Технология кислородной резки металла

Технология кислородной резки металла и управление ею

Кислородная резка металла – один из наиболее распространённых методов термической резки металла.

Технология кислородной резки металла

ПРЕИМУЩЕСТВА КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА:

БОЛЬШИЕ ТОЛЩИНЫ разрезаемого металла. Толщина разрезаемого металла может достигать 500 мм. и ограничена конструктивными особенностями машины термической резки.

НИЗКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ резки металла;

ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РЕЗА. Современные газовые резаки, например Harris 198-2 TF , в совокупности с правильным подбором типа горючего газа (ацетилен или пропан) и давления газов обеспечивают приемлемую ширину реза, почти полное отсутствие конусности реза и чистые (без наплывов и грата) кромки, почти не требующие дополнительной обработки;

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОРЕЗАКОВЫХ СХЕМ – при использовании технологии кислородной резки возможно одновременное использование нескольких газовых резаков или специальной оснастки для резки одного листа металла, например в машинах термической резки «Юпитер Газ2» .

НЕДОСТАТКИ кислородной резки металла:

ОГРАНИЧЕНИЕ ПО ТИПУ РАЗРЕЗАЕМЫХ МЕТАЛЛОВ – при использовании технологии кислородной резки возможно обрабатывать только некоторые виды чёрных и цветных металлов;

ВЫСОКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ резки (по сравнению с другими видами термической резки) металла в диапазоне толщин до 10 мм.;

ОГРАНИЧЕНИЕ ТОЛЩИНЫ разрезаемого металла — толщина разрезаемого металла, начиная с которой получается приемлемое качество реза – от 4 мм.;

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПАСНЫХ ГАЗОВ – при кислородной резке используются маслоопасный газ кислород ( ГОСТ 5583-78 ) и пожароопасные горючие газы: пропан ( ГОСТ Р 52087-2003 ) и ацетилен ( ГОСТ 5457-75 ).

Процесс кислородной (газопламенной) резки основан на процессе полного окисления (сгорания) железа (химический элемент «Fe») в струе химически несвязанного кислорода («О2») и выдувания этой струёй из зоны реза продуктов окисления.

Сущность процесса заключается в местном расплавлении и выдувании расплавленного металла с образованием полости реза при перемещении газового резака относительно разрезаемого металла. В способах газовой резки источником нагрева металла является газовое (кислородное) пламя, а источники электрической энергии не используются.

Кислородной резке могут подвергаться только те металлы и сплавы, которые удовлетворяют следующим основным требованиям:

  1. температура воспламенения металла в кислороде должна быть ниже температуры его плавления. Металлы и сплавы, не удовлетворяющие этому требованию, будут не сгорать, а плавиться.

Лучше всех металлов этому требованию удовлетворяют малоуглеродистые стали, температура воспламенения в кислороде которых около 1300°, а температура плавления около 1500°. Увеличение содержания углерода в стали сопровождается повышением температуры воспламенения в кислороде и понижением температуры плавления. Поэтому с увеличением содержания углерода кислородная резка сталей ухудшается;

  1. температура плавления окислов металла, образующихся при резке, должна быть ниже температуры плавления самого металла, в противном случае тугоплавкие окислы не будут выдуваться режущей струей кислорода, что нарушит нормальный процесс резки.

Этому условию не удовлетворяют хромистые стали и алюминий. При резке хромистых сталей образуются тугоплавкие окислы с температурой плавления 2000°, а при резке алюминия — окисел с температурой плавления около 2050°. Кислородная резка их невозможна без применения специальных флюсов;

  1. количество тепла, которое выделяется при сгорании металла в кислороде, должно быть достаточно большим, чтобы поддерживать непрерывный процесс резки. При резке стали около 70% тепла выделяется при сгорании металла в кислороде и только 30% общего тепла дает подогревающее пламя резака;
  2. образующиеся при резке шлаки должны быть жидко-текучими и легко выдуваться из места реза;
  3. теплопроводность металлов и сплавов не должна быть слишком высокой, так как теплота, сообщаемая подогревающим пламенем, будет интенсивно отводиться от места реза, вследствие чего процесс резки будет неустойчивым и в любой момент может прерваться;
  4. в металлах и сплавах, подвергающихся кислородной резке, должно быть ограниченное содержание примесей, препятствующих процессу резки.

