Газовая резка металла: краткое описание процесса и обзор оборудования

Технология газовой резки металла – инструкция, давление в редукторах, вред для работника и техника безопасности

Газовая резка металла: краткое описание процесса и обзор оборудования

Газовая резка самая популярная, так как не требует соблюдения норм для помещения и выполняется просто. Шов получается не рваный и аккуратный, если используются трафаретки.

Все резаки компактные и мобильные, простые в транспортировке. Можно использовать множество газов. Этот способ позволяет работать с толстыми заготовками и выполнять сложные операции.

  Не требуется электропитание, режим может быть ручной или автоматический.

Особенности технологии

Выбор газа для резки зависит от свойств металлической заготовки. Кроме технического кислорода может быть использован ацетилен, коксовый и нефтяной газ, метан, пропан, бутан и смеси из них.

Кислород используется при резке металла газом, если материал обладает определенными характеристиками:

  • высокой теплопроводностью;
  • температурой плавления выше температуры воспламенения в кислороде;
  • температурой плавления тугоплавких окислов ниже температуры плавления металла;
  • образованием жидких шлаков в процессе резки;
  • выделением большого объема тепла.

Чтобы резать металлическую заготовку, ее сначала необходимо подогреть. Потом материал сжигается, продукты сгорания удаляются струей газа.

Резка может быть:

  • поверхностная – образование шлицев и каналов;
  • копьевая – образование отверстий или проемов;
  • разделительная – в виде сквозного реза.

Для разных работ выбираются разные горелки. Существует несколько видов, которые предназначены для выполнения разных работ.

Любая горелка состоит из:

  • рукоятки;
  • вентиля;
  • клапана (не во всех моделях);
  • наконечника (удлинительной трубки);
  • мундштука (насадки).

Смешение газа с воздухом может происходить в наконечнике или мундштуке. В моделях с клапаном газ с кислородом смешивается в головке, что повышает уровень безопасности. Использование моделей без клапана позволяет применять в работе газ с различным давлением. Газовые резаки для резки толстого металла комплектуется несколькими мундштуками.

Технология состоит из четырех шагов:

  • разогрева заготовки;
  • введения в область обработки газовой смеси;
  • воспламенения материала;
  • процесса горения.

Струя должна быть равномерной, чтобы пламя не погасло. В процессе горения образуются окислы, которые удаляются газовой струей.

к содержанию ↑

Важно правильно подключить и подготовить резак. К баллонам подсоединяют трубки с затворами на концах. Далее проверяется подача газа (если это кислородно-пропановая резка металла) — клапан закрывается, вентиль на баллоне открывается.

Потом, следя за манометром, клапан медленно открывают. Давление должно быть 0,35–0,55 атмосфер. Потом нужно продуть шланг – открыть клапан. Газ начинает выходить с характерным звуком. Если манометр показывает стабильное давление, клапан закрывается.

Следующий шаг – проверка подачи кислорода и настройка давления. Сначала открывается клапан на баллоне, потом – регулятор (давление потока 1,7-2,7 атмосфер). Чтобы продуть шланг, на резаке открывают вентили кислорода. Их два: для подачи в дюзу и образования смеси. Сначала нужно открыть первый, потом второй (на 3-5 секунд).

Первым открывают клапан подачи газа, чтобы вышел кислород, который после проверки остался в смесителе. Вентиль надо крутить до тех пор, пока будет слышно, как выходит газ. Расположенная перед резаком зажигалка должна касаться мундштука. После нажатия на рычаг искры поджигают газ.

Сразу нужно открыть вентиль кислорода. О его достаточном объеме свидетельствует изменение цвета пламени на голубой. Чтобы факел увеличился в размерах, необходимо подать больше кислорода. Давление газа и кислорода при резке металла полностью зависит от толщины заготовки.

По технологии газовой резки металла пламя подносилось к материалу кончиком, прогревая поверхность. После появления расплавленного металла начинается подача кислорода, поджигающего его. Струя увеличивается до тех пор, пока материал будет до конца прорезан. Одновременно вдоль линии реза продвигается мундштук. Искры и шлак удаляются струей.

Оптимальная скорость резки определяется по искрам – они должны улетать под углом 85-90о. Если угол меньше, скорость нужно уменьшить. Если заготовка толстая, ее нужно расположить под углом, чтобы стекали шлаки. Останавливаться, не закончив процесс, не рекомендуется. По окончании работы сначала перекрывается кислород, потом газ.

к содержанию ↑

Резак функционирует нормально, если давление кислорода при резке металла 3-12 атмосфер (зависит от толщины заготовки и диаметра сопла).

Чем выше давление для конкретных размеров, тем больше кислорода попадает на металлическую поверхность, она лучше окисляется (но до определенного предела).

Если давление для конкретной заготовки и оборудования превышает норму, кислород протекает через разрез бесполезно.

Второй отрицательный момент – увеличение ширины разреза и перерасход кислорода. Материал тратится бесполезно. Поэтому для каждого сопла и заготовки давление рассчитывается отдельно. Уровень контролируется по показаниям манометра, но они неточные, так как давление снижается в процессе прохождения через шланг и мундштуки.

Регулировка кислородного редуктора при резке металла производится при помощи винта. Для повышения давления его крутят по часовой стрелке, для понижения – наоборот.

Важно! Необходимо так же знать, какое давление на редукторах горючих газов при резке металла. Они классифицируются по максимальному давлению (при резке 15-30 атмосфер).

Давление задается перед началом работы, роль редуктора – поддерживать уровень.

к содержанию ↑

Припуск на резку металла газом — слой, который теряется в процессе обработки соответственно чертежу. Нормы для стальных заготовок определены в Минимальные припуски ГОСТ 12169-82:

  • 3-5 мм при толщине до 60 см;
  • 5-10 мм при толщине 100 см;
  • 10-25 мм для очень большой толщины.

к содержанию ↑

Техникой безопасности при газовой резке металла определено, что работать лучше на воздухе или в помещение с идеальной системой вентиляции, земляным или бетонным полом.

  Половое покрытие в радиусе 5-и метров нужно очистить от предметов, которые легко воспламеняются: стружки, ветоши, бумаги, листьев и растений. Заготовку лучше всего уложить на металлический стол удобной высоты.

Ни на полу, ни на столе не должно быть пятен, оставленных легковоспламеняющимися веществами.

Перед началом работы необходимо убедиться, что под рукой имеется:

  • защитные средства (кожаные перчатки, защитные очки, крепкая обувь);
  • огнестойкая одежда (не допускается синтетика, рваные края, свободный крой);
  • инструменты (специальный карандаш, угольник, линейка);
  • специальная зажигалка (спички не подходят).

Самый большой вред работнику причиняется, если взрывается смесь из-за неправильного обращения с баллонами или горелкой. Самыми опасными считаются взрывы баллонов, наполненных кислородом.

Если неправильно обращаться с горелкой, можно получить ожоги. На глаза отрицательно влияют видимые и инфракрасные лучи, искры, брызги шлака.

Если не пользоваться защитными очками, существует вероятность на какое-то время потерять зрение.

Источник: http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/rezka/gazovaya-rezka-metalla-instrukciya-po-obrabotke-metalla.html

Газовая резка металлов

Кислородная резка

Кислородной или газовой резкой (ранее называвшейся автогенной резкой) называется процесс разрезания металла действием струи кислорода, в которой сгорает металл, предварительно подогретый до температуры воспламенения; горение металла идет на заранее намеченной плоскости.

Для осуществления этого процесса металл нагревают газовой горелкой в месте начала разреза до температуры воспламенения в кислороде и направляют на нагретую поверхность струю кислорода.

Нагретый верхний слой металла воспламеняется; выделяющееся при сгорании этого слоя тепло нагревает следующий слой, который также сгорает; струя кислорода уносит образующиеся окислы, я процесс горения распространяется на лежащие ниже слои.

Таким образом, постепенно под действием струи кислорода в определенном направлении металл выжигается, и кусок его может быть разрезан. В настоящее время при помощи газовой резки можно разрезать куски стали толщиной до 2000 мм и более. Применяя газовую резку, можно также вырезать детали, имеющие сложную форму.

Требования, которым должен удовлетворять металл, подвергаемый кислородной резке. Кислородной резке можно подвергать лишь те металлы, температура воспламенения которых ниже температуры их плавления; кроме того, для возможности газовой резки необходимо, чтобы температура плавления окислов металла была ниже температуры плавления самого металла.

Так, например, температура плавления малоуглеродистой стали около 1500°, а температура воспламенения около 1350°; следовательно, такая сталь должна поддаваться газовой резке. Другой пример: температура плавления чугуна около 1200°, а температура воспламенения около 1350°; очевидно, что чугун не будет резаться газовым способом, а будет только выплавляться в месте нагрева.

Чем меньше теплопроводность металла, тем лучше при прочих равных условиях он режется газовым способом; чем больше теплоты выделяется металлом при сгорании его, тем лучше он поддается газовой резке.

Так, например, железо выделяет при сгорании количество тепла, почти достаточное для нагрева соседних слоев металла и плавления окислов, а при резке, например, никеля требуется подвод большого количества тепла извне.

Подогрев металла при газовой резке происходит от резака, который, кроме струи кислорода, подает и подогревающее пламя.

Резаки. Резаками, или режущими горелками, называют горелки, применяемые при кислородной резке металла. На фиг. 354, а показано устройство головки резака с последовательно расположенными мундштуками, а на фиг. 354, б —-с концентрическими мундштуками.

При движении резака с последовательно расположенными мундштуками подогревательный мундштук идет впереди режущего. Резаки с концентрическими мундштуками могут перемещаться во всех направлениях, но дают более широкий разрез, чем первые.

