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

Условия газокислородной резки металлов

Условия газокислородной резки металлов

В настоящее время ручная газокислородная резка металлов получила широкое применение в строительно-монтажных организациях. Так, при подгонке монтажных стыков технологических трубопроводов, металлоконструкций и оборудования, при резке листовой профильной стали в монтажных условиях всюду применяется газокислородная резка.

Процесс кислородной резки основан на способности нагретого металла интенсивно гореть в струе чистого кислорода с выделением большого количества тепла. Образующиеся окислы и жидкий металл непрерывно удаляются из полости реза струей кислорода, вытекающей с большой скоростью из сопла резака.

Температура нагрева участка металла, расположенного в начале намечаемой линии реза, зависит от толщины и состава разрезаемого металла. Чем толще металл и больше легирующих примесей, тем выше температура нагрева. Количество тепла, выделяемого при резке от сгорания железа в кислороде, в 3—5 раз превышает количество тепла подогревательного пламени. Нагрев малоуглеродистых сталей, при котором воспламеняется металл, практически равен 1150—1300 °С.

Предварительный и сопутствующий подогревы при кислородной резке могут быть выполнены любым источником тепла. Наиболее эффективным является ацетилен. Хорошие результаты дают заменители ацетилена: пропан-бутан, природный газ, жидкое горючее и т. п.

Подогревающее пламя должно быть постоянным и не менять в процессе резки своего состава. При подогреве металла не должно наблюдаться оплавления и науглероживания разрезаемых кромок, для этого пламя в первоначальный момент устанавливают нейтральным или с небольшим избытком кислорода. Регулируют пламя при открытом вентиле режущего кислорода, что предупреждает обеднение смеси подогревающего пламени кислородом в процессе резки.

Газокислородной резке подвергаются металлы, отвечающие условиям:

а) температура горения металла в кислороде ниже температуры плавления;

б) температура плавления окислов металла, образующихся при резке, ниже температуры плавления самого металла, в противном случае шлаки не выдуваются из места реза и возможно прекращение резки.

в) теплопроводность металла не очень высокая, так как в противном случае вследствие интенсивного теплоотвода трудно подогреть металл до температуры воспламенения.

г) металл имеет минимальное содержание углерода, легирующих примесей (хрома, кремния, молибдена, вольфрама), препятствующих процессу резки и повышающих закаливаемость металла по линии реза.

Все малоуглеродистые, среднеуглеродистые, а также низколегированные стали с содержанием углерода до 0,3% удовлетворяют вышеизложенным условиям и хорошо режутся кислородом.

Не поддаются обычному процессу кислородной резки чугун, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы и высоколегированные стали. В монтажных условиях все перечисленные материалы, не поддающиеся обычной кислородной резке, режут газоэлектрическим способом (плазменная резка).

Эти материалы можно разрезать кислородно-флюсовой резкой, но ввиду громоздкого оборудования эта резка на монтаже не нашла применения.

Виды кислородной резки. На монтажных площадках при изготовлении и монтаже металлоконструкций, трубопроводов приходится выполнять три вида ручной кислородной резки:

а) резка под сварку — подготовка и снятие кромок под сварку. Поверхность реза должна быть чистой с соблюдением всех размеров детали и свариваемых кромок;

б) заготовительная резка — вырезка деталей для дальнейшей механической обработки, предварительная заготовка для дальнейшей сборки металлоконструкций. В этом случае качество реза может быть хуже, но должны быть соблюдены размеры (допуски) для дальнейшей обработки деталей;

в) разделочная резка применяется в основном при демонтаже металлоконструкций, трубопроводов и технологического оборудования, когда изрезанные конструкции идут в основном в металлолом.

В этом случае качество поверхности реза и точность резки не имеют никакого значения и потому резка идет с максимальной скоростью.

В зависимости от вида резки и требований, предъявляемых к изделиям (т. е. линии реза), применяют соответствующую технологию и порядок резки. Чем ниже требования к поверхности реза, тем меньше расходуется кислорода и горючего и тем большей может быть скорость резки при соответствующей чистоте кислорода.