В зависимости от содержания углерода и химического состава примесей стали по-разному поддаются кислородной резке.

ХОРОШО РЕЖУТСЯ малоуглеродистые стали ( ГОСТ 380-2005 ) с содержанием углерода до 0,3%. При содержании углерода в сталях свыше 0,7% процесс резки ухудшается и при содержании его свыше 1,2% делается почти невозможным.

ЧУГУН, СОДЕРЖАЩИЙ БОЛЕЕ 1,7% УГЛЕРОДА, КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКОЙ НЕ ОБРАБАТЫВАЕТСЯ. Это объясняется тем, что температура плавления чугуна ниже температуры плавления образующихся оксидов, поэтому металл удаляется из зоны реза без характерного окисления. Кроме того, образующиеся при нагреве оксиды имеют низкую текучесть и с трудом удаляются струей кислорода.

Лучше всего подходит для кислородной резки углеродистая сталь, которая удовлетворяет всем условиям, необходимым для поддержания непрерывности процесса. Влияние примесей в стали на процесс кислородной резки отражено таблице 1.

Влияние примесей стали на процесс кислородной резки

Легирующий элемент

Влияние на процесс резки

При содержании до 0, 4% процесс резки не ухудшается, при более высоком содержании ухудшается, а при содержании 1-1,25%- становится невозможным.

Содержание до 0,4% на процесс резки заметно не влияет. При более высоком содержании процесс резки затрудняется, а при 14% становится невозможным.

Содержание в количестве, обычном для сталей отрицательного влияния на процесс резки не оказывает. При повышенном содержании процесс усложняется, а при содержании более 4% -становиться невозможным.

В обычных количествах отрицательного влияния не оказывает.

Содержание до 4-5% отрицательного влияния на процесс резки не оказывает. При большем содержании процесс резки становится невозможным и требует применения флюса.

Содержание до 7-8% отрицательного влияния на процесс резки не оказывает. С увеличением содержания процесс резки усложняется.

Содержание до 0,25% отрицательного влияния на процесс резки не оказывает.

Содержание до 10% отрицательного влияния на Процесс резки не оказывает. При более высоком содержании процесс резки затрудняется, а при 20 % становится невозможным.

В обычных количествах отрицательного влияния не оказывает.

Содержание до 0,7% влияния на процесс резки не оказывает.

Содержание до 0,5 % влияния на процесс резки не оказывает.

Технология кислородной резки металлаРежим кислородной резки характеризуется следующими основными параметрами:

  • мощностью подогревательного пламени;
  • давлением и расходом режущего кислорода;
  • скоростью резки;
  • шириной реза.

Для обеспечения нормального процесса газопламенной кислородной резки необходим рациональный выбор параметров режима.

Параметрами режима являются:

  • диаметр сопла мундштука резака (номер мундштука),
  • давление горючего газа – пропана или ацетилена,
  • давление греющего кислорода,
  • давление режущего кислорода,
  • скорость резки,
  • расстояние между торцом мундштука и поверхностью разрезаемого листа,
  • время прогрева металла.

Мощность подогревательного пламени характеризуется расходом горючего газа в единицу времени и зависит от толщины разрезаемого металла. Она должна обеспечивать быстрый подогрев металла в начале резки до температуры воспламенения и необходимый подогрев его в процессе резки.

Выделяемое тепло Q вместе с пламенем резака разогревают нижние слои металла на всю его толщину. РОЛЬ ПОДОГРЕВАЮЩЕГО ПЛАМЕНИ В ПРОЦЕССЕ РЕЗКИ МЕНЯЕТСЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОЛЩИНЫ РАЗРЕЗАЕМОГО МЕТАЛЛА. Так, при толщине металла до 5 мм подогревающее пламя занимает до 80% в общем количестве тепла, участвующего в процессе резки.

С увеличением толщины металла роль подогревающего пламени в балансе температур падает, и при толщине 50 мм и более доля подогревающего пламени падает до 10%. В результате взаимодействия расплавленного металла с кислородом образуются оксиды железа, которые вместе с расплавленным металлом удаляются из зоны реза кинетической энергией струи кислорода.

Выбор давления режущего кислорода зависит от толщины разрезаемого металла и чистоты кислорода. Чем чище кислород (по ГОСТ 5583-78 ), тем меньше давление и расход кислорода на 1 пог. м реза.

Скорость перемещения резака должна соответствовать скорости горения металла. От скорости резки зависит устойчивость процесса, а также и качество. Малая скорость приводит к оплавлению свариваемых кромок, а большая — к появлению непрорезаемых до конца участков реза.

Технология кислородной резки металла

Смесь кислорода с горючим газом выходит из подогревательного мундштука резака и сгорает, образуя подогревательное пламя.

Этим пламенем металл нагревается до температуры начала его горения. После этого по осевому каналу режущего мундштука подается струя режущего кислорода.

Читать также:  Маленькая антенна для цифрового телевидения

Кислород попадает на нагретый металл и зажигает его. При его горении выделяется значительное количество теплоты, которое совместно с теплотой, выделяемой подогревательным пламенем, передается нижележащим слоям металла, которые также сгорают.

Образующиеся при этом шлаки (оксиды железа и т.д.) выдуваются струей режущего кислорода из зазора между кромками реза. Для кислородной резки пригодны горючие газы ипары горючих жидкостей, дающие температуру пламени при сгорании в смеси с кислородом не менее 1800°С. Особенно важную роль при резке имеет чистота кислорода. ДЛЯ РЕЗКИ НЕОБХОДИМО ПРИМЕНЯТЬ КИСЛОРОД С ЧИСТОТОЙ 98,5-99,5 %.С понижением чистоты кислорода очень сильно снижается производительность резки и увеличивается расход кислорода. Так при снижении чистоты с 99,5 до 97,5 % (т.е. на 2 %) — производительность снижается на 31 %, а расход кислорода увеличивается на 68,1 %.

При резке стали основное количество теплоты (70-95 %) образуется при окислении металла. Этим условиям удовлетворяют низкоуглеродистые и низколегированные стали, титановые сплавы. Чугун не режется кислородом вследствие низкой температуры плавления и высокой температуры горения; медь — из-за высокой температуры плавления и малой теплоты сгорания; алюминий — из-за высокой тугоплавкости образующихся оксидов. Высоколегированные стали ( ГОСТ 5632-72 , хромистые, хромоникелевые и т.д.) не режутся кислородной резкой ввиду образования тугоплавких, вязких шлаков.

Схема процесса разделительной кислородной резки

ПОВЕРХНОСТЬ РАЗРЕЗАЕМОГО МЕТАЛЛА ДОЛЖНА БЫТЬ ОЧИЩЕНА ОТ МАСЛА, КРАСКИ, РЖАВЧИНЫ И ДРУГИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ.

Лист металла устанавливается таким образом, чтобы был свободный выход режущей струи с обратной стороны.

Операция резки начинается с предварительного подогрева в месте реза при температуре горения металла (1200-1350 °С). Устанавливаемая мощность подогревающего пламени зависит от рода горючего газа, толщины и состава разрезаемого металла.

Начинают резку обычно с кромки металла. При толщинах до 80-100 мм можно прорезать отверстие в любом месте листа.

Ядро подогревающего пламени должно находится на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла. Когда температура подогреваемого металла достигнет необходимой величины, пускают струю режущего кислорода.

По мере углубления режущей струи в толщу реза уменьшается скорость и мощность струи режущего кислорода. Поэтому наблюдается ее искривление, для уменьшения которого дается наклон режущей струи.

При резке толстого металла ширина реза увеличивается к нижней кромке из-за расширения струи режущего кислорода. На кромках с их нижней стороны остается некоторое количество шлака.

Как правило, прямолинейная кислородная резка стальных листов толщиной до 50 мм выполняется вначале с установкой режущего сопла мундштука в вертикальное положение, а затем с наклоном в сторону, противоположную направлению резки (обычно на 15–30°).

(а)

(б)

Отставание режущей струи (а); резак, наклоненный для уменьшения отставания струи (б)

Наклон режущего сопла мундштука в сторону ускоряет процесс окисления металла и увеличивает скорость кислородной резки, а, следовательно, и её производительность.

