%,氮25% 用 途 合金钢、热强合金、铜及铜合金 合金钢、热强合金及无氧铜 碳钢、低合金钢及无氢铜 非充分压缩的分解氨 还原性 氮气 氢7%～20%,其余氮 低碳钢 铜及铜合金 相对于铜是惰性 氮100% 表28 各种气体在等离子弧切割中的适用性
气 体 Ar，Ar+H2，Ar+N2，Ar+H2+N2 主 要 用 途 切割不锈钢、有色金属或合金 备 注 Ar仅用于切割较薄金属 N2，N2+H2 切割碳素钢和低合金钢，也用于切割不锈钢和铝 N2作为水再压缩等离子弧的工作气体，也可用于切割碳素钢 重要的铝合金结构件一般不用 O2，空气 3.2 根据被焊材料选用气体
在气体保护焊中，除了自保护焊丝外，无论是实芯焊丝还是药芯焊丝，均有一个与保护气体（介质）适当组合的问题。这一组合带来的影响比较明确，没有焊丝-焊剂组合那样复杂，因为保护气体只有惰性气体与活性气体两类。
惰性气体（Ar）保护焊时，焊丝成分与熔敷金属成分相近，合金元素基本没有什么损失；而活性气体保护焊时，由于CO2气体的强氧化作用，焊丝合金过渡系数降低，熔敷金属成分与焊丝成分产生较大差异。保护气氛中CO2气体所占比例越大，氧化性越强，合金过渡系数越低。因此，采用CO2作为保护气体时，焊丝中必须含有足够量的脱愧疚合金元素，满足Mn、SI联合脱氧的要求，以保护焊缝金属中合适的含氧量，改善焊缝的组织和性能。
保护气体须根据被焊金属性质、接头质量要求及焊接工艺方法等因素选用。对于低碳钢、低合金高强钢、不锈钢和耐热钢等，焊接时宜选用活性气体（如CO2、Ar+CO2或Ar+O2）保护，以细化过渡熔滴，克服电弧阴极斑点飘移及焊道边缘咬边等缺陷。有时也可采用惰性气体保护。但对于氧化性强的保护气体，须匹配高锰高硅焊丝，而对于富Ar混合气体，则应匹配低硅焊丝。
保护气体必须与焊丝相匹配。含较高Mn、Si含量的CO2焊焊丝用于富氩条件时，熔敷金属合金含量偏高，强度增高；反之，富氩条件所用的焊丝用CO2气体保护时，由于合金元素的氧化烧损，合金过渡系数低，焊缝性能下降。
对于铝及铝合金、钛及钛合金、铜及铜合金、镍及镍合金、高温合金等容易氧化或难熔的金属，焊接时应选用惰性气体（如Ar或Ar+He混合气体）作为保护气体，以获得优质的焊缝金属。
保护气体的电离势（即电离电位）对弧柱电场强度及母材热输入等影响轻微，起保护作用的是保护气体的传热系数、比热容和热分解等性质。熔化极反极性焊接时，保护气体对电弧的冷却作用越大，母材输入热量也越大。不同材料焊接时保护气体的适用范围见表29。熔化极惰性气体保护焊时不同被焊材料适用的保护气体见表30。大电流等离子弧焊用保护气体的选用见表31。小电流等离子弧焊用保护气体的选用见表32。
表29 不同材料焊接时保护气体的适用范围
保护化学焊接被焊材料 气体 性质 方法 TIG 主 要 特 性 铝及铝合金 Ar 惰性 MIG TIG焊采用交流。MIG焊采用直流反接，有阴极破碎作用，焊缝表面光洁 钛、锆及其合金 TIG Ar 惰性 MIG 电弧稳定燃烧，保护效果好