СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Подводная резка

Для разъе. іииени п металлических частей в подводных условиях наибольшее применение нашли ручная электрикислородная и бензо - кислородная резка. Кроме этих способов, под­водную резку можно выполнять плавящимся электродом с покрытием, полуавтоматическую электрокислородную тонким плавящимся электродом, плазменно-дугогую и в отдельных случаях направленным взрывом.

Электрокислородная резка выполняется спе­циальным электродом, изготовленным из сталь­ной трубки размером 7X2,5 мм, покрытым тЬлстым слоем водонепроницаемого сс гтава В трубку при помощи специального держателя от баллона по шлангу подается кислород под давлением 1,5—3,5 ат. Дуга разогревает металл, а кислород окисляет его, как и при обычной кислородной резке. Этот вид резки благодаря своей простоте нашел большое применение.

Процесс подводной резки происходит сле­дующим образом: после включения рабочего тока на повер чости и подачи команды рез - чиком-водолазом реэчик нажимает на рычаг кислородного клапана и возбуждает дугу, после чего начинает ■ перемещение электрода вдоль линии реза. При резке металла большой тол - шины резчик углубляет электрод в металл для того, ч'.обы ввести в зону реза большее количество тепла. Скорость резки в вертикаль­ном положении (сверху вниз) будет выше,

чем в нижнем, так как в первом случае полнее запальньп і шнупом, детонатором, электриче-

используется режущий кислород. ским кабелем и защитным ограждением мате-

Этим способом удается резать металл тол - риалов, примыкающих к месту реза.

щигіЬй до 300 мм. • Оборудование для резки в воде любым

Для полуавтоматической электрокислород - процессом существенно отличается от промыш-

ной резки тонкой проволс кой разработан полу - ленного оборудования для резки на воздухе,

автомат ППСР-300-2 (он же применяется и оно намного сложнее и менее производительно,

для сварки). Дуга горит в защитном газе, В настоящее время техника подводной резки

который подается через специальный шланг позволяет выполнять работы на глубине до

(вместе с проволокой), в этом же шланге про - 150 м и резать металл толщиной до 150 мм.

ходит токоведущий кабель. Кислород подво­дится по отдельному шлангу. § ^1. Виды термической резки

Скорость резки на установке ППСР-300-2 'іетона и железобетона

для толщины металла 10 мм при силе тока Бетон и железобетон режутся кислородным,

270—280 А составляет 11 м/ч, для толщины прутково-кислородным, порошково-кислород-

металла 25 мм при силе тока 300 А — ным копьем, газопорошковой реактш ной стру-

2,5— 2,8 м/ч. ей, порошково-кислородным резаком, плазмен-

Проилиодительность полуавтоматической ной струей и угольной дугой косвенного дей-

электрокислородной резки значительно выше ствия.

ручной; это особенно важно при глубоковод - Наиболее освоенной и широко применяемой

ных работах, когда время пребывания резчика - в СССР является резка железобетона кисло-

водолаза под водой весьма ограничено. родным копьем (рис. 99).

При бензокислородной резке применяют Копье представляет собой стальную трубку

специальный резак, работающий по принципу с наружным диаметром 10—60 мм и длиной

распыления бензина. К резаку подводятся три 3—6 м с различным поперечным сечением,

шланга: для подогревающего и режущего кис - Часто употребляются водогазопроводные тру-

лорода и распыленного (азотом) бензина Подо - бы (ГОСТ 3262—75) с наружным диаметром

гревающее пламя зажигается под водой спе - 10,2 мм и более. Согласно стандарту водога-

циальйой электрозажигалкой, питаемой акку - зопроводные трубы подразделяются на легкие,

муляторний батареей напряжені іем 12 В. обыкновенные и усиленные.

Шланги, подводящие кислород и распыленный бензин, заключены в металлическую оплетку, позволяющую выполнять работу на глубине до 30 м.

Для бензокислородной резки металла тол­щиной от 5 до 100 мм под водой выпускается установка БУПР-61.

