ТЕХНОЛОГИЯ ДУГОВОЙ РЕЗКИ
Разработано и используется несколько способов резки металлов (стали, чугуна, цветных металлов) электрической дугой.
1. Дуговая резка металлов осуществляется с помощью:
1) металлического плавящегося электрода. Этот способ состоит в том, что металл расплавляют с помощью более высокой величины тока (на 30-40% больше, чем при дуговой сварке).
Электрическую дугу возбуждают на верхней кромке у начала реза и постепенно перемещают ее вниз вдоль кромки (рис. 83).
|
Рис. 83. Схема резки металлическим плавящимся электродом |
Капли жидкого металла выталкивают козырьком электродного покрытия. Кроме того, он изолирует электрод, препятствуя его замыканию на металл.
Резка таким способом обладает рядом недостатков, в частности имеет низкую производительность и дает некачественный рез. Режимы, при которых проводят резку, представлены в табл. 32;
2) угольного электрода. Этот способ используют при резке чугуна, цветных металлов и стали тогда, когда нет необходимости строго соблюдать все размеры, а качество и ширина реза не играют никакой роли. При этом разделку проводят, выплавляя металл вдоль линии раздела. Резку ведут при постоянном или переменном токе сверху вниз, располагая оплавляемую поверхность под небольшим углом к горизонтальной плоскости, чтобы облегчить вытекание жидкого металла. Режимы резки представлены в табл. 33.
|
Та блица 32 ПРИМЕРНЫЕ РЕЖИМЫ РЕЗКИ МЕТАЛЛА ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ
|
|
Таблица 33 ПРИМЕРНЫЕ РЕЖИМЫ РЕЗКИ СТАЛИ УГОЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ
|
3) неплавящегося вольфрамового электрода в среде аргона. Этот способ резки используется редко, в основном при работе с легированными сталями и цветными металлами. Его суть заключается в том, что на электрод подают ток, величина которого превышает таковую при сварке на 20-30%, и насквозь проплавляют металл.
2. Кислородно-дуговая резка (рис. 84). В данном случае металл расплавляют электрической дугой, которую возбуждают между изделием и стержневым электродом из низкоуглеродистой или нержавеющей стали (наружный диаметр — 5-7 мм, внутренний — 1-3,5 мм), после чего он сгорает в струе кислорода, подаваемого из отверстия трубки и окисляющего металл, и выдувается. Кислородно-дуговую резку применяют в основном при подводных работах.
|
1 Рис. 84. Схема оборудования поста для кислородно-дуговой резки: 1 — источник питания (трансформатор); 2 — регулятор; 3 — рубильник; 4 — кабель; 5 — электродержатель; 6 — электрод; 7 — резак РГД-1-56; 8 — кислородный шланг; 9 — кислородный баллон; 10 — редуктор |
3. При воздушно-дуговой резке (рис. 85) металл расплавляют электрической дугой, возбуждаемой между изделием и угольным электродом (пластинчатым или круглым), и удаляют струей сжатого воздуха.
1
|
Рис. 85. Схема осуществления воздушно-дуговой резки: 1 — резак; 2 — струя воздуха; 3 — канавка; 4 — электрод |
Процесс резки проводят при использовании постоянного тока обратной полярности (при прямой полярности зона нагрева более широкая, что создает трудности при удалении металла) или переменного тока.
Величину тока определяют по формуле:
I = K-d,
где I — ток;
К — коэффициент 46-48 и 60-62 А/мм для угольных и графитовых электродов соответственно;
d — диаметр электрода.
Для этого способа применяют особые резаки, которые бывают двух типов и поэтому предполагают разные режимы резки:
— резаки с последовательным расположением струи воздуха;
— резаки с кольцевым расположением струи воздуха.
Воздушно-дуговая резка подразделяется на два типа, которым соответствуют разные режимы (табл. 34 и 35):
— поверхностная строжка, используемая для разделки образовавшихся в металле или сварном шве дефектов, подрубки корневого шва и снятия фасок;
— разделительная резка, применяемая при обработке нержавеющей стали и цветных металлов.
|
Табл и ца 34 ПРИМЕРНЫЕ РЕЖИМЫ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЗДУШНО-ДУГОВОЙ РЕЗКИ
|
|
Та блица 35 ПРИМЕРНЫЕ РЕЖИМЫ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ ВОЗДУШНО-ДУГОВОЙ РЕЗКИ
|
|
Таблица 35 (продолжение)
|
4. Плазменно-дуговая резка, суть которой заключается в том, что металл проплавляется мощным дуговым разрядом, сконцентрированным на небольшом участке поверхности разрезаемого металла, и удаляется из зоны реза высокоскоростной газовой струей. Холодный газ, проникающий в горелку, обтекает вольфрамовый электрод и в зоне разряда превращается в плазму, которая затем истекает через небольшое отверстие в медном сопле в виде яркосветящейся струи с высокой скоростью и температурой, доходящей до 30000° С (или больше). Принципиальная схема плазменно-дуговой резки показана на рис. 86.
Плазменная резка может осуществляться независимой или зависимой дугой. В таком случае говорят о плазменной дуге прямого или косвенного действия.
Режимы резки, на которые можно ориентироваться, наглядно представлены в табл. 36.
5. Дуговая резка под водой. В жидкой среде, например в воде, можно создать мощный дуговой разряд, который, обладая высокой температурой и значительной удельной тепловой мощностью, сможет испарять и диссоциировать жидкость. Дуговой разряд сопровождает образование па-
|
1 Рис. 86. Схема процесса плазменно-дуговой резки: 1 — электрод: 2 — водоохлаждемое сопло; 3 — наружное сопло; 4 — струя плазмы; 5 — металл; 6 — изоляционная шайба; 7 — балластное сопротивление; 8 — источник питания; 9,10 — газ; 11 — вода |
|
Таблица 36 ПРИМЕРНЫЕ РЕЖИМЫ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ РЕЗКИ ДВУХ ВИДОВ МАТЕРИАЛА
|
ров и газов, которые заключат сварочную дугу в газовую оболочку, т. е. фактически дуга будет находиться в газовой среде.
Стабильную сварочную дугу от стандартных источников питания дадут угольные и металлические электроды. Для осуществления резки под водой на них должно быть нанесено толстое водонепроницаемое (пропитанное парафином) покрытие, которое, охлаждаясь снаружи водой, будет плавиться медленнее, чем стержень электрода. В результате этого на его конце образуется небольшой чашеобразный козырек, благодаря которому будет обеспечиваться устойчивость газовой оболочки и горения дуги.
Величина тока выставляется из расчета 60-70 А на 1 мм диаметра электрода.
Описанный способ резки применяют при ремонте судов и т. п.
