0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Резка нержавейки кислородом

Резка нержавейки кислородом

(8332) 64-05-31 , 64-15-33

Резка металлов в струе кислорода

При газолазерной резке (ГЛР) металлов с поддувом кислорода струя кислорода выполняет тройную функцию. Сначала кислород способствует предварительному окислению металла и уменьшению его отражательной способности. Затем происходит переход к воспламенению и горению и теплота экзотермической реакции усиливает термическое действие лазерного излучения. Наконец, струя сдувает и уносит из зоны ГЛР расплав и продукты сгорания металла, обеспечивая одновременно приток кислорода непосредственно к фронту реакции горения. Последняя функция струи кислорода является наиболее важной, так как в этом случае удается получить чистый, качественный рез значительно большей глубины, чем в отсутствие поддува. Кроме того, струя сокращает время остывания материала.

Окисление металла. Окисление металла происходит на фронтальной поверхности струи режущего кислорода с образованием тонкой прослойки жидкого металла на границе раздела между жидкой пленкой оксидов (шлаков) и твердым металлом.

Взаимодействие струи кислорода с разрезаемым металлом происходит через ламинарный поверхностный слой, соприкасающийся со стекающими по лобовой поверхности реза жидкими оксидами. При интенсивном поглощении кислорода металлом слабое перемешивание газа в поверхностном ламинарном слое повышает в нем концентрацию инертных примесей (азота, аргона, оксида углерода и др.) и увеличивает сопротивление слоя переходу кислорода из струи газа в шлаки и металл. Ламинарная прослойка проявляет эффект «запирающего слоя», в котором тормозящее влияние примесей на скорость реакции окисления при изменении их содержания в кислороде многократно усиливается. Концентрация реактивных примесей в газовой прослойке непостоянна по сечению кислородной струи и увеличивается в нижней части реза в результате израсходования кислорода на окисление железа по мере течения струи в глубь металла. Толщина этой прослойки зависит от исходного содержания примесей и газодинамических условий, возникающих на границе контакта кислородной струи с поверхностью реза.

Механизмы газолазерной резки при использовании кислорода. В зависимости от режима облучения и свойств разрезаемого металла можно выделить два различных механизма ГЛР. Для первого из них характерен существенный вклад теплоты реакции горения металла в общий тепловой баланс. Такой механизм резки, как правило, реализуется для материалов, подверженных воспламенению и горению ниже точки плавления и образующих жидкотекучие оксиды, например для мало — и средне-углеродистых сталей, титана и его сплавов. При ГЛР этих материалов возможны два режима: режим управляемой резки, когда теплоты экзотермической реакции недостаточно для самопроизвольного распространения фронта горения на всю поверхность, обдуваемую струей кислорода, и режим неуправляемой, так называемой автогенной резки, когда металл горит за счет теплоты реакции по всей поверхности контакта с газовой струей, Увеличив скорость перемещения луча, можно перевести режим ГЛР из автогенного в управляемый.
Другой механизм резки заключается в том, что мате риал не горит, а плавится, и газовая струя удаляет расплав из зоны реза. Этот механизм резки характерен для металлов и сплавов, у которых мал тепловой эффект реакции горения, а также для тех, у которых при взаимодействии с кислородом образуется тугоплавкий оксид Примером могут служить высокоуглеродистые и легированные стали, медь, алюминий и т.п.

Резка нержавеющей стали

Услуги

  • Гидроабразивная резка
  • Лазерная резка листа
  • Лазерная резка трубы
  • Гибка металла
  • Вальцовка листового металла
  • Сварка различных металлоконструкций
  • Маркировка металлических деталей и трубной продукции
  • Окраска металлических изделий
  • Шлифовка деталей после раскроя
  • Производство емкостного и нестандартного оборудования

Новости

  • Деятельность УТК-Сервис согласована
  • Социальная оценка условий труда
  • Запуск установки лазерной резки труб
  • С Днём Победы!
  • Оценка условий труда

Каждому материалу свойственны свои характеристики, поэтому и выбор способа резки зависит от конкретных качеств материала. В настоящее время благодаря современным технологиям резка нержавеющей стали производится достаточно быстро, и новым методам резки подвластны любые размеры и толщина материалов. УТК-Сервис оказывает услуги резки нержавеющей стали на установках лазерной и гидроабразивной резки. Мы постараемся разобраться в чем же их разница.

Гидроабразивная резка нержавеющей стали

Данный метод резки основан на подаче струи воды через сопло шириной 1/10 мм. Благодаря высочайшей скорости струи, троекратно превышающей скорость звука, данный способ способен резать материал любой прочности, в том числе нержавейку.

Если материал достаточно мягкий, то в процессе гидроабразивной резки используют чистую воду. Для более твердых материалов к воде добавляют абразив (песок).

Интересный факт: в Европе сравнивали эффективность гидроабразивных и лазерных станков и резали множество пластин толщиной 0,3 мм каждая. Было выявлено, что для пакета толщиной до 6 мм эффективнее лазер, а более 6 мм — гидроабразив.

В процессе гидроабразивной резки нержавейка не нагревается, соответственно вероятность деформации материала очень низкая. Качество резка материала очень высокое, при том, что потери материала наименьшие. Данный метод резки металла очень универсален и перспективен. Подробнее с ним можно ознакомиться в разделе “Гидроабразивная резка”.

Резка стали лазером

Еще одна технология, которую мы используем в своей работе — это резка нержавеющей стали лазером. Это очень перспективный и современный способ обработки металлопроката из нержавейки. Лазерная установка генерирует лазерный луч, сфокусированный на место реза. В процессе данной технологии могут также применяться разные газы (азот, кислород), выдувающие металл из обрабатываемого участка.

Огромным преимуществом лазерной резки нержавеющей стали является высокая точность и производительность благодаря полной автоматизации процесса. Лазерная резка нержавеющей стали мягко воздействует на материал и не подвергает его деформации. Более того, с помощью лазерной резки можно осуществлять рез любой сложности.

Выбор способа резки зависит от многих факторов, но наши специалисты помогут Вам определиться и расскажут о преимуществах каждого метода для конкретно Вашего случая.

Кислород для резки металла

Металл сегодня широко используется как в профессиональной, так и в бытовой сферах деятельности человека. Его прочностные характеристики и длительный срок службы обеспечили популярность данного материала. В соответствии с ростом востребованности металлических изделий развивалась отрасль металлообработки. Новые технологии позволили обеспечить высокую точность обработки металла и минимизировать отходы при работе с ним.

Читать еще:  Ручная плазма для резки металла

Кислородная резка металла – технология обработки материала, в процессе которой чистый поток кислорода, воздействуя на разогретый металлический лист, вызывает его локальное плавление. Этот тип резки также называют разделительной газовой резкой металла.

Кислородная резка металла является одной из самых популярных технологий в наши дни. В процессе данного типа обработки металла происходит его горение в среде технического кислорода, смешанного в определенных пропорциях с горючим газом. Как правило, в качестве горючего вещества наиболее часто специалисты отдают свое предпочтение ацетилену. Кроме ацетилена в качестве горючих газов могут выступать метан, пропан, водород, пропанобутановая смесь, бензин и пр. Кислород для резки металла — важная составляющая техпроцессов при металлообработке.

Особенности кислородной резки металлов

Популярность резки с помощью кислорода связана с тем, что она наделена мобильностью и простотой выполнения работ. В отличии от резки того или иного металла на электрооборудовании, здесь не требуется наличие фазоинверторов и кабеля заземления.

С помощью резки кислородной можно решить следующие задачи:

  • раскроить металлические листы больших размеров,
  • разделить кромки листов для сварки,
  • вырезать заготовки разных форм,
  • удалить поверхностный слой с металлического листа,
  • устранить поверхностные дефекты.

Кислородная резка осуществляется посредством специального сварочного устройства – резака. Агрегат функционирует на нескольких газах: кислород используется для резки непосредственно металла, а ацетилен и пропан – для разогревания металлической поверхности. При этом температура разогрева может достигать 1000-2000°С, после чего на обрабатываемый металл подается струя кислорода. При соприкосновении с разогретой поверхностью металла происходит воспламенение струи кислорода. Именно воспламенение приводит к расплавлению металлов. Производя резку, главное следить за тем, чтобы подача кислорода оставалась стабильной и непрерывной.

Оборудование, использующееся для кислородной резки металлов

Устройство для резки металла следует выбирать по следующим параметрам:

  • тип горючего газа, с которым он работает;
  • тип смешения газов (эжекторный, безэжекторный);
  • назначение (универсальный, специальный);
  • вид разрезания металла.

Резак, с помощью которого можно расплавить металл, может работать на основе ацетилена, заменителя газа или жидкого горючего газа. В газовой резке устройства могут быть разделительными, поверхностными, копьевыми или кислородно-флюсовыми. Аппарат для кислородной резки нельзя использовать в качестве сварочного аппарата. Зато он отлично подходит для резки каленой стали и чугуна.

В настоящее время резка кислородная осуществляется с помощью аппаратов, называемых универсальными. Они удобны тем, что позволяют расплавлять листы металла толщиной до 300 мм. При этом в резке можно задавать любое направление. Эти приборы, производящие резку металла, удобны тем, что имеют небольшой вес, легки в эксплуатации и способны выдержать обратные удары.

Преимущества кислородной резки металла

Если резать металлический лист с помощью электрооборудования, то шов получается рваным и кривым. При резке кислородом, если вдобавок использовать специальные трафареты, можно добиться аккуратного и ровного шва. Ее также можно использовать для удаления верхнего слоя металла, температура плавления которого составляет менее 600°. Непосредственно резка здесь осуществляется с помощью мобильных баллончиков со сжатым газом.

Резку кислородную также отличает:

  • низкая себестоимость,
  • способность обрабатывать металлические листы толщиной до 500 мм,
  • одновременное использование нескольких видов резаков.

Расплавление с помощью кислорода применяют на металлах, температура плавления которых превышает температуру воспламенения. Несоблюдение этого требования может привести только лишь к плавлению металла, но не к его воспламенению. Это же качество влияет на то, как быстро будут удаляться оксиды, образующиеся в процессе резки. Скопление оксидов затрудняет процесс разделки металлического листа. При резке кислородом не менее важная роль отводится теплопроводности металла, так как от этого также зависит скорость его воспламенения.

Кислородной резке подвергаются металлы с разной степенью содержания углерода. Чем ниже степень содержания углерода, тем проще и быстрее происходит резка металлического листа.

Преимущества сотрудничества с НПК «Грасис»

Научно-производственная компания «Грасис более 10 лет занимается разработкой и производством современного высокотехнологичного оборудования для разделения, переработки и подготовки природного и попутного газа. Кроме того, у нас имеется большой ассортимент азотных и кислородных стационарных установок, мобильных станций и установок азотного пожаротушения. Оборудование, использующееся в резке кислородной, создается с помощью современных высококачественных материалов и нанотехнологий.

Сотрудничая с НПК «Грасис», вы получаете следующие преимущества:

  • экономию на сервисе,
  • возможность внедрить современные технологии в собственное производство,
  • высокое качество сервисного обслуживания,
  • выгодные тарифы.

С оборудованием от НПК «Грасис» вы сможете осуществить качественную газовую резку металла!

Более подробно Вы можете ознакомиться с кислородным оборудованием (кислородные генераторы, кислородные установки, кислородные станции) на странице www.grasys.ru

Узнать более подробно о выполненных проектах компании

Лазерная резка без задержки

Лазерная резка нержавеющей стали

«Лазер47» принимает в работу все нержавеющие стали (толщиной 0,5-45 мм) для раскроя твердотельным лазером c рабочими газами высокого давления. Только азот дает чистую кромку реза, сохраняет материал от окисления.

Легирующие элементы в составе нержавеющей стали доставляют проблемы при работе, образовывают шлаки на обратной стороне листа и ламелях. Рекомендуем заказывать услуги металлообработки только у предприятий, имеющих необходимое оборудование, азот высокой чистоты, опыт работы. Качество деталей из наших станков не вызывает вопросов.

Раскрой меди, латуни, титана

Твердотельный TruLaser 5030 справляется с цветными металлами с высокими отражающими характеристиками. Алюминий режется азотом высокого давления в диапазоне толщин от 0,5 до 25 мм. Резка меди выполняется как азотом (до 5 мм), так и кислородом (до 10 мм).

Читать еще:  Как делать макеты для лазерной резки?

Медные шины и листы меди при раскрое инертным газом сохраняют электропроводность, что принципиально при подготовке деталей для электроэнергетики. Листовая латунь используется в декоре, при раскрое этого материала (толщиной 0,5 – 10 мм) с помощью нитрогениума сохраняются светлые кромки реза с низким уровнем шероховатости.

Лазерная резка бронированной стали

Компания «Лазер47» выполняет заказы для военной промышленности (в т.ч., в рамках государственных оборон заказов), выполняет лазерную обработку брони, спецсталей, легированных сталей, которые сложно резать традиционными способами.

Роль азота в металлообработке лазером

«Лазер47» тщательно выбирает поставщиков азота для производственных целей. Только азот высокой чистоты дает чистые кромки реза и низкую шероховатость. Три криогенные емкости с газификаторами обеспечивают запас в несколько тонн для выполнения заказов без остановки на дозаправку. N2 используется при лазерной резке всех видов металлов, не имеет аналогов для раскроя нержавеющей стали и алюминия. Функция рабочего газа — выдувать расправленный металл, а также охлаждать его поверхность, защищая от деформации высоких температур при резких перепадах.

Лазерный раскрой кислородом

Кислород — окислитель, который в чистом виде может резать металл и без лазера. Оксиген в твердотельных лазерах дает высокие показатели скорости при резки стали, меди большой толщины.

Кромка, получаемая при резке кислородом имеет темный цвет, часто обладает зеркальным блеском с низким уровнем шероховатости.

Лазерная резка кислородом – традиционный, но не скоростной вид раскроя металла. На небольших толщинах металла разница скоростей отличается в пять-шесть раз (азот выигрывает эту гонку скоростей).

Резка нержавейки кислородом

  • Главная
  • О журнале
    • Свежий номер
    • В журнале печатаются
    • Медиа-кит
    • Партнеры
  • Архив
  • Календарь
  • Новости
  • Публикации
  • Объявления
  • Фото
  • Видео
  • Подписка
  • Контакты

При выполнении работ по лазерной резке коррозионно-стойких сталей до 3 мм часто в качестве режущего газа используется сжатый воздух. Основная причина — отсутствие необходимости покупать азот у газовых компаний, что ведет к экономии на процессе и снижению себестоимости метра реза. Однако азот становится все более популярным рабочим газом для лазерной резки коррозионно-стойких сталей, и производители станков рекомендуют именно его взамен сжатого воздуха.

1. Особенности процесса лазерной резки с использованием сжатого воздуха

При использованиикак волоконных, так и СО2 лазеров для резки металла основным источником тепла является световой луч. Для того, чтобы максимально эффективно удалить расплавленный металл из зоны нагрева, в режущую головку подают режущий газ, в частности, сжатый воздух. Кислород в воздухе инициирует процесс, известный как экзотермическая реакция — химическая реакция с выделением энергии.
Фактически воздух — это смесь азота 80 % и кислорода 20 %. Однако это не значит, что воздух может служить полноценной заменой азота или кислорода. Основная цель применения сжатого воздуха — использование преимуществ высокой концентрации азота, дополнительного нагрева за счет окисления кислородом воздуха, при экономии на покупке азота у газовых компаний.
В цехах источником сжатого воздуха, как правило, является компрессор, из которого попадают примеси в виде остаточных влаги и масел (углеводородов), что может загрязнять фокусирующую оптику. Загрязнение линзы приводит к уменьшению ее энергетической пропускной способности, перегреву и выходу из строя. Поэтому при использовании сжатого воздуха, помимо компрессора, понадобится использование дополнительного осушителя воздуха и фильтра для удаления масел. Особое внимание стоит уделить трубопроводу. Раньше была общепринятая практика добавлять масло в компрессор, чтобы сжатый воздух также смазывал детали работающих на нем инструментов, поэтому старые производственные трубопроводы для станков лазерной резки не подойдут в силу загрязненности, и будет необходимо делать новый трубопровод.
В цеховом сжатом воздухе также присутствуют механические пылевые включения, которые царапают линзы, уменьшая их срок службы. Даже использование фильтров 10 нм не является гарантией отсутствия нано включений.
В большинстве случаев используется сжатый воздух давлением до 10–14 бар, а чаще даже до 5, что накладывает ограничения на толщину материала и скорость резки. Воздух, как правило, используется для резки алюминия, коррозионно-стойких и оцинкованных сталей.
Негативный эффект использования сжатого воздуха для резки корроизионно-стойких сталей заключается в окислении Cr и Ni, формировании оксидов в зоне реза и последующим снижением механических свойств материала и потемнением кромки. Наличие шероховатости и грата также практически неизбежно. Соответственно дальнейшая сварка и порошковая покраска потребует дополнительных операций по зачистке кромки от окислов для таких изделий, так как сварка при наличии оксидов на кромке может сопровождаться образованием пор и трещин, снижением прочности сварных соединений, ухудшением внешнего вида шва.

Основная цель применения сжатого воздуха —

использование преимуществ высокой концентрации азота,

дополнительного нагрева за счет окисления кислородом воздуха,

при экономии на покупке азота у газовых компаний.

2. Использование азота в качестве рабочего газа для лазерной резки

Часто можно услышать мнение, что азот — это дорогостоящий газ. Действительно в некоторых случаях стоимость только самого газа может составлять 30 % от общего объема операционных расходов на лазерную резку. В этом ракурсе воздух значительно дешевле, чем азот и кислород. Однако, при использовании азота как режущего газа не происходит образование оксидов. Это означает, что вторичные операции очистки, значительно уменьшены или даже исключены.
Стоит отметить, что основным преимуществом станков лазерной резки, по сравнению с другим оборудованием термической резки, является многократное увеличение производительности и точности при высоком качестве кромки и малой зоне термического влияния. Скорость резки коррозионно-стойких сталей толщиной до 5 мм зачастую оказывается намного выше при использовании азота в качестве рабочего газа, чем воздуха. Ряд проведенных нами тестов на одном из станков российского производства являются этому подтверждением.
Использовался волоконный источник мощностью 2 кВт, сопло диаметром 1,5 мм и давление режущего газа (азота или воздуха) — 14 бар. Получились следующие результаты для раскроя коррозионно-стойкой стали толщиной 4 мм:
— при подаче сжатого воздуха отсутствие грата наблюдалось при скорости резки до 1000 мм/мин;
— при подаче азота отсутствие грата наблюдалось при скорости резки до 3500 мм/мин.
Стандартное давление на входе в лазерный станок — 30 бар, поэтому нет ограничений на использование азота в моноблоках или криогенной емкости, обеспечивающей такой давление на вход в станок.
Когда качество кромки является абсолютно критическим параметром, азот остается наилучшим вариантом в качестве рабочего газа. Он является инертным газом, что означает, что нет химической реакции при резке коррозионно-стойкой стали. Применение азота предотвращает окисление кромки, оставляя ее чистой и блестящей, что исключает вторичное удаление окалины, т. е. последующие механические операции
Даже при резке материалов толщиной до 1,5 мм, когда качество кромки сложно оценить визуально, использование азота становится целесообразным в виду многократного (например, как в наших тестах — в 3, 5 раза) увеличения производительности.
При стоимости одного часа работы лазера при средней загрузке 10 000 руб. затраты на более дорогой рабочий газ нивелируются повышением производительности.
Применение азота не требует затрат на покупку компрессоров, ресиверов, фильтров и осушителей, исключает дополнительные расходы на электроэнергию для компрессоров, закупку сменных фильтров и способствует более длительной работе линз.

Читать еще:  Лазерная головка для резки металла

Резка металла кислородом

Содержание:

  • Сущность процесса резки металлов кислородом.
  • Виды кислородной резки металла.

Для разрезания металла сегодня используется два метода – кислородная и плазменная резка. Несмотря на растущую популярность плазменного способа, резка металла кислородом не утрачивает своих позиций. А в определенных условиях такой способ является единственно возможным.

Специалисты отмечают, что резка металла кислородом часто превосходит плазменную по разным показателям, таким как экономические, качественные и пр. Такой способ позволяет выполнять разнообразные задачи. Поэтому предлагаем познакомиться с сущностью этого процесса, видами газовой резкой и ее особенностями.

Сущность процесса резки металлов кислородом.

Процесс разрезания металлоизделий кислородом представляет собой интенсивное окисление металла до жидкого состояния и последующего удаления расплавленной части струей газа (кислорода).

Процесс резки начинается с того, что поверхность разрезаемого изделия нагревается до такой температуры, при которой металл начинает воспламеняться в кислороде. Температура для разных материалов варьируется в диапазоне 1050-1200 градусов Цельсия. Когда такая температура достигается, подается кислород, в итоге металл начинает гореть (не плавиться). Нагрев металла осуществляется газокислородным пламенем, который получают с помощью специальных горючих газов. При таком способе резки обычно используют пропан, ацетилен, природный и прочие газы, а также пары керосина или бензина.

Заметим, что сначала нагревают небольшой участок изделия, а потом только подают струю кислорода и начинают перемещать резак. Таким образом, образовавшийся в верхней части расплав, перемещаясь, расплавляет металл по всей глубине.

Что касается количества используемого для этих целей кислорода, отметим, что килограмм железа требует для разрезания порядка 0,29-0,38 м 3 газа. Но это в теории. На практике это значение может быть выше, так как газ требуется для того, чтобы выдуть жидкий металл из реза, кроме того происходит утечка кислорода в окружающую среду.

Заметим, что для разрезания металла всегда используется только технический кислород, чистота которого составляет порядка 98,8-99,7 процентов. Чем ниже процент чистоты кислорода, тем большее его расходуется во время разрезания металла. Кстати, увеличивается и время, необходимое для осуществления данного процесса. Специалисты не рекомендуют использовать кислород с чистотой ниже 98 процентов, так как качество реза будет недостаточно высоким, к тому же образованный таким способом шлак будет сложно удалить.

Отметим, что кислородной резки могут подвергаться не все металлы. Обычно таким способом разрезают железо, титан, марганец и пр. Другие виды возможно резать при использовании дополнительных материалов.

Виды кислородной резки металла.

Существует несколько видов кислородной резки. Так, например, в зависимости от использования дополнительных материалов выделяют:

  • газовую;
  • электрокислородную резку металла;
  • кислородно-флюсовую (применяется вместе с газовым нагревом поверхности).

Также, в зависимости о типа разреза, выделяют такие виды кислородной резки:

  • разделительная (позволяет делать сквозные разрезы, отделять части металла);
  • поверхностная (применяется для удаления верхнего слоя металла для получения канавок, полукруглого сечения и пр.);
  • резка копьем (с ее помощью делаются отверстия).

Самый распространенный вид – разделительная резка. Ее используют большинство предприятий металлургической промышленности, а также в строительстве. Такая резка может выполняться в ручную, или с применением специальных машин.

Ручным способом обычно разрезают листовую сталь, вырезают различные детали, используют его и для разрезания металлопрофиля, при монтаже различный конструкций из стали и пр.

Использование для резки машин получает все большее распространение. Применяют для таких целей несколько видов устройств:

  • переносные машины;
  • стационарные;
  • машины, которые перемещаются по разрезаемому изделию;
  • специальные устройства для особых видов работ (например, фасонная резка труб, резка лазов и прочее).

Заметим, что на некоторых производствах машинная кислородная резка используется, как замена штамповочным и фрезерным станкам.

Обычно такую кислородную резку (с применением машин) используют в тяжелой и средней промышленности, такой как машиностроение, создание сельскохозяйственной техники, судостроение и пр.

Кроме того, отметим, что неплохим спросом пользуется и поверхностная резка. Она позволяет исправлять дефекты сварных соединений, ее используют для вырубки корневого валика сварного шва, для подготовки U-образных кромок и прочего.

Такой вид резки в комбинации с кислородно-флюсовой применяется в турбостроении, металлургии. Дело в том, что кислородно-флюсовая резка позволяет резать чугун, высокохромистые, хромоникелевые стали, некоторые цветные сплавы и прочее.

Как видим, использование дополнительных материалов и способов реза делают кислородную резку металла одним из самых универсальных процессов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×