Скорость резки на установке БУПР-61 на глубинё до 10 м: для толщины металла 10 мм 22 м/ч, для толщины металла 100 мм — 6,"5 м/ч.

Производительность подводной резки зави­сит от вида резки, прозрачности воды, доступ­ности места резки, опытности водолаза и др., ,

В настоящее время для резки под водой, начинают применять плазменную дугу. Разра­батывается резкя под водой взрывом Подвод - w

ные резаки, действующие с помощью порохо - 1 z ' З'

вых патронов, могут быть использованы для 5) В) г)

резки проволоки, кабелей, якорных цепей и других, деталей, имеющих форму ленты или Р*с - 99. Резка железобетона прутковым копьем:

шнура. Ими можно перергзять стальную прово - ‘ а — процесс резки, б — копье с сердечником из прут - локу диаметром 1,6- 38 мм и специальные ков, в — копье с тремя прихваченными наружными

кабели диаметром до 90 мм. Для осуществления прутками, г — копье с сердечником из прутков и с

резки взрывом установка оснащается кумуля - проволочной навивкой; 1 трубка, 2 пруток,

тивноїм (направленным) взрывчатым зарядом, 3 проволочная навивка

Для прожигания отверстий в бетоне целесо­образно пользоваться усиленными трубами с увеличенной толщиной стенки. Для копья мож­но использовать трубки некруглых сечений: плоскоовальные (ГОСТ 8644—68), прямоуголь­ные (ГОСТ 8645—68), звездообразные, кресто* образные, каплевидные, ромбические и др. Воз­можно также применение трубки с заложенными внутрь прутками или обмотанной снаружи проволокой из низкоуглеродистой стали. Такое копье называют прутковым.

Для зажигания копья в трубку подается кислород под давлением 0,5 кгс/см2. При этом рабочий торец копья нагревается сварочной дугой или газокислородным пламенем до темпе­ратуры горения стали; время нагрева — 5—10 с. Нагретый металл начинает окисляться (гореть), давление подаваемого кислорода повышается до рабочего, металл на конце трубы интенсивно горит, ■ развивая температуру до 2000°С.

Следует различать горение копья в свобод­ном состоянии и горение копья в процессе прожигания или резки. Расход кислорода при свободном горении копья значительно меньше, чем при резке, поэтому и подача его соответ­ственно должна меняться.

Ориентировочно для сгорания ] кг низко­углеродистой стали требуется 300 дм3 кисло­рода. Фактический расход кислорода при сво­бодном горении копья составляет до 600 дм3 в зависимости от диаметра и толщины стенки трубки, диаметров стержней и их количества. Чем полнее обтекает кислородная струя тореи копья, тем меньше затрачивается кислорода при свободном горении.

При прожигании бетона или железобетона копье с пламенем направляется в изделие с определенной силой. Под действием высокой температуры пламени копья и продольной силы, создаваемой резчиком, бетон плавится и раз­рушается. - у™

При резке или прожигании железобетона копьем кислород расходуется не только на горение стали, но и на выдувание из области реза продуктов горения копья и плавания бетона.

При давлении кислорода в момент зажига­ния копья более 0,5 ат нагреваемый металл будет охлаждаться из-за сильного перепада дав­ления, что затруднит зажигание копья. Только после воспламенения кочья и достаточного уг­лубления его в бет он дав ление кислорода по­вышают до рабочего.

' В процессе прожигания копье прижимают горящим концом к бетону с достаточно боль­шим усилием; углубляясь в бетон, оно образует приблизительно круглое отверстие. Вследствие испарения воды, а также из-за разности темпе­ратурных деформаций цементного камня и зерен заполнителя бетон становится непрочным, в нем возникают трещины, рыхлость, выкрашивание частиц, что облегчает плавление и отрыв нерас­плавленных частиц. Расплавленные и оторвав­шиеся частицы бетона, продукты горения стали выдуваются наружу кислородом и парами, образуемыми при нагреве бетона, через зазор между копьем и стенками прожигаемого отвер­стия. Длй лучшего удаления расплавленной и рыхлой массы из области реза необходимо периодически совершать копьем возвратно­поступательные и возвратно-вращательные дви­жения. Величина продольного усилия должна быть максимально возможной для резчика. В то же время чрезмерное усилие, в особенности при большей толщине железобетона, когда нагретое докрасна копье на 1—2 м и более углублено в железобетон, можег вызвать ис­кривление копья и изменить направление обра­зуемого отверстия. Ориентировочно величина усилия прижатия копья должна составлять от 5 до 10 кгс, а при прожигании глубоких отвер­стий, когда необходимо преодолевать сопро­тивление застывающих шлаков, усилие прижа­тия должно достигать 10—50 кгс.

Данные по прожиганию отверстий в желе­зобетоне в горизонтальном положении, полу­ченные в МИСИ, приведены в табл. 30 и 31.

Копьем размером 10 х 8 мм с сердечником из 8 прутков диаметром 2 мм можно Прожигать отверстия в бетоне со скоростью 5 м/ч на глу­бину до 200 мм. С повышением толщины прожигаемого бетона диаметры трубы и прут­ков необходимо увеличивать.

При піюжиіаннн етверсіин кислородным H’l'WM ІПМСИСНИС свойств и снижение прочно - tin fix-ріпи oj нагрева происходяї в радиусс.'О -200 мм пропорционально толщине про - жтаемшо bn она.

Скоріvib прожигания отверстий Прутковым копьем и потолочном положении, досіиіает ■ 10 м/ч

По сравнению с пневмоинструментом копье прожигает отверстие более чем в 4 рала быстрее, стоимость работ при этом значительно ниже.

Порошковое копье отличается от прутковою тем, что в место реза подается железный порошок или смесь его с каким-либо другим (например, алюминиевым), при сгора- нин порошка выделяется дополнительное тепло. Подача порошка (флюса) выполняется авто - ма газированным устройством, как в установках для кислородно-флюсовой резки.. Это усложня­ет оборудование для резки порошковым копьем.

Резак для кислородно-флюсовой резки ста­лей мож( і быть использован и для резки неме­таллов. Однако пользоваться им удобно лишь при разделительной резге бетона толшиной до 400 мм.

Разделительную резку можно также осуще­ствлять прутковым и порошковым, копьями последовательным образі 'ванием ряда отвер­стий с последующим разрушением перемычек механическим способом.

Резка реактивной газовой струей находит применение для про кигания отверстий в горных породах и железобетоне.

В настоящее время созданы специальные горелки } которых жидкое горючее (преиму­щественно керосин) в сі іеси с ки< лородом сжигается в топке; пламя выбрасыищется через узкое отверстие со сверхзьуковой скоростью до 2000 м/с; температура пламени — 2500—■ 2750[14]С. Эта струя нагревает поверхность обра­батываемого тела, а при подаче воды оно разрушается и частицы выносятся газами из зоны реза. Разделительная резка бетонных плит толшиной 100 -150 мм происходит со скоро­стью 8—10 м/ч. Хороших результатов дости­гают при прожигании отверстий реактивной струей.

Прожигание отверстий щамстром но КМ) мм и железобетонных плитах успешно осуществля­ем-» угольной дугой косвенного ДСЙСІІІІІЯ. Для н ою применяют угольные электроды диамет­ром 50 -100 мм и силу тока 500-1000 А. Необходимость пользоваться светофильтром для глаз снижает эффех - ивиость резки угольной дуг ОЙ-

Применение термической резки бетона. и железобетона необходимо для образования проемов в стенах и перекрытиях, круглых не­большого диаметра сквознь. х отчерстий, срезки старых фундаментов для постройки новых под более мощное оборудование и в друг и* слу­чаях — вместо трудоемкой и дорогостоящей механической резки, сопровождающейся вибра­циями, разрушениями и сильным шумом.

Резка копьем пл сравнению с другими вида­ми является наиболее универсальной, позво­ляющей резать бетон и железобетон толщиной до 4 м в различных пространственных положе­ниях как при ремонтных работал, так и в новом строительстве. При этом оборудование для резки относительно несложно.