Сколько прослужит ваш дом: американский стандарт
На строительство собственного дома решается далеко не каждый. Дело это ответственное, хлопотное, а главное, затратное: как показывает практика, какую бы сумму вы ни планировали потратить на строительство и ремонт, в результате все равно получится больше. Несмотря на все это, миллионы людей продолжают мечтать о домах , в которых за круглым столом будет собираться вся семья и в стенах которых сменится не одно поколение. Но насколько долговечны дома ? Как долго построенное вами здание сможет простоять? Американская корпорация Bank of America Home Equity и Национальная ассоциация строителей жилья США представили свой совместный отчет, в котором дается оценка тому, как долго смогут прослужить те или иные части дома . 1. Бытовая газовая плита. Средний срок службы — 15 лет. По мнению американцев, плита, благодаря тому что в ней нет мотора и большого количества двигающихся частей, — один из самых долговечных бытовых приборов в доме. 2. Холодильник. Средний срок службы — 13 лет. Компрес .

Как сделать веранду
Веранда дома — исключительно летнее помещение, которое не требует утепления. Конструктивно веранда дома достаточно проста и может быть без особых сложностей построена своими руками. Архитектурные и дизайнерские решения будущего помещения должны соответствовать конструкции и стилю дома. Вернее, при наличии всех согласований они никому ничего «не должны», просто пристройка, возведенная без оглядки на дом, создает дисгармонию. В рубленых домах веранда, как правило, тоже представляет собой сруб. Но в новых деревянных домах веранда нередко делается из пенобетона. В кирпичных и газобетонных домах возможны самые разные варианты – начиная от пристроек из дерева и заканчивая металлокаркасом. Вне зависимости от основного материала стен строители рекомендуют пристраивать веранду дома на фундаменте с таким же заглублением, как у фундамента дома, что позволяет снизить риск отрыва пристройки от дома в зимний период. Некоторые подрядчики рекомендуют ставить веранду на столбах, не прикрепляя ее жестко к стене. Крыша тоже должна лишь подходи .

Трест «Востокхимзащита» выполняет работы в области промышленного и социального строительства: устройство минеральных оснований, защита металлоконструкций и технологического оборудования, нанесение полимерных систем, отделка и ремонт.

Технологическая служба предприятия использует самые передовые строительные материалы и технологии, гарантирующие высокий уровень качества и долговечный срок службы.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Сущность кислородной резки. Кислородной резкой называют способ разделения металла, основанный на использовании для его нагрева до температуры воспламенения теплоты газового пламени и экзотермической (с выделением тепла) реакции окисления металла, а для удаления окислов — кинетической энергии режущего кислорода.

По характеру и направленности кислородной струи различают три основных вида резки: разделительная, при которой образуются сквозные разрезы; поверхностная, при которой снимается поверхностный слой металла; кислородным копьем, заключающаяся в прожигании в металле глубоких отверстий.

На рис. 1 показана схема разделительной резки. Металл нагревается в начальной точке реза до температуры воспламенения (в кислороде для стали до 1000—1200 °С) подогревающим ацетилено-кислородным пламенем, затем направляется струя режущего кислорода и нагретый металл начинает гореть с выделением значительного количества тепла по реакции.

Тепло от горения железа вместе с подогревающим пламенем разогревает лежащие ниже слои и распространяется на всю толщину металла. Чем меньше толщина разрезаемой? металла, тем больше роль подогревающего пламени (при толщине 5 мм до 80% общего количества тепла, выделяемого при резке, при толщине более 50 мм — только 10%). Образующиеся окислы 5, а также частично расплавленный металл, удаляются из зоны реза 4 под действием кинетической энергии струи кислорода. Непрерывный подвод тепла и режущего кислорода обеспечивают непрерывность процесса.

Читать еще:  Резка кафеля без сколов

Условия резки и разрезаемость.

Для обеспечения нормального процесса резки должны быть выполнены следующие условия.

1. Источник тепла должен иметь необходимую мощность, чтобы обеспечить нагрев-металла до требуемой температуры реакции сгорания металла, а количество тепла, выделяющегося при сгорании металла в кислородной струе, должно быть достаточным для поддержания непрерывного процесса резки.

2. Температура плавления металла должна быть выше температуры его окисления (горения) в кислороде, иначе металл при нагреве будет плавиться и принудительно удаляться из разреза без характерного для процесса резки окисления, являющегося главным источником тепла.

3. Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления образующихся в процессе резки окислов, иначе тугоплавкие окислы изолируют металл от контакта с кислородом и затруднят процесс резки.

4. Образующиеся окислы и шлак должны быть жидкотекучими и легко выдуваться струей режущего кислорода, иначе контакт кислорода с жидким металлом будет замедлен или вовсе невозможен.

Всем перечисленным условиям удовлетворяет углеродистая сталь, поэтому ее можно резать кислородом.

Первому условию при газовой резке не удовлетворяет медь в связи с ее высокой теплопроводностью, сильно затрудняющей начало процесса резки, и низким тепловыделением при окислении. Поэтому мощности газовых резаков недостаточно для резки меди и медь можно резать, применяя более мощный тепловой источник — электрическую дугу.

Второму и четвертому условию пе удовлетворяет чугун. По мере повышения содержания углерода в железе процесс резки значительно ухудшается из-за снижения температуры плавления и повышения температуры воспламенения. Чугун, содержащий более 1,7% углерода, кислородной резкой не обрабатывается. Кроме того, вязкость шлака значительно возрастает при увеличении содержания кремния, который обязательно содержится в чугуне, что также является одной из причин невозможности вести кислородную резку чугуна.

Третье условие не удовлетворяется при резке алюминия, магния и их сплавов^а также сталей с большим содержанием хрома и никеля. При нагревании этих сплавов в процессе резки на их поверхности образуется пленка тугоплавкого окисла, препятствующая поступлению кислорода к неокисленному металлу.

Для повышения производительности и качества реза применяют ряд разновидностей кислородной разделительной резки.

Скоростная кислородная резка достигается за счет наклона резака на 45° в сторону, обратную направлению перемещения. Скорость резки листовой стали толщиной 3—20 мм повышается в 2— 3 раза, но ухудшается качество реза.

Высококачественная скоростная кислородная резка (смыв-процесс) позволяет увеличить и скорость (в 1,5—2,5 раза), и качество резки. Первое достигается за счет острого угла наклона резака—25°, второе — применением специальных мундштуков, имеющих три отверстия для режущего кислорода, расположенных по углам равнобедренного треугольника. Впереди перемещается основная режущая струя, которая осуществляет резку металла на всю толщину. Две другие струи, расположенные по бокам и сзади основной, «защищают» горячие кромки, образованные основной струей. Недостатком способа с острым углом атаки является невозможность фигурных резов и большая ширина реза.

Резка кислородом высокого давления до 5 МПа обеспечивает увеличение скорости резки металла толщиной до 50 мм на 30—50%.

Основные параметры кислородной разделительной резки: – характеристики подогревающего пламени — мощность, горючий газ, соотношение смеси горючего газа и кислорода; – характеристики струи режущего кислорода — давление, расход, форма, чистота, скорость резки.

Подогревающее пламя имеет при резке нейтральный характер 0 = 1,1 для ацетилена, р=3,5 для пропан-бутановой смеси). Мощность подогревающего пламени увеличивают с: увеличением толщины разрезаемого металла.

Кислородно-флюсовая резка. Для резки хромистых, хромонике-левых нержавеющих сталей, чугуна и цветных металлов, которые не удовлетворяют условиям кислородной резки, применяют способ кислородно-флюсовой резки, сущность которого заключается в том, что в зону реза вместе с режущим кислородом вводится специальный порошкообразный флюс, при сгорании которого выделяется дополнительное тепло и повышается температура й зоне реза. Кроме того, продукты сгорания флюса, взаимодействуя с тугоплавкими окислами, образуют жидкотекучие шлаки, которые легко удаляются из зоны реза, не препятствуя нормальному протеканию процесса.

Основным компонентом порошкообразных флюсов, применяемых при резке металлов, является железный порошок.

Установки для кислородно-флюсовой резки состоят из двух основных частей: резака (ручного или машинного) и флюсопитателя, обеспечивающего подачу и. регулирование расхода флюса.

Поверхностная резка металла. Поверхностной кислородной резкой называется процесс снятия кислородной струей слоя металла. В этом случае струя кислорода направлена к поверхности обработки над острым углом 15—40°, но в отличие от разделительной резки направление струи совпадает с направлением резки и металл, расположенный впереди резака, нагревается перемещающимся нагретым шлаком.

Резка кислородным копьем. Резку кислородным копьем выполняют тонкостенной стальной трубкой (копьем) с наружным диаметром 20—35 мм. Трубку подсоединяют к рукоятке с вентилем

для кислорода и по ней подают кислород к месту реза. До начала резки конец трубки нагревают газовой горелкой или электрической дугой до температуры воспламенения. Кислородное копье горящим концом прижимают с достаточно большим усилием к изделию (металл, бетон, железобетон) и прожигают таким образом отверстие.

Образуемые в про.цессе прожигания отверстия шлаки давлением кислорода и газов вынбсятся наружу в зазор между копьем и стенкой прожигаемого отверстия. Этому процессу способствуют возвратно-поступательные и вращательные движения копьем.

Газокислородная резка

Практика применения газокислородной резки на сегодняшний день успела получить широкое распространение среди предприятий металлургической промышленности. Исключением не стала и компания «Ajan Elektronik», которая успешно реализует механическую обработку металлических заготовок уже не первый год.

Газокислородной резкой называют такой способ разделения заготовки, который основывается на использовании теплоты газового пламени для нагрева обрабатываемой поверхности. При этом ещё одним источником тепла может выступать экзотермическая реакция окисления металла.

Виды газокислородной резки металла

По характеру кислородной струи различают три основных вида резки металла:

  • разделительная — образуются сквозные разрезы;
  • поверхностная — снимается поверхностный слой металла;
  • резка кислородным копьем — прожигаются глубокие отверстия в металле.

Газокислородная резка бывает нескольких видов: скоростная, безгратовая, высококачественная и резка кислородом высокого давления. Грамотное использование подходящего способа резки позволяет увеличить скорость процесса в 2-3 раза.

Как было сказано выше, источником тепла в данном процессе выступает экзотермическая реакция окисления железа и подогревающее пламя резака. Доли их участия в тепловом балансе определяются толщиной обрабатываемой заготовки: чем он больше, тем выше роль подогревающего пламени. Это пламя нагревает поверхность, которое затем контактирует со струёй чистого кислорода, вследствие чего происходит его окисление. Теплота, которая при этом выделяется, совместно с теплотой пламени обеспечивает постоянный нагрев металла перед резаком до температуры его воспламенения. Благодаря этом процесс можно вести в непрерывном режиме. Под воздействием кинетической энергии, выделяемой при этом струёй кислорода, слой окислов вместе с жидким металлом удаляются из области реза.

Читать еще:  Продольная резка листового металла на полосы

Таким образом, операция резки выполняется за счет сгорания материала в струе газа.

Основные технологические требования

На разрезаемость металла влияет несколько факторов, главным из которых является следование следующим условиям ведения процесса:

  • Шлак, образующийся в процессе резки, должен обладать высокой жидкотекучестью.
  • Температура плавления окислов металла должна быть ниже температуры его плавления.
  • Общего количества выделяющейся теплоты должно быть достаточно для того, чтобы обеспечить температуру реакций порядка 1000-1150°С.
  • Температура интенсивного окисления металла должна быть ниже температуры его горения.

Титан, марганец и сталь отвечают всем этим требованиям. Поэтому заготовки из них газокислородной резке подвергать можно. Титановые сплавы режутся особенно хорошо благодаря высокому сродству данного металла к кислороду, а также его высокому тепловому эффекту образования окислов. Остальные сплавы, включая медь, высоколегированные стали и алюминиевые сплавы, не удовлетворяют четвертое условие, при котором процесс газокислородной резки является возможным.

Преимущества и недостатки газокислородной резки

Газокислородная резка металла обладает следующими преимуществами: возможностью разрезания толстых листов и изделий; возможностью поверхностной обработки материала; быстротой работы.

К недостаткам данного способа следует отнести:

  • невозможность использования металлов, которые плавятся при температуре ниже 600 градусов за Цельсием;
  • не безопасность метода, поскольку возможен взрыв газовоздушной смеси;
  • не всегда хорошее качество реза;
  • невозможность резки по криволинейным контурам маленького радиуса;
  • высокое термическое воздействие на металл.

Технология кислородной резки

1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ

Основой процесса кислородной резки стали является свойство железа интенсивно сгорать в струе технически чистого кислорода, будучи нагретым до температуры порядка 1300—1400° С, близкой к температуре плавления стали.

Металл при резке нагревают газокислородным пламенем. В качестве горючих применяются ацетилен, пропан-бутан, пиролизный, природный, коксовый и городской газы, пары керосина.

Металл нагревают на узком участке в начале линии разреза, а затем на нагретое место направляется струя режущего кислорода и резак начинают перемещать по намеченной линии резки. Металл сгорает по всей толщине листа, образуя в нем узкую щель (рез). Интенсивное окисление (горение) железа происходит только в слоях, пограничных с поверхностью режущей струи кислорода, который проникает (диффундирует) в металл на очень малую глубину.

Для сгорания 1 кг железа теоретически требуется от 0,29 до 0,38 м 3 кислорода, в зависимости от того, какой окисел получается при горении — FeO или Fез4. Практический расход кислорода может сильно отличаться от теоретического, так как в шлаках присутствуют оба окисла в различных соотношениях, часть металла удаляется из разреза в расплавленном состоянии, часть кислорода расходуется на выдувание жидкого металла и шлаков, а также теряется в окружающую среду. Для резки применяют технический кислород чистотой 98,8—99,7%. С понижением чистоты кислорода на 1 % его расход на 1 м длины резки возрастает на 25—35%, а время резки — на 10—15%. Это особенно заметно при резке стали больших толщин. Применять для резки кислород чистотой ниже 98% нецелесообразно, так как поверхность реза получается недостаточно чистой, с глубокими рисками и трудноотделяемым шлаком.

Существует также способ т.н. импульсной кислородной резки. Данный способ разработан ВНИИАвтогенмаш и состоит в том, что после начального подогрева по всей длине линии реза на нее пускается режущий кислород. Процесс резки протекает всего несколько десятков секунд. Так, например, труба диаметром 219 мм, толщиной стенки 15 мм прорезается за 77 сек. Для резки применяют секционированные резаки с внутрисопловым смешением газов (см. рис. 90, и).

2. ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ РЕЗКИ. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СТАЛИ НА РЕЗКУ

Основные условия резки. Для резки металла кислородом необходимы следующие условия:

а) температура горения металла в кислороде должна быть ниже температуры плавления, иначе металл будет плавиться и переходить в жидкое состояние до того, как начнется его горение в кислороде;

б) образующиеся окислы металла должны плавиться при температуре более низкой, чем температура горения металла, и не быть слишком вязкими; если металл не удовлетворяет этому требованию, то кислородная резка его без применения специальных флюсов невозможна, так как образующиеся окислы не смогут выдуваться из места разреза;

в) количество тепла, выделяющееся при сгорании металла в кислороде, должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить поддержание процесса резки. При резке стали около 70% тепла, используемого для подогревания, выделяется при сгорании металла в кислороде и только 30% подводится от подогревающего пламени;

г) теплопроводность металла не должна быть слишком высокой, иначе, вследствие интенсивного теплоотвода, процесс резки может прерваться.

Влияние состава стали на резку. Перечисленным выше условиям наиболее полно отвечают чистое железо и стали с низким содержанием углерода. Чистое железо имеет температуру воспламенения в кислороде 1050° С, а температуру плавления 1528°С. При содержании в стали 0,7% углерода температура ее воспламенения в кислороде повышается до 1300° С, что равно температуре начала плавления стали этого состава. По данным А. Н. Шашкова избирательное окисление железа в кислороде при резке стали начинается при температуре около 1130°С, а при 1300°С и выше начинается интенсивное выгорание углерода.

На температуру загорания, кроме состава металла, оказывает влияние также состояние поверхности металла, величина его кусков, давление и скорость потока кислорода. Шероховатая поверхность облегчает загорание металла в кислороде. Порошок железа может воспламеняться в чистом кислороде при температуре 315°С, т. е. значительно более низкой, чем прокатанный металл. Металл на поверхности крупного куска стали загорается при температуре 1200—1300°С. При давлении 25 кгс/см 2 и скорости потока кислорода 180 м/сек температура загорания углеродистой стали в кислороде снижается до 700—750° С.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.05.31 Обновлено: 2020.03.04

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Условия газокислородной резки металлов

Баллон углекислотный (новый, на башмаке, вентиль ВК-94):

  • 10-литровый — 3300 руб.
  • 15-литровый — 3800 руб.
  • 20-литровый — 4300 руб.

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛОВ.

Сущность и основные условия резки.

Кислородная резка стали основана на свойстве железа гореть в струе чистого кислорода, будучи нагретым до температуры, близкой к температуре плавления. Температура загорания железа в кислороде зависит от состояния, в котором оно находится. Например, железный порошок загорается при 315 град.С, тонкое полосовое и листовое железо — при 930 град.С, а поверхность крупного куска стали — при 1200-1300 град.С. Горение железа происходит с выделением тепла и резка может поддерживаться за счет теплоты сгорания железа. При резке нагревание производят газокислородным пламенем. В качестве горючих газов при резке используют ацетилен, пропан-бутан, пиролизный, природный, коксовый, городской газ, а также керосин.

Кроме подогрева металла до температуры горения в кислороде, подогревающее пламя выполняет и некоторые дополнительные функции:

  • подогревает переднюю кромку реза впереди струи режущего кислорода до температуры воспламенения, что обеспечивает непрерывность резки;
  • вводит в зону реакции окисления дополнительное тепло;
  • создает защитную оболочку вокруг режущей струи кислорода.
Читать еще:  Аппарат для газовой сварки и резки

Мощность пламени зависит от толщины и состава разрезаемой стали и температуры металла перед резкой. Металл нагревают на узком участке в начале реза, а затем на нагретое место направляют струю режущего кислорода, одновременно передвигая резак по размеченной линии реза. Металл сгорает по всей толщине листа, в котором образуетсяузкая щель. Интенсивное горени железа происходит т олько в слоях, приграничных с поверхнотью режущей струи кислорода, который проникает в металл на очень малую глубину. Чтобы ускорить процесс резки желательно применить подогрев. Для заготовительной резки стали применяют чистый кислород (98,5-99,5%). Скорость резки, толщина металла, расход ацетилена в подогревающем пламени и эффективная мощность пламени связаны между собой определенной зависимостью.

Для процесса резки металла кислородом необходимы следующие условия:

  • температура горения металла в кислороде должна быть ниже температуры плавления, иначе металл будет плавиться и переходить в жидкое состояние до того, как начнется его горение в кислороде;
  • образующиеся окислы металла должны плавиться при температуре более низкой, чем температура горения металла. и не быть слишком вязкими (в противном случае необходимо применять флюсы);
  • количетво тепла, выделяющееся при сгорании металла в кислороде, должно быть достаточным, чтобы обеспечить поддержание процесса резки;
  • теплопроводность металла не должна быть высокой, иначе процесс резки может прирваться из-за интенсивного теплоотвода. Разрезаемость сталей при их резке ацетиленокислородным пламенем условно подразделяется на 4 группы. (см. табл. ниже)

Классификация сталей по разрезаемости их ацетиленокислородным пламенем.

§ 1. Сущность и условия кислородной резки. Основные параметры реза при разделительной кислородной резке. Влияние примесей в стали на процесс кислородной резки. Температура предварительного подогрева стали при резке.

Сущность процесса кислородной резки основана на сгорании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся жидких окислов. Резке предшествует нагрев места начала реза до температуры примерно 1300-1350° С (для стали). После этого включается подача режущего кислорода, который окисляет металл и разрезает его. Сгоревший (окисленный) металл выдувается струей кислорода. В процессе горения (окисления) металла выделяется большое количество теплоты, которая нагревает близлежащие (впереди лежащие) слои металла до температуры воспламенения. Таким образом, процесс горения металла в кислороде распространяется по всей толщине разрезаемого металла.

Обычной кислородной резке поддаются только те металлы, которые удовлетворяют следующим условиям:

1. Температура воспламенения металла в кислороде должна быть ниже температуры его плавления. Низкоуглеродистая сталь плавится при температуре примерно 1500° С, а воспламеняется в кислороде при температуре 1300-1350° С; она хорошо поддается кислородной резке.

2. Температура плавления образующихся окислов должна быть ниже температуры плавления основного металла, так как в противном случае тугоплавкие окислы не будут выдуваться струей кислорода и процесс резки может прекратиться. Хромистые стали образуют тугоплавкие окислы хрома с температурой плавления около 2000° С. Они поддаются только кислородно-флюсовой резке.

3. Количество теплоты, выделяющейся при сгорании металла в струе кислорода, должно быть достаточным для подогревания последующих нижележащих (впереди лежащих) слоев, т. е. для поддержания непрерывного процесса резки.

4. Теплопроводность металла не должна быть высокой, так как интенсивный отвод теплоты от места реза приведет к тому, что процесс резки будет прерываться или вообще не начнется. По этой причине медь, алюминий и их сплавы поддаются только кислородно-флюсовой резке.

5. Образующиеся при сгорании металла шлаки должны быть жидкотекучими, так как тугоплавкие и вязкие шлаки не будут выдуваться кислородной струей из полости реза. Поэтому чугуны, образующие тугоплавкие окислы кремния, резке не поддаются: для них возможна только кислородно-флюсовая резка.

С увеличением содержания в стали углерода, а также различных примесей процесс резки усложняется. Влияние их на процесс резки приведено в табл. 52.

52. Влияние примесей в стали на процесс резки

При содержании до 0,4% процесс резки стали не ухудшается, при более высоком содержании ухудшается, а при 1-1,25% становится невозможным

При содержании до 4% на процесс резки заметно не влияет, при более высоком содержании процесс резки затрудняется, а при 14% становится невозможным

При содержании в количествах, обычных для стали, отрицательного влияния на процесс резки не оказывает; при повышенном количестве кремния процесс резки усложняется и при содержании свыше 4% становится невозможным

В обычных количествах на процесс резки отрицательного влияния не оказывают

При содержании до 4-5% отрицательного влияния не оказывает, при большем содержании процесс резки обычным способом становится невозможным и требует применения флюса

При содержании до 7-8% отрицательного влияния на процесс резки не оказывает, с увеличением содержания никеля процесс несколько усложняется

При содержании до 0,25% на процесс резки не влияет

При содержании до 10% влияния на процесс резки не оказывает, при более высоком содержании процесс резки замедляется, а при 20% становится невозможным

В обычных количествах на процесс резки не влияет

При содержании до 0,7% влияния на процесс резки не оказывает

При содержании до 0,5% влияния на процесс резки не оказывает, при содержании свыше 10% процесс резки становится невозможным

Приближенно на способность подвергаться резке различных сталей указывает эквивалентное содержание углерода в ней, которое определяется по формуле

С эк =С+0,155 (Cr+Mo)+0,14 (Mn+V)+0,11Si+0,045 (Ni+Cu)

B этой формуле цифры при символах элементов означают содержание их в стали в весовых процентах.

При резке сталей с повышенным эквивалентным содержанием углерода необходим предварительный подогрев (табл. 53).

53. Температура предварительного подогрева стали при резке

ЭлементВлияние на процесс резки
Эквивалентное содержание углерода, C эк , %Температура подогрева, ° С
тонкий металл, прямой резтолстый металл или фигурный рез
0,6250-350350-500

По направленности струи режущего кислорода и характеру образуемых резов различают два основных вида кислородной резки: 1. Разделительную, образующую сквозные разрезы (вырезка деталей из листа, резка металла на части, скос кромок под сварку и др.).

2. Поверхностную, дающую на поверхности металла углубления (канавки) овальных очертаний (удаление дефектных швов, строжка поверхности, выплавка канавок и др.).

Основные параметры реза при разделительной кислородной резке показаны на рис. 127.

Рис. 127. Основные параметры реза:

B В — ширина реза вверху, B Н -ширина реза внизу, f — неперпендикулярность реза, l — глубина бороздок (шероховатость), Δ — отставание, r — радиус оплавления верхней кромки

На скорость резки большое влияние оказывает чистота кислорода (табл. 54). С уменьшением чистоты кислорода значительно снижается скорость резки. Наиболее целесообразно применять кислород чистотой 99,5% и более. Применять кислород чистотой 95% нецелесообразно, так как кроме малой скорости резки поверхность реза получается нечистой, с глубокими рисками и трудно отделимым гратом.

54. Зависимость скорости резки от чистоты кислорода

Коэффициент скорости резки К ч

Чистота кислорода (по объему) , %99,899,599,299,098,598,0
11910092908474
1,1910,920,90,840,74

* За 100% принята скорость резки для кислорода чистотой 99,5%.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector