ЭЛЕКТРОГАЗАСВАРЩИК

Техника резки

Поверхность разрезаемого металла должна быть хоро­шо очищена от грязи, краски, окалины и ржавчины. Для удаления окалины, краски и масла достаточно медленно провести пламенем горелки или резака по поверхности ме­талла вдоль намеченной линии разреза. При этом краска и масло выгорают, а окалина отстает от металла. Затем по­верхность металла зачищают металлической щеткой.

Процесс резки начинают с нагревания металла. Подо­гревающее пламя резака направляют на край разрезаемого металла и нагревают до температуры воспламенения его в кислороде, практически составляющей температуру плав­ления. Затем пускают струю режущего кислорода и пере­мещают резак вдоль линии разреза. Кислород сжигает верх­ние нагретые слои металла. Теплота, выделяющаяся при сгорании, нагревает нижележащие слои металла до темпе­ратуры воспламенения и поддерживает непрерывность про­цесса резки.

При резке листового материала толщиной до 30 мм мундштук резака устанавливают вначале под углом 5° к поверхности, а затем — под углом 20—30° в сторону, об­ратную движению резака. Это ускоряет процесс разогрева металла и повышает производительность процесса резки.

Резку металла большой толщины выполняют следую­щим образом. Мундштук резака вначале устанавливают перпендикулярно поверхности разрезаемого металла, так чтобы струя подогревающего пламени, а затем и режущего кислорода располагалась вдоль вертикальной грани разре­

заемого металла. После прогрева металла до температуры воспламенения пускают струю режущего кислорода. Пере­мещение резака вдоль линии резания начинают после того, как в начале этой линии металл будет прорезан на всю его толщину. Чтобы не допустить отставания резки в нижних слоях металла, в конце процесса следует постепенно за­медлить скорость перемещения резака и. увеличивать на­клон мундштука резака до 10—15° в сторону, обратную его движению. Рекомендуется начинать процесс резки с ниж­ней кромки. Предварительный подогрев до 300—400°С по­зволяет производить резку с повышенной скоростью. Ско­рость перемещения резака должна соответствовать скорос­ти горения металла. Если скорость перемещения резака установлена правильно, то поток искр и шлака вылетает из разреза прямо вниз, а кромки получаются чистыми, без натеков и подплавлений. При большой скорости переме­щения резака поток искр отстает от него, металл в нижней кромке не успевает сгореть и сквозное прорезание прекра­щается. При малой скорости сноп искр опережает резак, кромки разреза оплавляются и покрываются натеками.

Давление режущего кислорода устанавливают в зави­симости от толщины разрезаемого металла и чистоты кис­лорода. Чем выше чистота кислорода, тем меньше его дав­ление и расход.

Ширина и чистота разреза зависят от способа резки и толщины разрезаемого металла. Машинная резка дает бо­лее чистые кромки и меньшую ширину разреза, чем руч­ная резка. Чем больше толщина металла, тем больше ши­рина разреза.

Процесс резки вызывает изменение структуры, хими­ческого состава и механических свойств металла. При рез­ке низкоуглеродистой стали тепловое влияние процесса на ее структуру незначительно. Наряду с участками перлита

появляется неравновесная составляющая сорбита, что даже несколько улучшает механические качества металла. При резке стали, имеющей повышенное содержание углерода и легирующие примеси, кроме сорбита образуются троостит и даже мартенсит. При этом значительно повышаются твер­дость и хрупкость стали и ухудшается обрабатываемость кромок разреза. Возможно образование холодных трещин. Изменение химического состава стали проявляется в обра­зовании обезуглероженного слоя металла непосредственно на поверхности резания. Это происходит в результате вы­горания углерода под воздействием струи режущего кис­лорода. Несколько глубже находится участок с большим содержанием углерода, чем у исходного металла. Затем по мере удаления от разреза содержание углерода уменьшает­ся до исходного. Также происходит выгорание легирую­щих элементов стали.

Механические свойства низкоуглеродистой стали при резке почти не изменяются. Стали с повышенным содер­жанием углерода, марганца, хрома и молибдена закалива­ются, становятся более твердыми и дают трещины в зоне резания. Резка таких сталей выполняется с использовани­ем предварительного подогрева. Температура подогрева приводится в табл. 23.

Нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали, чугун, цветные металлы и их сплавы не поддаются обыч­ной кислородной резке, так как не удовлетворяют указан­ным выше условиям. Для этих металлов применяют кис­лородно-флюсовую резку, сущность которой заключается в следующем. В зону резания с помощью специальной ап­паратуры непрерывно подается порошкообразный флюс, при сгорании которого выделяется дополнительная тепло­та и повышается температура места разреза. Кроме того, продукты сгорания флюса реагируют с тугоплавкими окси -

дами и дают жидкотекущие шлаки, легко вытекающие из места разреза.

В качестве флюса используется мелкогранулированный железный порошок марки ПЖ-5М. При резке хромистых и хромоникелевых сталей во флюс добавляют 25—50% ока­лины; при резке чугуна — около 35% доменного ферро­фосфора; при резке меди и ее сплавов применяют флюс, состоящий из смеси железного порошка с алюминиевым порошком (15—20%) и феррофосфором (10—15%).

Резку производят установкой типа УРХС-5, состоящей из флюсопитателя и резака. Установка используется для ручной и машинной кислороднофлюсовой резки высоколе­гированных хромистых и хромоникелевых марок сталей тол­щиной до 200 мм при скорости резания 230—760 мм/мин. На 1 м разреза расходуется кислорода 0,20—2,75 м3, ацети­лена — 0,017—0,130 м3 и флюса — 0,20—1,3 кг.

При кислородно-флюсовой резке некоторая часть теп­лоты подогревающего пламени уходит на нагревание флю­са. Поэтому мощность пламени берется на 15—25% выше, чем при обычной резке. Пламя должно быть нормальным или с некоторым избытком ацетилена. Расстояние от тор­ца мундштука резака до поверхности разрезаемого метал­ла устанавливается в пределах 15—20 мм. При малом рас­стоянии частицы флюса отражаются от поверхности металла и, попадая в сопло резака, вызывают хлопки и обратные удары. Кроме того, наблюдается перегрев мундштука, при­водящий к нарушению процесса резки. Угол наклона мунд­штука резака должен быть в пределах 0—10° в сторону, обратную направлению резки. Хорошие результаты дает предварительный подогрев. Хромистые и хромоникеле­вые стали требуют подогрева до 300—400°С, а сплавы меди — до 200—350°С.

Скорость резки зависит от свойств металла и от его тол­щины. Чугун толщиной 50 мм режут со скоростью 70— 100 мм/мин. При этом на 1 м разреза расходуется 2—4 м3 кислорода, 0,16—0,25 м3 ацетилена и 3,5—6 кг флюса. При­мерно такие же данные получают при резке сплавов меди. При резке хромистых и хромоникелевых сталей расход всех материалов снижается почти в 3 раза.

Резку кислородным копьем выполняют тонкостенной стальной трубкой с наружным диаметром 20—35 мм. Труб­ку присоединяют к рукоятке с вентилем для кислорода и по ней подают кислород к месту разреза. До начала резки конец трубки нагревают газовой горелкой или электричес­кой дугой до температуры воспламенения. Кислородное копье горящим концом с усилием прижимают к изделию (металл, бетон, железобетон) и прожигают отверстие. Об­разуемые шлаки давлением кислорода выносятся наружу в зазор между копьем и стенкой прожигаемого отверстия (рис. 55).