Читайте также:  Ковка перила для лестниц: великолепное кружево металла.

На фиг. 355 показано устройство универсального резака, применяемого при резке металла толщиной от 5 до 300 мм; подрисуночные надписи вполне объясняют чертеж.

Тележка служит для перемещения резака в процессе работы; она устраняет необходимость держать резак и позволяет сохранить одинаковое расстояние между мундштуком и поверхностью разрезаемого металла.

Привернутое к тележке циркульное устройство применяют в случае резки по окружности.

Горючее. При газовой резке можно применять все названные выше горючие газы, а также пары бензина, бензола, керосина.

Кислород. Чем чище применяемый при газовой резке кислород, тем меньше его расходуется, тем быстрее идет процесс резки. В табл. 42 приведены данные, характеризующие влияние чистоты кислорода на расход его и скорость резки.

Влияние газовой резки на свойства металла в слоях, прилежащих к плоскости разреза.

Газовая резка не оказывает существенного влияния на свойства металла вблизи плоскости разреза: отмечается лишь незначительное повышение предела прочности (на 3—8%) и незначительное уменьшение относительного удлинения (на 5—10%), глубина же зоны влияния газовой резки составляет всего 1—1,5 мм. При резке ножницами глубина зоны влияния достигает 3—4 мм; металл при этом оказывается наклепанным.

Газовая резка может сопровождаться и незначительным изменением химического состава металла у поверхности реза: отмечается небольшое выгорание кремния и в случае резки, например, ацетиленом увеличение содержания углерода, повышающее твердость у поверхности реза. Поэтому лучший результат дает резка с использованием в качестве горючего водорода. Таким образом, газовая резка не оказывает практически заметного влияния на свойства метaллa.

Процесс газовой резки

Приступая к резке, проверяют исправность резака; применительно к толщине подлежащего резке металла, в головку резака ввертывают соответствующих размеров мундштуки и устанавливают (редуктором) давление кислорода. После этого открывают ацетиленовый вентиль, приоткрывают кислородный вентиль подогревающего пламени, зажигают горючую смесь и регулируют пламя.

Когда пламя будет отрегулировано, горелку устанавливают так, чтобы ось мундштука была перпендикулярна к поверхности подвергаемого резке металла, а расстояние от конца режущего сопла до этой поверхности составляло 3—6 мм. Поверхность металла нагревают до температуры воспламенения, пускают режущий кислород и начинают равномерно передвигать резак.

Скорость передвижения резака определяют толщиной разрезаемого металла.

Качество резки зависит от равномерности перемещения резака и от правильного выбора скорости перемещения. При излишне медленном перемещении резака рез получается широкий, при слишком быстром перемещении металл недостаточно прогревается, и разрез получается несплошной.

Расход кислорода на 1 пог. м длины резки можно приближенно определить по эмпирической формуле

где Q — расход кислорода в л;

ð — толщина листа в мм;

а — ширина реза в мм.

В табл. 43 помещены данные, характеризующие процесс газовой резки стали в зависимости от толщины листа на 1 пог. м длины разреза. Данные, приведенные в табл. 4-3, являются средними и могут измениться в зависимости от конструкции резака.

Газовую резку применяют также для замены процесса ковки вырезкой деталей из толстых листов или болванок.

Подводная резка. Газовую резку применяют и при работах под водой. При подводной резке вода оттесняется от пламени либо продуктами горения, либо при помощи сжатого воздуха.

Давление сжатого воздуха, а также горючего газа и кислорода, подаваемых в горелку, увеличивается с увеличением глубины, на которой ведется подводная резка. Подводную резку широко используют при водолазных работах ЭПРОН.

В качестве горючего для подводной резки применяют главным образом водород (для больших глубин—до 40 м) и ацетилен (для меньших глубин — обычно до 15—20 м).

Машинная резка. При ручной резке качество реза не всегда однородно и удовлетворительно, так как трудно сохранить равномерность перемещения резака и постоянство расстояния его от поверхности разрезаемого металла. В виде примера дефектов ручной резки можно указать на оплавление краев поверхности разреза, глубокие борозды на ней.

Механизация процесса газовой резки улучшает качество реза и повышает производительность процесса.

Существуют полуавтоматические и автоматические машины для газовой резки. В полуавтоматах механизируется передвижение резака, а направление движению дается или вручную, или шаблонами. Полуавтоматы применяют при резке листов, вырезке из листов, для разделки шва под сварку.

В автоматах механизируется и направление движения резака.

Обработка поверхности металла методом газовой резки. Обработка поверхности металлического предмета резаком является разновидностью газовой резки металла. Этот вид обработки применяют вместо черновой обработки резном, и он может в ряде случаев заменить строгание, обточку (резка по касательной) и сверление.

При такой обработке газовая струя направляется не перпендикулярно поверхности металла, а под углом 25—30°.

Самый процесс заключается в том, что поверхностный слой металла обрабатываемой детали выгорает в кислородной среде.

Резаки, применяемые для этой цели, несколько отличаются от обычных резаков, в частности, имеют увеличенный размер отверстия в кислородном канале; этим достигается уменьшение скорости истечения кислородной струи.

Производительность процесса достигает 150 кг снимаемого в час металла при вполне удовлетворительном для дальнейшей обработки качестве поверхности. Расход кислорода на 1 кг снимаемого металла около 450 л.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Пароль на архив: privetstudent.com

Источник: http://privetstudent.com/referaty/proizvodstvo/119-gazovaya-rezka-metallov.html

Технология газовой резки металлических деталей

Газовая резка представляет собой процесс разделения металлических элементов на фракции небольшого размера. Эта технология реализуется путем применения направленного кислородного потока с примесью газа, для формирования которого требуется специальная аппаратура.

Какие газы используются

В качестве смеси газа с кислородом чаще всего используется ацетилен и пропан. Кроме того, может применяться коксовый газ. Машины и станки для газовой резки выполняют подачу газа на поверхность детали с последующим нагревом.

В результате осуществляется разделение металлических листов, резка труб, заготовок и других элементов. Технология активно используется в промышленности, так как позволяет работать с металлическими конструкциями большого размера.

Необходимое оборудование

Газовая резка металла может выполняться в автоматическом или ручном режиме. Необходимым оборудованием является газовый резак, с помощью которого формируется направленный поток смеси, выполняющий функцию режущего инструмента. На видео рассказ про резак Форсаж:

Газовые резаки

Этот аппарат позволяет направить кислородно-газовую струю на металлическую деталь, чтобы добиться выделения кислоты на поверхности реза. В процессе работы слои металла прогреваются на всю глубину, что приводит к выполнению сквозного реза.

Газовые баллоны

Конструкция установки для резки включает в себя баллоны с газом. Их вместимость зависит от предполагаемых объемов работы. Если предусматривается резка металла пропаном, то в одном баллоне должен содержаться кислород, а в другом — газ пропан.

Кислородный редуктор

Смешивание газа из баллонов осуществляется через рукав, снабженный кислородным редуктором. С помощью этого устройства можно контролировать силу, с которой подается струя кислорода, в зависимости от поставленной задачи.

Кроме того, редуктор позволяет управлять скоростью горения заготовки и поддерживает постоянное давление в системе.

Если в процессе резки металла резаком расход кислорода упадет ниже установленного уровня, деталь быстро остынет и процесс прервется.

Требования безопасности

Работа с установкой для газовой обработки металла требует соблюдения правил безопасности. Необходимо контролировать давление кислорода в системе и работу редуктора. Избыточное поступление газа может быть опасным для жизни и здоровья персонала. По этой причине требуется соблюдение следующих условий:

  1. В помещении, где проводятся работы, должна обеспечиваться хорошая вентиляция для быстрого удаления газа в случае утечки.
  2. Необходимо убрать все горючие вещества из помещения, а воспламеняемые предметы разместить на расстоянии не менее 5 м от установки.
  3. Работы следует проводить в огнеупорной одежде, защитной маске или очках.
  4. Пламя нужно направлять в сторону, противоположную источнику газа.
  5. Шланги следует разместить таким образом, чтобы отсутствовала возможность их случайного перегиба в процессе работы.
  6. Если делается перерыв, нужно полностью погасить пламя горелки и перекрыть баллоны.

Подготовка рабочего места

Ручная резка металла газом является процессом, который требует особого внимания. Необходимо подготовить рабочую зону, в которой отсутствуют посторонние предметы и воспламеняемые материалы.

Требуется достаточно места, чтобы можно было выдерживать необходимое расстояние между резаком и обрабатываемой деталью.

Рабочая зона должна быть хорошо освещена, а все элементы аппаратуры следует расположить в зоне доступности.

Строение газосварочного пламени

Резка детали осуществляется в большей степени за счет горения металла, и в меньшей — благодаря составу газовой смеси. Для тонкого металла высокая мощность пламени не требуется. Если толщина изделия превышает 40 см, потребуется науглероживающее пламя. Для этого в составе смеси должно присутствовать повышенное содержание ацетилена.

Сбор и регулировка оборудования

Установка и регулировка станков для автоматической газовой обработки металлов должны выполняться квалифицированным персоналом. Оборудование для ручной газовой резки не требует углубленных знаний, но ремонт должен осуществляться под контролем опытных работников.

Читайте также:  Сварка аргоном эффективное соединение любых металлов

Поджигание резака и подготовка металла

Перед проведением газовой обработки необходимо убедиться, что металл подходит для осуществления этой процедуры.

Требуется, чтобы температура нагрева и плавления металла была выше температуры его воспламенения. Для этого сплав должен содержать малое количество углерода.

Поверхность металла очищается от загрязнений, затем кислородный резак поджигается и проводится первичный прогрев детали.

Резка стали газовым резаком

При проведении газовой обработки технология включает в себя несколько этапов. Подогретый металл переходит в стадию горения, после чего происходит выдувание расплавленного шлака. Горение поверхностного слоя приводит к прогреванию детали на всю глубину, благодаря чему осуществляется разрез.

При горении металлопроката выделяется небольшое количество теплоты, поэтому пламя не тушат в процессе газовой резки. Технология позволяет обрабатывать детали с толщиной реза до 200 см. После резки листов небольшой толщины производится правка стали на вальцах.

Поверхностная и фигурная резка

С помощью газовой обработки можно формировать сложные изделия. Технология применима к цветным металлам, если их свойства позволяют проведение данной процедуры. Для меди, латуни и бронзы применяют кислородно-флюсовую резку. Алюминий и его сплавы чаще всего подвергают воздействию плазменно-дуговой резки.

Способы сварки различных швов

С помощью данной технологии можно выполнять сварку различных швов. Для этого существует несколько способов. «Левая сварка» применяется для работы с легкоплавкими материалами.

При этом газовую горелку ведут справа налево впереди пламени, заваривая участок шва. «Правая сварка» производится в обратном направлении, при этом сохраняется большее количество тепла.

«Правая сварка» подходит для металлических деталей толщиной 3 мм и выше.

Преимущества и недостатки

К преимуществам данной технологии относится возможность обработки металлов и сплавов большой толщины, при этом не требуется сложное и дорогостоящее оборудование. Ручная резка металла газовым резаком позволяет работать с деталями без применения машинной обработки на массивных станках.

К недостаткам можно отнести опасность применения баллонов и резака в случае несоблюдения техники безопасности.

Источник: https://alsver.ru/rezka/gazovaya

Газовая резка: технология, виды, металлы

Метод газовой резки основан на экзотермической окислительной реакции. Для нагревания используют смесь (газ плюс кислород), для разделения металла по заданному контуру — направленную кислородную струю.

Рисунок 1 — Процесс газовой резки

Процесс подробно показан на рисунке 1:

  1. Ацетилено-кислородное пламя (3) нагревает заготовку (2) в исходной точке до необходимой температуры.
  2. На подготовленный металл направляют режущую струю (1).
  3. При горении зона реза производит высокий объем тепловой энергии.
  4. Пламя резака в совокупности с полученным теплом повышает температуру всей заготовки.
  5. Контакт расплавленного металла с кислородом вызывает химическую реакцию окисления. Кинетическая энергия направленной струи удаляет полученные оксиды.

Чем толще обрабатываемый слой, тем меньшее значение имеет мощность пламени горелки в общем количестве индуцируемого тепла. При обработке листа толщиной 5 мм тепловая энергия подогрева занимает около 80%, с толщиной 50 мм этот показатель снижается до 10 %.

Условия для газовой резки

Стабильный процесс газовой резки возможен только при использовании мощного источника тепла. Заготовку доводят до необходимой температуры, а сгорающий металл выделяет энергию в крупном объеме.

Химический состав обрабатываемого материала должен соответствовать следующим характеристикам:

  1. Температура реакции окисления ниже температуры плавления.
  2. Температура плавления выше температуры образующихся оксидов.
  3. Низкая теплопроводность.
  4. Хорошая текучесть оксидов.

Перечисленные ограничения не позволяют применять газовую резку по отношению к ряду металлов. Для меди подходит лазерная резка, поскольку высокая теплопроводность не позволяет ей разогреться до нужной температуры.

Оксиды чугуна, образующиеся при плавлении металлов, характеризуются низкой текучестью и высокой температурой, поэтому их сложно удалить из рабочей зоны. То же самое происходит со сплавами, содержащими магний, никель, хром или алюминий.

Идеальным металлом для газовой резки является углеродистая сталь.

Воздействие примесей стали

Воздействие примесей стали на непрерывность процесса газовой резки напрямую зависит от их процентного содержания:

  1. Алюминий. Допустимый уровень составляет 0,5%.
  2. Медь. Содержание примеси до 0,7% от общей массы на процесс не влияет.
  3. Ванадий, фосфор, сера. Не оказывают отрицательного влияния при допустимых значениях.
  4. Вольфрам. Не нарушает непрерывность резки при показателе до 10%. Более высокий процент делает работу затруднительной, при 20% процесс прерывается.
  5. Молибден. Допускается содержание 0,25%.
  6. Никель. Верхняя планка – 7-8%.
  7. Хром. Максимум – 4-5 % отрицательного влияния. Повышенный уровень резко ухудшает условия резки. Требуется применение флюса.
  8. Кремний. При стандартных показателях не мешает процессу. При 4% резка невозможна.
  9. Углерод. Показатели колеблются от 0,4 % (норма) до 1-1,25 % (остановка работы).
  10. Марганец. Стандарт – до 0,4%. По мере повышения резка затрудняется, при достижении 14% – становится невозможной.

Особенности технологии газовой резки

Рисунок 2 — Газовая резка по прямой линии.

Технология газовой резки напоминает сварку (см. рисунок 2). При использовании вставного резака соблюдают следующую последовательность:

  1. Присоединение вставного резака к стволам горелки.
  2. Установка рекомендованного рабочего давления газов (зависит от типа мундштука).
  3. Розжиг факела (для этого вентиль подачи кислорода открывают полностью, вентиль подачи ацетилена – наполовину).
  4. Регулировка мощности пламени.
  5. Обозначение линии реза.
  6. Закрепление детали на верстаке.
  7. Формирование линии реза (несколько медленных проходов горелкой).
  8. Обработка металла (сначала заготовку разогревают до ярко-красного цвета, затем перемещают пламя резака по заданной черте).

Рисунок 3 — Резка по криволинейному контуру.

Метод криволинейного реза представлен на рисунке 3. Сначала намечают контуры отверстия, затем прожигают заготовку по центру и доводят разрез до заданных границ. Мундштук нужно поддерживать левой рукой.

Виды резки

В зависимости от направленности и характера струи различают три основных вида газовой резки:

  1. разделительная (сквозная),
  2. поверхностная (снятие верхнего слоя),
  3. кислородное копье (формирование отверстий).

Скоростная газовая резка

Для скоростной высококачественной газовой резки используют тройные мундштуки. Их выходные отверстия расположены в виде равнобедренного треугольника. Основная струя, проходящая сквозь вершину угла, формирует надрезы. Вспомогательные струи проводят зачистку кромки. Недостатки метода – невозможность обработки сложного контура и значительная ширина полученного разреза.

Использование флюса

Рисунок 4 — Установка для кислородной резки под флюсом.

Для обработки легированных сталей используют порошкообразный флюс. При его сгорании выделяется дополнительный объем тепла, необходимый для нормальной работы газовой установки.

Флюсопитатель, заполненный железным порошком, обеспечивает непрерывную подачу расходного материала и регулировку его объема.

Полученные в процессе сгорания продукты вступают в химическую реакцию с оксидами и образуют жидкотекучие шлаки.

Кислородно-флюсовый способ подходит для чугуна, хромоникелевых и хромистых сталей. Медные и алюминиевые составы резать сложнее, они требуют дополнительной механической обработки.

Установка УГПР (на рисунке 4) предназначена для упрощения газовой флюсовой резки. В ее конфигурацию входит бачок флюсопитателя с редуктором модели ДКС-66 (на тележке), узел подачи флюса и универсальный резак марки Р2А-01. Флюс (железный порошок ПЖ) подается кислородом.

В процессе работы образуется вредная смесь пара и газов, из-за чего в помещении необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Рекомендовано использовать респиратор.

Поверхностная резка

Рисунок 5 — Поверхностная резка.

Для снятия верхнего слоя (рис. 5) мундштук располагают под углом от 15 до 40 градусов. Более низкая (по сравнению с разделительным способом) скорость подачи струи обеспечивает сгорание поверхностных слоев металла.

Кислородное копье

Резка кислородным копьем (на рисунке 6) подходит для металла, железобетона и бетона. К подающему кислород устройству присоединяют тонкостенную стальную трубку небольшого диаметра (20-35 мм). Перед началом работы ее нагревают до нужной температуры.   При прохождении сквозь горячую трубку кислород воспламеняется и образует так называемое копье. Его прижимают к нужному месту заготовки с большим усилием, одновременно придавая вращательные и возвратно-поступательные движения. Отток шлака происходит через зазоры между резаком и стенками отверстия.

Источник: http://vsk-service.ru/stati/gazovaya-rezka-texnologiya-vidy-metally/

Газовая резка металлов

Под газопламенной резкой (чаще ее называют кислородной) понимают способ разделения металла по прямому или криволинейному контуру. Метод основан на использовании для нагрева смесь горючих газов с кислородом и экзотермической (с выделением тепла) реакции окисления металла.

Суть кислородной резки заключается в сгорании железа в струе чистого кислорода, нагретом до температуры, близкой к плавлению. Для удаления оксидов железа из зоны реза используется кинетическая энергия режущего кислорода.

Сам процесс резки включает в себя стадию подогрева металла ацетиленовым (или другим заменителем) пламенем и непосредственную резку струей режущего кислорода.

По характеру и направленности кислородной струи различают три основных вида резки: разделительная, при которой образуются сквозные резы, поверхностная, при которой снимают поверхностный слой металла, кислородное копье, заключающееся в прожигании в металле глубоких отверстий.

Процесс кислородной резки представлен на рис.1.

Металл 3 нагревается в начальной точке реза до температуры воспламенения (в кислороде для стали до 1000 – 1200°С) подогревающим ацетилено-кислородным пламенем 2, после «его направляется струя режущего кислорода 1 и металл начинает гореть с выделением значительного количества тепла.

Читайте также:  Машина для резки труб и другие приспособления, используемые в этих целях

Выделяемое тепло Q вместе с пламенем резака разогревают нижние слои металла на всю его толщину. Роль подогревающего пламени в процессе резки меняется в зависимости от толщины разрезаемого металла. Так, при толщине металла до 5 мм подогревающее пламя занимает до 80% в общем количестве тепла, участвующего в процессе резки.

С увеличением толщины металла роль подогревающего пламени в балансе температур падает, и при толщине 50 мм и более доля подогревающего пламени падает до 10%. В результате взаимодействия расплавленного металла с кислородом образуются оксиды железа 5, которые вместе с расплавленным металлом удаляются из зоны реза кинетической энергией струи кислорода 1.

Для обеспечения стабильности процесса и нормальной резки металла необходимо, чтобы в зоне реза выполнялись следующие условия:

  • мощность источника тепла должна быть достаточной для нагрева металла до температуры, при которой происходит реакция сгорания металла;
  • количество тепла, выделяемое при сгорании металла в струе кислорода, должно обеспечивать непрерывность процесса;
  • реакция окисления металла должна происходить при температуре меньшей, чем требуется для плавления;
  • температура плавления металла должна быть выше температуры образовавшихся оксидов. В противном случае пленка тугоплавких оксидов изолирует металл от кислорода;
  • текучесть образовавшихся оксидов должна быть такой, чтобы они легко выдувались струей режущего кислорода;
  • теплопроводность металла не должна быть высокой, иначе процесс резки может прерваться из-за интенсивного теплообмена.

Далеко не все металлы обладают свойствами, удовлетворяющими все эти условия, поэтому кислородная резка для некоторых из них становится невозможной.

К примеру, большая теплопроводность меди не обеспечивает условий для нагрева до температуры реакции сгорания металла, что затрудняет начальный этап резки. Поэтому мощности газовых резаков недостаточно для разрезания меди, которую режут дуговой сваркой.

Стали с большим содержанием хрома, магния и никеля, а также алюминий образуют тугоплавкую пленку оксидов, которая препятствует контакту металла с кислородом, что затрудняет кислородную резку.

Чугун, содержащий более 1,7% углерода, кислородной резкой не обрабатывается. Это. объясняется тем, что температура плавления чугуна ниже температуры плавления образующихся оксидов, поэтому металл удаляется из зоны реза без характерного окисления. Кроме того, образующиеся при нагреве оксиды имеют низкую текучесть и с трудом удаляются струей кислорода.

Лучше всего подходит для кислородной резки углеродистая сталь, которая удовлетворяет всем условиям, необходимым для поддержания непрерывности процесса. Влияние примесей в стали на процесс кислородной резки отражено таблице.

Влияние примесей стали на процесс кислородной резки

Элемент Влияние на процесс резки
Углерод При содержании до 0, 4% процесс резки не гсудаается, при более высоком содержании ухудшается, а при содержании 1-1,25%- становится невозможным
Марганец Содержание до 0,4% на процесс резки заметно не ыгаяет. При более высоком содержании процесс резки затрудняется, а при 14% становится
Кремний Содержание в количестве, обычном для сталей отрицательного влияния на процесс резки не оказывает. При повышенном содержании процесс усложняется, а при содержании более 4% -становиться невозможным
Фосфор и сера В обычных количествах отрицательного влияния не оказывает
Хром Содержание до 4-5% отрицательного влияния на процесс резки не оказывает. При большем Содержании процесс резки становится невозможным и требует применения флюса.
Никель Содержание до 7-8% отрицательного влияния на процесс резки не оказывает. С увеличением содержания процесс резки услажняется.
Молибден Содержание до 0,25% отрицательного влияния на процесс резки не оказьвает.
Вольфрам Содержание до 10% отрицательного влияния на Процесс резки не оказывает. При более вьсоком содержании процесс резки затрудняется, а при 20%
Ванадий В обычных количествах отрицательного влияния не оказывает
Медь Содержание до 0,7% влияния на процесс резки не оказывает
Алюминий Содержание до 0,5 % влияния на процесс резки не оказавает
Рис. 1. Кислородная резка: 1 — струя кислорода; 2 — подогревающее пламя; 3 — металл; 4 — зона реза; 5 — оксиды железа  Рис. 2. Резка по прямой линии

Технология газокислородной резки

Технологию газокислородной резки рассмотрим на примере использования вставного резака. Установку для газокислородной резки готовят так же, как и для газовой сварки.

Вставной резак присоединяют к стволам горелки и устанавливают рабочее давление кислорода и ацетилена, равное значениям, рекомендуемым для данного размера мундштука. Для зажигания факела полностью открывают вентили подачи кислорода и примерно наполовину — вентиль подачи ацетилена.

Пламя устанавливают, вращая вентиль подачи кислорода на вставном резаке. Пламя проверяют, нажимая на секунду рычаг подачи кислорода, и при необходимости выполняют регулировку.

На разрезаемой детали мелом наносят линию реза и устанавливают ее на верстак, закрепив при необходимости струбцинами или другим доступным способом. Для удобства можно укрепить вдоль линии реза (на расстоянии примерно 6 мм) направляющий уголок (рис. 2).

Прижав боковую сторону горелки к направляющему уголку, делают два — три медленных прохода вдоль линии реза. Для обеспечения устойчивости можно опереться предплечьем рабочий верстак.

Металл в начале реза разогрева до ярко-красного цвета, затем, полностью открыв рычагом (или вентилем в другой конструкции) подачу кислорода и начинают медленно перемещать пламя резака вдоль нанесенной линии.

Криволинейные контуры или отверстия режут методике, показанной на рис. 3. Для удобства перемещения резака его устанавливают на лев руку. Для резки отверстий сначала намечают её контуры, а затем прожигают внутри отверстие, из которого проводят рез до контуров, обведенных линией. После этого продолжают резку окружности.

Рис. 3. Резка криволинейного контура  Рис. 4. УГПР — Установка кислородно-флюсовой резки. 1 — тележка; 2 — циклон; 3 — флюсопитатель; 4 — редуктор кислорода; 5 — резак; 6 — шланги

Высококачественная скоростная резка достигается наклоном резака под острым углом и применением специальных мундштуков, у которых имеется три отверстия для режущего кислорода.

Центры этих отверстий образуют равнобедренный треугольник, вершиной которого служит отверстие, предназначенное для основной режущей струи. Режущая струя осуществляет резку и проходит первой. Две вторые струи, перемещаясь вслед за основной, осуществляют зачистку образовавшихся кромок.

К недостаткам этого вида резки относят большую ширину реза и невозможность прохода по криволинейным контурам.

Кислородно-флюсовую резку выполняют при резке легированных сталей. Для этого вместе с кислородом вводят порошкообразный флюс, при сгорании которого выделяется дополнительное тепло, что увеличивает температуру в зоне резки.

В качестве флюса чаще всего используют железный порошок, которым заполняют специальный флюсопитатель, обеспечивающий подачу и регулировку расхода. Продукты сгорания флюса взаимодействуют с оксидами, образуя жидкотекучие шлаки, которые легко удаляются из зоны реза. Лучше всего подаются кислородно-флюсовой резке хромистые и хромоникелевые стали.

Этим же методом можно резать и чугун. Резка сплавов на медной и алюминиевой основе затруднительна и требует последующей механической обработки. Для механизации работ по кислородно-флюсовой резке существует установка УГПР (рис. 4).

Сама установка состоит из бачка флюсопитателя с редуктором ДКС-66, смонтированных на тележке, универсального резака Р2А-01 в блоке с узлом подачи флюса. Флюс подается кислородом. Применяемая марка флюса – ПЖ (железный порошок).

При резке подобных сплавов выделяется большое количество вредных паров и газов, что может оказать отрицательное влияние на здоровье резчика. Поэтому рабочее место должно хорошо вентилироваться, а при больших объемах работ может применяться дополнительная защита органов дыхания респиратором. Поверхностная резка (рис. 5) позволяет снять с основного металла слой нужной толщины.

Рис. 5.  Поверхностная резка: 1 — мундштук; 2 — шлак; 3 — канавка  Рис. 6.  Прожигание бетона кислородным копьем: 1 — бетон; 2 — копье; 3 — защитный экран; 4 — ручка подачи и вращения копья; 5 — подача кислорода; 6 — подача воздуха с флюсом.

Для этого мундштук резака направляют к поверхности под углом 15 — 40°. Металл, расположенный вперед кислородной струи, нагревается перемещающимся нагретым шлаком и выдувается из зоны реза.

Струю режущего кислорода подают с меньшей скорость чем при разделительной резке, что обеспечивает сгорание лишь поверхностных слоев металл Подобной резкой можно снимать полностью слой ил вырезать канавки, нужные для технологических целей.

Резку кислородным копьем (рис.6) можно выполнять по металлу, бетону или железобетон. Для этого к рукоятке с вентилем для кислород подсоединяют тонкостенную стальную трубку наружным диаметром 20 — 35 мм и подают к месту реза. До начала реза трубку нагревают газовой горелкой или электрической дугой до температуры, при которой происходит воспламенение кислорода.

Затем по трубке к месту реза направляют кислород, который, воспламеняясь, образует копье. Кислородное копье с большим усилием прижимают к нужному месту, прожигая отверстие. В процессе прожигания копью придают возвратно-поступательное и вращательное движение. Образовавшиеся при этом шлаки выдуваются через зазоры, образованные между стенками отверстия и копьем. 

Источник: http://build.novosibdom.ru/node/326

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector