ОГНЕННЫЙ ВОЗДУХ

Обработка металлов огнём

Ислород особенно широко используется для сварки и резки различных металлов и сплавов.

Любое горючее вещество энергично сгорает в кисло­роде и выделяет при этом много тепла. И это вполне ПО­НЯТНО: если какое-либо вещество сгорает в воздухе, много тепла бесполезно тратится на нагревание азота, а он, как мы знаем, составляет четыре пятых атмосферного воз­духа. Другое дело, когда горение происходит в чистом кислороде. При этом гораздо больше выделяющегося тепла идёт на повышение температуры пламени, и горе­ние протекает быстро и полно.

При сжигании в чистом кислороде горючего газа — водорода, ацетилен или светильного газа — развивается

Огромная температура, выше 3 тысяч градусов! При такой температуре плавятся самые тугоплавкие металлы. По­этому для сварки металлов применяют пламя кисло­родно-ацетиленовой горелки. Эта горелка состоит из двух трубок, заканчивающихся общим наконечником. Одна трубка соединяется с кислородным баллоном, а по другой подводится горючий газ. Чаще всего это — ацети­лен, соединение углерода с водородом, получающееся при действии воды на особое химическое вещество — карбид кальция. Получается он прямо на месте сварки в так называемом ацетиленовом генераторе. Образующийся газ по шлангу идёт в горелку (рис. 12). Здесь же устанавливается и баллон с кислородом. Ко­нечно, давление в 150 атмосфер, под которым заключён кислород в баллоне, слишком велико для работы. По­этому его понижают до 3—4 атмосфер в специальном аппарате — редукторе.

Иногда ацетилен, так же как и кислород, подвозится в баллонах, сжатый до 15 атмосфер. Баллоны с разными газами имеют разную окраску. Это позволяет избежать путаницы при работе и легко найти баллон с нужным газом.

Как же идёт газовая сварка? Пламя горелки направ­ляется на свариваемое место. Под действием высокой температуры металлические поверхности быстро оплав­ляются и при остывании соединяются в одно целое. Обычно при сварке металлов применяется какой-нибудь присадочный материал. Это—металлическая пластинка или проволока, дающая при расплавлении добавочное количество металла для заполнения промежутка между свариваемыми предметами.

Кислород используют также и для резки металлов. Приспособление для резки металлов — резак — в отли­чие от сварочной горелки имеет дополнительный канал, через который подводится чистый кислород. Когда пламя газовой горелки раскалит небольшой участок поверхно­сти металлического изделия, в резаке открывается канал и к раскалённому металлу идёт узкая струя кислорода. В этой струе металл плавится и быстро сгорает, а часть его выдувается, образуя тонкую и узкую щель, разделяю­щую кусок металла на две части. Даже большие сталь­ные бруски толщиною в 1 метр легко перерезаются струёй «огненного воздуха».

Существуют газорезные машины, разделяющие на части огромные стальные слитки и вырезающие из металлического листа изделия различной формы. Мно­гие из таких машин работают совершенно автоматически. Они дают сотни одинаковых деталей, не требуя за собою непрерывного наблюдения.

Кислородной струёй можно и очищать поверхности металлических изделий. Слитки стали нередко имеют на своей поверхности загрязнения шлаком, неглубокие тре­щины и т. д. При дальнейшей обработке слитка эти изъяны могут привести к неисправимой порче получае­мых из него изделий. До последнего времени эти изъяны удалялись путём вырубки части наружного слоя пневма­тическими зубилами. Это была весьма тяжёлая работа, требующая большого физического труда.

Сейчас и здесь на помощь приходит кислород. Место изъяна в стальном слитке сначала нагревается пламенем кислородно-ацетиленовой горелки, а затем в струе чи­стого кислорода поверхностные слои металла сгорают, и от наружного порока слитка не остаётся и следа.

Огневая зачистка кислородом используется также и для предварительной обработки слитков высококаче­ственной инструментальной стали. Такие слитки, прежде чем поступить в обработку на прокатных станах или ко­вочных прессах, обычно подвергаются обработке на ме­таллорежущих станках — обдирке. На токарных или строгальных станках с поверхности слитков снимается более или менее толстый слой металла.

Кислород «обдирает» слиток гораздо быстрее станка. Уже начали применяться для этого специальные ма­шины — самоходные тележки с рядами горелок-резаков. Передвигаясь вдоль слитка, такая машина сразу срезает необходимый слой металла по всей его ширине.

Наиболее сложные и интересные многопламенные резаки обдирают огромные стальные заготовки при их обработке на больших прокатных станах — блюмингах. Нагретая добела стальная болванка, прежде чем посту­пить под вращающиеся валки блюминга, охватывается со всех сторон десятками кислородных струй резаков. В одну минуту они зачищают до 20 погонных метров болванки.

На современных заводах кислородная сварка и резка всё чаще заменяет штамповку, отливку и даже механи­ческую обработку металлов на станках. При этом очень быстро получаются изделия высокого качества, а отходы металла незначительны.