Термическая резка
Кислородная резка. Процесс кислородной резки основан на свойстве металлов и их сплавов сгорать в струе кислорода и удалении продуктов сгорания этом струей.
Кислородной резке хорошо поддаются низкоуглеродистые и низколегированные стали. С повышением содержания углерода в стали процесс резко осложняется.
Не поддаются нормальному процессу резки:
чугун из-за высокой температуры его воспламенения и плавлення окислов кремния по сравнению с температурой плавления обычных сталей;
высокохромистые и хромоникелевые стали из-за высокой температуры плавления окнен хрома, образующейся на поверхности нагреваемой стали, препятствующей процессу окисления нижележащих слоев металла. Поэтому более приемлем кислородно-флюсовый способ;
цветные металлы и их сплавы из-за высокой температуры плавления нх окислов и значительной теплопроводности, препятствующей концентрации необходимого количества тепла в металле.
В настоящее время кислородную резку углеродистых, легированных сталей и цветных металлов успешно заменяют плазменной резкой.
Перед резкой деталь очищают от окалнны, краски и грязи и укладывают па опоры так, чтобы по линии реза под ней было свободное пространство. Расстояние от сопла до поверхности металла h = 5 + 0,05 S, где S — толщина металла, мм.
На резаке прикрепляют мундштуки, соответствующие толшпне металла, на редукторах устанавливают нужное давление, проверяют плотность соединений в резаке и шлангах. Для зажигания пламени открывают вентиль подогревающего кислорода, затем вентиль горючего и зажигают пламя, регулируя его по впешему виду, как окислительное. Открывают вентиль режущего кислорода, устанавливая пламя с небольшим избытком кислорода. Гасят пламя в обратном порядке.
Резку начинают с края детали. Если необходимо начать резку с середины детали, в ней пробивают отверстие (при толщине металла до 50 мм) пламенем вертикально стоящего резака, разогревая место резкн и плавно открывая вентиль режущего кислорода по мере углубления отверстия.
Резак должен быть наклонен под углом 20—45° в сторону, обратную направлению резки. При криволинейной резке резак держат вертикально.
Стадии процесса резки следующие: нагрев начального участка резки до температуры воспламенения металла в кислороде; сгорание металла в струе кислорода; расплавление образующихся окислов н выдувание нх нз места реза; нагрев соседних слоев металла в кислороде; перемещение резака вдоль лннин реза.
Прн использовании сжиженного газа и других заменителей ацетилена длительность подогрева в 1,5—2 раза больше, чем при ацетнлено-кислородной резке. Это особенно сказывается на производительности процесса при резке круглого металла и прибылей литья. Для сокращения времени начального подогрева можно вводить в пламя конец стального прутка диаметром 3—5 мм илн наносить зубилом зарубкн в месте начала резкн.
Параметры ручной кислородном резки низкоуглеродистой стали в зависимости от толщины металла
|
Толщина металла, мм |
Наименование показателен |
Единица измерения |
Среднее значение |
|
3—25 |
Мощность подогреваемого |
М3/ч |
0,3—0,55 |
|
25—50 |
пламени |
0,55—0,75 |
|
|
50—100 |
0,75—1,0 |
||
|
10—20 |
Продолжительность предвари |
С |
5—10 |
|
20—100 |
тельного подогрева |
7—25 |
|
|
5—300 |
Давление режущего кислорода |
МПа (кгс/см2) |
0,3—1.5 (3—15) |
|
5—300 |
Скорость резки |
мм/мни |
550—80 |
|
50—100 |
Ширина реза |
мм |
5—6 |
|
25—50 |
4—5 |
||
|
5—25 |
3—4 |
|
При механизированной кислородной резке скорость процесса заметно возрастает, однако на ннжннх кромках остаются приваренными часть шлаков (грата), на удаление которых затрачивают 20—70% машинного времени. |
|
Режимы безгратовой механизированной кислородной резки
|
|
Примечание. Применяют кислород 1-го и 2-го сортоа (данные приведены для 2-го сорта). |
|
Режимы резки низкоуглеродистой стали кислородом низкого даеления
|
|
Примечание. Резку стали кислородом низкого давления осуществляют при увеличенном диаметре сопла и проходных отверстий в редукторе и р/кавах (9—12 мм). Прн этом возрастает эффективность использования кислорода, хотя производительность процесса снижается, ^гот способ дает наилучшие результаты прн пакетной резке листов (при толщине металла 4 мм можно одновременно разрезать 12—25 листов) |
Резка плазменной дугой. Сущность плазменно-дуговой резки состоит в проплавлении металла сжатой дугой и интенсивном удалении расплава струей плазмы. Температура плазменной струи достигает 30000° С. Для резки цветных металлов в качестве рабочих (плазмообразующих) газов рекомендуются аргои, азот н их смеси с водородом; для экономичной ручной и механизированной резкн высоколегированных, низколегированных и углеродистых сталей толщиной до 30 мм — сжатый воздух. Питание дуги осуществляют постоянным током прямой полярности.
Ориентировочные режимы воздушно-плазменной машинной резки углеродистой и иизкопегироваииой стали
|
Толщина металла, мм |
Сила тока, А |
Напряжение дуги, В |
Скорость резни, м/мнн |
Ширина реза, ым |
|
6 |
270—290 |
140—145 |
3,0—3,5 |
2,5—3 |
|
10 |
270—290 |
145—150 |
2,2—2,5 |
2,5—3 |
|
20 |
270—290 |
165—170 |
1,0—1,2 |
2,5—3 |
|
30 |
290—310 |
175—180 |
0,6—0,65 |
3—4 |
|
40 |
290—310 |
190—195 |
0,3—0,4 |
4—6 |
|
Примечание. Электрод из 1*0 жидкого циркония. Расход еоздуха 80—99 л чнп Диаметр сопла — 3 мм. Аппараты: «Киев-4», АВПР-2. АПР-40І, и др. Рабочие органы — от сернпных газо - резательиых машин. С помощью аппарата «Кнєе-4» возможна также ручная резка |