При бо’льшей толщине стального листа (свыше 50 мм.) резак в начале резки наклоняют на 5-10° в сторону, обратную движению резки.

В металле, на поверхности реза, повышается содержание углерода. Причина этого в том, что при горении углерода образуется окись углерода СО, при взаимодействии которой с железом, в металле и повышается содержание углерода. Возможна и диффузия углерода к кромке реза из близкорасположенных участков металла.

Если производится последующая сварка, для предупреждения повышения углерода в металле шва (образование закаленных структур), следует производить механическую обработку или зачистку поверхности реза.

В процессе реза происходит термообработка металла кромок реза, соответствующая закалке. Ширина зоны термического влияния (до 6 мм) зависит от химического состава и возрастает с увеличением толщины разрезаемого металла.

Низкоуглеродистая сталь закалке практически не поддается. Происходит только укрупнение зерна и появление в структуре наряду с перлитом участков сорбита. При резке сталей с повышенным содержанием углерода или легирующих примесей в структуре металла может появиться троостит и даже мартенсит.

Неравномерный нагрев кромок создает напряжения в металле и деформирует его. Кромки реза несколько укорачиваются, а в прилегающем слое возникают растягивающие напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Технология кислородной резки металла

(для низкоуглеродистых сталей)

Итак, [газовая резка металла] является сейчас самой популярной. Почему?

Потому что выполняется она крайне просто, не нужно при этом использовать никаких фазо-инверторов (как в электрическом резаке), не приходится соблюдать обязательные норма помещения (наличие центрального кабеля заземления).

Да и практически все газовые резаки являются мобильными, то есть, их можно транспортировать обычным транспортом.

При резке, газовый резак использует два газа – непосредственно кислород, при помощи которого и выполняется процесс разделения металла, а также подогреватель, в качестве которого чаще всего выступает пропан или ацетилен.

Нагреватель разогревает поверхность, которую планируется разрезать, до температуры в 1000-1200 градусов, после чего – подается струя кислорода. От соприкосновения об нагретую поверхность, струя воспламеняется.

Технология кислородной резки металла

Фото газовой резки

Получается – горящая струя, которая легко разрезает металл. При этом, самое главное – это соблюдать беспрерывную подачу кислорода.

Если будет прерывание, то пламя попросту может погаснуть, после чего снова придется проводить разогрев поверхности.

Стандартная кислородная резка металла выполняется при помощи резака Р1-01П. Он наилучшим образом подходит для работы с каленной сталью, в том числе – и с чугуном!

В качестве сварочного аппарата данный резак — не используется.

Зато он подходит для точного разрезания трубы – для этого используется специальная шарнирная накладка РФ7, которая изготавливается из стали, но покрывается слоем вольфрама.

Кстати, в последнее время [газовая сварка] и резка металлов выполняется еще при помощи соединения ацетилена и пропана. Но такое оборудование используется исключительно для работы с металлами повышенной прочности (к примеру, сталь для копулировочных ножей).

Оборудование, которое поддерживает работу с таким газом, стоит не дешево! Так что о нем говорить особо не будем…

Технология резки газом

Современная технология газовой резки металла несколько отличается от той, которая описана выше. К примеру, для работы с «легкими металлами» температуры в 1000 градусов за Цельсием и выше могут попросту разрушить металл, с которым вы работаете (расплавить и испарить).

В этих случаях сама резка производится с одновременным подогревом. Наконечник газового резака имеет форму пирамиды с 3 соплами.

Через два боковых подается подогревающая смесь, ну а по центру монтируется тонкое сопло для подачи кислорода под высоким давлением.

Технология кислородной резки металла

Технология кислородной резки

В современных резаках, кислород подается под давлением в 12 атмосфер! Проще говоря – под струей воздуха можно повредить даже кожу (имеется в виду не зажженная струя).

Флюс, который образовывается при такой резке, либо выбрасывается подогревающем пламенем в стороны, либо прожигается непосредственно через весь металл (если выполняется сквозная резка).

Не забывайте, что резка металла газом имеет большое преимущество перед электрической. Какое?

Не создается «рваного» шва. А если дополнительно использовать накладки (трафаретки, как их называют профессиональные сварщики), то шов резки получается очень аккуратным!

Но учитывайте, что резка металла кислородом не подразумевает использовать металлы, которые плавятся при температуре ниже 600 градусов за Цельсием. В этом случае будет выполняться простое удаление верхнего слоя металла, а не его резка.

Вот в таких случаях рекомендуется использовать так называемые мобильные нагреватели – обычные баллончики со сжатым газом и соплом на конце трубки.

Стандартная технология кислородной резки металла подразумевает использовать направляющий резак, которым управляет оператор. Подача газа регулируется при помощи двух вентилей (в некоторых моделях – одним общим).

Технология кислородной резки металла

Сама рукоятка резака имеет две трубки, которые как раз и встраиваются в ручку. Первая рукоятка подает топливо для нагревателя, вторая (как правило — центральная) – подает кислород. То есть, к главному соплу подводятся аж 3 трубки!

Через две подается пропан, через третью – кислород. В более старых моделях резаков использовалось два наконечника, которые работали аналогичным образом.

Какой расход газа при резке металла? Это зависит от температуры, до которой разогревается сам металл при работе.

В стандартном резаке Р1-01 за один час работы в среднем расходуется порядка 10 кубических метров кислорода и 0,7 кубических метров ацетилена (при использовании пропана – 1 метр кубический топлива).

А вот в резаке Р2-01 расход значительно больше – 21 м3 кислорода и 1,2 – ацетилена! Расход подогревателя зависит от температуры нагрева и плоскости, которая разрезается.

В «старших» резаках также используется так называемое направление сопел, которое т.акже частично влияет на расход (чем ближе к струе кислорода, тем приходится подавать большую струю).

Оборудование для газовой резки

Итак, в России, еще со времен СССР самым распространенным считался резак Р1-01. Он является ручным с инжекторным соплом, что дает струю под высоким давлением, которая и режет металл «как горячий нож масло».

Более мощные модели – это Р2-01 и Р3-01П. Их основное отличие – это размер сопла, рабочее давление кислорода в системе, рабочее давление подачи нагревательной смеси.

Также существуют автономные столы – это газовое оборудование для резки металла в автоматическом режиме, которое производится без участия оператора.

Управление таким столом является чисельно-программным. То есть, человек просто задает параметры резки.

Такое оборудование для кислородной резки металла используется исключительно на листовых металлах, где выполняется либо ровная резка, либо дуговая.

Стоит отметить, что моделей данных столов – огромное количество, но практически все они являются аналогами АН-01, который был разработан Шепелевым еще в СССР!

Технология кислородной резки металла

Схема кислородного резака

Таковыми, к примеру, являются «Смена», «Орбита», «Secator», «Quicky-E». Во всех у них рабочая температура в диапазоне 1000-3200 градусов по Цельсию. Работают как с ацетиленовым, так и с пропановым нагревателем.

В моделях Quicky используется также смешанное – ацетиленово-пропановое нагревание. В этом случае, сопло используется только раздвоенное. То есть, на одно из них подается ацетилен, на второе – пропан.

Кстати, стоит отметить, что в такой резке нагревательная смесь поддается от центра (то есть, от кислородной струи).

Также еще отмечаются так называемые стационарные резаки для газовой резки металла.

От мобильной они отличаются, не сложно догадаться, тем, что они встраиваются в специальную нишу-станок, которую как раз и может двигать оператор устройства.

Такие резаки являются более удобными для работы, но стоят весьма дорого. Зато их режущей мощности более чем достаточно для того, чтобы разрезать толстый слой высокопрочного металла!

Это стало возможным из-за того, что в таких резаках используется дополнительный нагнетатель, при помощи которого что нагреватель, что кислородная струя подается под еще большим давлением.

Работает дополнительный компрессор на электричестве, к тому же – трехфазном (380 Вольт). Из-за этого он и не может быть мобильным! Используется такой резак исключительно на профессиональных предприятиях.

Технология кислородной резки металла

Портативный резак — Гугарк

Гугарк – это самый популярный представитель таких резаков.

Кстати, газовая горелка для резки металла также бывает двух видов – так называемая прямая и гнутая:

  • Первая – это та, которую вы все привыкли видеть. Представляет из себя букву Г и работает при помощи операторского направления.
  • Ну а вторая, прямая – это горелка типа сопло, которая используется на столах-резаках.

Стоит также отметить, что в прямых соплах используются спаренные наконечники для того, чтобы при движении не нарушить угол наклона сопла один к одному.

Кстати, учитывайте, что каждый из резаков имеет свой коэффициент работы и мощности с каждым металлом.

К примеру, при использовании стандартного Р1-01, чтобы разрезать медь, достаточно коэффициента 0,5 ацетилена, а вот для алюминия потребуется аж 0,7.

Больше всего, конечно же, уйдет на вольфрам – аж 1,4! При этом разогрев будет в районе 3800 градусов по Цельсию (используйте при этом только специализированные наконечники)!

Популярные на рынке услуги

Если вам необходимо произвести резку металла, то самый простой способ – нанять мастера или специалиста, который окажет вам необходимые услуги. Ведь не у каждого дома в гараже стоит резак с двумя баллонами кислорода и нагревателя.

Более того, работать с таким оборудованием очень опасно без опыта! Если не умеете, то лучше и не браться за это дело – доверьте работу профессионалам!

Ну а в среднем, цена газовой резки металла складывается из следующих показателей: металл, с которым необходимо будет как раз работать, используемый резак, толщина металла, качество и вид среза.

К примеру, обычная листовая резка является самой дешевой. Трубная резка – стоит гораздо дороже, так как при такой работе используются дополнительные накладки!

А вот резка в глубину – дорогостоящее удовольствие, так как при этом используется дорогостоящее оборудование.

Более того, если выполняется такая работа «на выезде», то это будет стоить очень дорого. Автомобили, которые могут перевозить станции резочные, необходимо дополнительно переоборудовать.

Кислородная резка металла — видео:

Ну а газовая резка листового металла может выполняться даже обычным газовым паяльником. Если вы используете алюминий или медь, то его должно быть вполне достаточно для такой работы.

В некоторых случаях, можно воспользоваться газовой сваркой. Вот только вместо углекислого газа подается пропан, ацетилен или бутилен (не каждая газовая сварка поддерживает использование такого газа, будьте внимательными)!

Самой дорогой листовой резкой металла является та, которая выполняется по заготовленному контуру резки. В этом случае используется станок ЧПУ, услуги которого как раз и оплачиваются не дешево!

Кстати, если вам необходимо выполнить не резку, а вырезание, то в некоторых случаях намного проще и дешевле будет использовать именно нож для резки металла, а не газовый резак. Более подробно по этому поводу вы можете узнать непосредственно у мастера, которому желаете доверить выполнение работы.

Сейчас многими предприятиями предлагается газовая резка металла с выездом.

Вот она, оценивается по следующим параметрам:

  • металл, с которым необходимо будет работать;
  • сложность выполнения работы;
  • используемый резак.

Кстати, рекомендуется самостоятельно покупать баллоны с газом! Многие компании его продают по слишком завышенной стоимости (порядка 1000 рублей за баллон ацетилена, хотя его рыночная стоимость – порядка 400 рублей).

Также учитывается, сколько работа будет требовать времени. В среднем, час работы мастера оплачивается примерно в 300 рублей. Вот заранее можете и подсчитать, во сколько вам обойдутся услуги по резке металла!

Ну и напоследок следует рассказать о тех случаях, когда выполняется некачественная работа. Очень часто многие используют вместо ацетилена – его дешевый аналог пропан или пропилен. Или же пользуются более дешевыми резаками, чем были ими же заявленные.

К примеру, вместо Р2-01 используется Р1-01 или тому подобное. Это, кстати, самая частая проблема! Отличить эти два резака между собой можно при помощи визуального осмотра.

У модели Р1-01 сдвоенное сопло с золотым креплением (золотистого цвета), а вот в Р2-01 – стальное крепление (имеет черный или медный оттенок).

Кстати, стоит резак Р1-01 не так уж и дорого, так что можете его даже приобрести! Средняя стоимость – в пределах 900-1000 рублей за штуку. Ну, конечно же, необходимо будет приобрести два баллона – с кислородом и нагревателем, ну и транспортный воз.

В среднем – весь комплект вам обойдется в 3000 рублей, не дороже. Его достаточно будет для 3 часов резки металла. Для домашних потребностей – это более, чем достаточно.

И при работе с газовым резаком, обязательно соблюдайте правила безопасности! А это – использование защитной маски, комбинезона и перчаток. Перчатки – обязательный элемент!

Технология кислородной резки металла Технология кислородной резки металла
Читать также:  Индукционная печь своими руками из микроволновки
Технология кислородной резки металла
Технология кислородной резки металла

Мощность подогревающего пламени определяется условиями резки и должна увеличиваться с увеличением толщины металла. При повышенном содержании в стали легирующих примесей, а также при увеличении скорости резки мощность пламени должна быть больше, чем для низколегированных сталей и небольшой скорости резки.

Слишком сильно увеличивать мощность подогревающего пламени не следует, так как это ведет к излишнему расходу горючего, кислорода и оплавлению верхних кромок реза.

Давление режущего кислорода имеет важное значение для резки. При недостаточном давлении струя кислорода не сможет выдувать шлаки из места реза и металл не будет прорезаться на всю толщину. При слишком большом давлении увеличивается расход кислорода и разрез получается менее чистым. Давление кислорода зависит от толщины разрезаемого металла и его подбирают по таблицам, приведенным в предыдущих параграфах.

При ручной резке целесообразно пользоваться простейшими приспособлениями: опорной тележкой для резака, циркулем, направляющими линейками (рис. 107).

Технология кислородной резки металла

При массовой вырезке однотипных деталей из листов небольшой толщины можно применять пакетную резку, при которой несколько листов складывают вместе (см. рис. 107, г) и плотно сжимают струбцинами или скрепляют валиковыми швами, наложенными по торцам листов дуговой сваркой. Толщина отдельных листов в пакете не должна превышать 12 мм; лучшие результаты дает пакетная резка листов толщиной 1,5—2 мм. Пакет начинают резать с нижней кромки. Затем мундштук резака поднимают по торцу пакета, и когда он дойдет до верхней кромки, начинают вести по линии реза, следя за тем, чтобы прорезался весь пакет. При пакетной резке ширина реза и расход кислорода на одно изделие получаются больше, чем при резке каждого листа в отдельности. Резку пакета лучше выполнять резаками низкого давления. При резке кислородом низкого давления, порядка 1,5 кгс/см 2 , толщина листов в пакете может быть до 20 мм, а общая толщина пакета — до 80—120 мм. При этом производительность труда при резке возрастет в 1, 2—5 раз.

По окончании резки поверхность металла очищают стальной щеткой от окалины и остатков шлака. Наплывы, образующиеся на нижней кромке металла, срубают зубилом.

Резка стали большой толщины с применением кислорода низкого давления. Поверхность слитка предварительно очищают вдоль линии реза от песка, пригаров и окалины. Слиток укладывают на подкладки или края выкопанного под ним приямка так, чтобы высота свободного пространства под местом реза составляла 300—500 мм. Это обеспечивает свободное стекание шлака и не создает противодавления кислородной струе.

Состав подогревающего пламени существенно влияет на протекание процесса. При резке стали больших толщин подогревающее пламя следует регулировать с максимальным избытком горючего газа в смеси; это увеличивает длину факела и способствует прогреву металла на всю толщину слитка.

Для плавного (без рывков) перемещения резака при резке болванок с неровной опорной поверхностью целесообразно вдоль линии реза уложить две полосы толщиной 5—8 мм и по ним перемещать тележку резака.

Торец металла в плоскости реза нужно хорошо подогреть, особенно в нижней части, для чего в начале резки выдвигают мундштук примерно на 1/3 диаметра пламени вперед по отношению к верхней кромке реза. При пуске режущей струи кислорода мундштук несколько отклоняют в направлении резки, что способствует «врезанию» струи кислорода в металл и предупреждает образование «порога», ниже которого горение стали прекращается.

Одновременно с пуском режущего кислорода начинают перемещать резак по линии реза. Вначале скорость перемещения резака должна составлять не более 50—70% скорости резки для металла данной толщины. Для пуска режущей струи кислорода вентиль открывают медленно. Положение мундштука в начале и в конце процесса резки стали большой толщины показано на рис. 108, а, б Концентрация кислорода (чистота) в режущей струе уменьшается по мере удаления ее от верхней кромки разрезаемого металла. Поэтому при резке больших толщин (свыше 300 мм) металла очень важно увеличить ту длину струи, на протяжении которой концентрация кислорода остается еще высокой и обеспечивает процесс горения металла. Этому способствует оболочка из подогревающего пламени, факел которого окружает режущую струю и как бы сжимает ее. Чем длиннее этот факел, тем длиннее участок струи с высокой концентрацией кислорода и тем большую толщину металла режет такая струя. Удлинение факела зависит от увеличения часового расхода горючего. Как показали опыты И. Бошнякова (ГДР), существует оптимальное соотношение между расходом режущего кислорода и расходом горючего (ацетилена), при котором достигается наибольшая толщина резки. На рис. 108, в показаны формы щели реза в металле больших толщин при различных соотношениях расхода режущего кислорода и ацетилена. Наибольшая длина режущей способности струи получается при расходе кислорода 80 м 3 /ч и ацетилена 8 м 3 /ч. В нижней части режущая струя кислорода сильно расширяется, чистота кислорода понижается за счет разбавления его продуктами сгорания горючего газа, скорость струи резко падает и реакция сгорания железа прекращается. В этом месте щель реза расширяется, заканчиваясь внизу полостью грушевидной формы.

Технология кислородной резки металла

Для резки стали больших толщин рекомендуется применять такие горючие, как пропан, водород и природный газ. Эти газы при сгорании образуют более длинный факел (чем ацетилен), сжимающий и защищающий струю режущего кислорода от разбавления инертными газами на большей длине, чем обеспечивается большая глубина резки.

Резка «кислородным копьем». Этот способ применяют при резке скрапа большой толщины порядка 800—1200 мм (прибылей болванок, настылей сталеразливочных ковшей, «козлов» сталеплавильных печей, прожигании отверстий и пр.), а также при резке железобетонных плит и свай. Кислород подается через стальную трубку под давлением 5—15 кгс/см 2 . Применяют газовые трубы диаметром от 1/4 ДО 1" или цельнотянутые толстостенные наружным диаметром 20—35 мм. Трубка закрепляется в рукоятке с зажимным устройством и вентилем для кислорода. Для повышения теплового эффекта сгорания металла в месте реза и уменьшения выходного сечения трубки в нее закладывают стальную проволоку диаметром 5 мм. Конец трубки подводится к месту начала реза, которое разогревают пламенем горелки или дугой. Когда разрезаемый металл в данной точке нагреется до температуры светло-красного каления, в трубку начинают подавать кислород, сначала под давлением 2—3 кгс/см 2 , постепенно увеличивая его давление. За счет выделяющегося тепла при сгорании конца трубки и проволоки происходит дальнейший подогрев металла до температуры его горения в кислороде. По мере сгорания металла и трубки последняя углубляется в толщу болванки, прорезая отверстие. Если при этом производить концом трубки возвратно-поступательные движения, слегка передвигая ее в сторону направления резки или по окружности, то можно разрезать металл на всю толщину или сделать в нем отверстие нужного диаметра. Положение болванки должно быть таким, чтобы шлак мог вытекать из разреза. Движения, производимые концом трубки, способствуют удалению шлаков из разреза. С помощью кислородного копья в железобетоне можно прожигать отверстия диаметром от 30 до 120 мм, глубиной до 4 м. На удаление 1 дм 3 бетона расходуется 3,5—5 кг стальных труб и 2—3 м 3 кислорода. При резке порошково-кислородным копьем на 1 дм 3 расход материалов составляет: трубки диаметром 3 /8 дюйма—около 0,3 кг, порошка железного (флюса) — 1,3 кг, кислорода 2,2 м 3 и воздуха 0,3 м 3 .

Для повышения термохимического эффекта резки кислородным копьем в стальную трубу вставляют проволоку из технического титана.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Технология кислородной резки металлаТехнология кислородной резки металлаТехнология кислородной резки металлаТехнология кислородной резки металла Технология кислородной резки металлаОпубликовано: 2011.05.31

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *