Виды резаков для кислородной резки

Технология резки металла резаком

[Ручные резки металла резаком] пользуются большой популярностью по той причине, что можно быстро и качественно разрезать материал (например, при прокладке трубопроводов), не повредив поверхность.

Использование резака позволяет резать металл любой толщины с минимальными затратами средств и времени (например, при прокладке трубопроводов).

С помощью данной ручной резки осуществляется резка цветных сплавов, чугуна, высокохромистых сталей.

Существует несколько видов резаков, которые нужно знать, чтобы выбрать подходящий вариант для больших и маленьких толщин любого металла, особенно чугуна.

В целом резаки для обработки металла подразделяются на две категории: газовые и воздушно-дуговые.

Газовые резаки

Основой газовой (кислородной) резки является сгорание металлосплавов в потоке чистого кислорода. Перед резкой материал нагревается до температуры горения и окисления.

Таким образом, кислородная резка состоит из двух этапов:

нагрев материала до необходимой температуры;

Для нагревания металлического листа, чтобы воспользоваться кислородной резкой, применяются такие горючие газы, как ацетилен, достигающий максимальной температуры сгорания более 3000° (используется для резки рельсов), природный газ, водород, керосин, пары бензина и др.

В таком случае используются резаки небольшой и средней толщины, имеющие конструкцию кислородной горелки.

Газовые резаки включают в себя следующие процессы:

соединение паров жидкости, кислорода и горючих газов;

Ручную резку сплавов больших толщин кислородом не во всех случаях возможно сделать резаком.

Для кислородной вариации резки важно правильно выбрать металл с точки зрения температуры плавления, показатель которой не должен превышать температуру возгорания кислорода.

Часто возникают проблемы с газовой резкой материала, содержащего большое количество углерода, например, чугуна.

Одной из разновидностей газовой резки является кислородно-флюсовая, с помощью которой осуществляется обработка нержавеющих хромоникелевых и хромистых сплавов, цветных металлов, чугуна и многого другого. Чаще всего ее применяют для трубопроводов и пр.

Суть заключается в том, что на место кислородной резки специальные приспособления беспрерывно подают порошкообразный флюс вместе с кислородом.

Флюс сгорает и образуются оксиды, после чего оксиды начинают плавиться и жидкие текущие шлаки вытекают. В качестве флюса используется мелкогранулированный железный порошок.

А при кислородной резке чугуна еще добавляется доменный феррофосфор. Кислородно-флюсовая резка чугуна и других материалов представлена на видео.

При ручной кислородной резке качество работ зависит от правильно расположенного резака над поверхностью металла. Нужно соблюдать угол наклона и скорость, так как при неправильно установленной скорости получается неровный срез.

При резке металла больших толщин до 5 см (как при прокладке трубопроводов) пламя должно направляться непосредственно на кромку, что наглядно представлено на видео.

Мундштук располагается перпендикулярно обрабатываемого материала так, чтобы нагревающее пламя и кислород были вдоль вертикальной грани.

Материал передвигается исключительно после прорезывания всей толщины детали.

При резке материала больших толщин до 20 см, например, рельсов или трубопроводов, чугуна, резак располагается под углом 75° к горизонтали, как на видео.

Скорость нужно выставить выше средней. Чистота и величина среза зависят от толщины материала.

Если нужно разрезать изделие круглого сечения, то угол наклона резака должен быть большим, а в процессе резки угол нужно постоянно уменьшать до перпендикулярно расположения резака.

При обработке фигурных изделий больших или малых толщин резак должен располагаться исключительно перпендикулярно относительно поверхности металла.

Перед использованием кислородного резака поверхность обрабатываемого материала необходимо настроить и подготовить: тщательно очистить от грязи и коррозии.

Для резки используется кислород в баллонах, которые имеют редуктор для регулировки давления.

Кислород и горючий газ поступают в резак по отдельным шлангам. Чтобы не взорвался генератор, который питает резак, на нем должен быть водяной затвор, который наполняется водой до начала работы.

Генератор без водяного затвора использовать запрещено. Кислородная резка представлена на видео в разделе.

Конечно, газовая резка имеет некоторые недостатки, например: неравномерный нагрев металла приводит к деформации, поэтому при прокладке трубопроводов необходимо доверить такую работу специалисту.

Во избежание повреждения рекомендуется придерживаться следующих правил:

резка начинается с самой длинной кромки, а заканчивается короткой;

в первую очередь вырезаются мелкие детали;

во избежание сильного нагревания кромок, нужно, чтобы скорость резки была достаточно высокой;

во время резки обрабатываемые изделия охлаждаются водой.

Также довольно часто применяется поверхностная кислородная резка, с помощью которой можно вырезать канавки на поверхности металла в виде рельефа.

Поверхностная резка производится резаками моделей РАП-62, РПА-62, РПК-62.

Еще одной разновидностью кислородной резки является разделительная, которая применяется для разреза листового материала, вырезания заготовок и иных работ, связанных с разделением материала на несколько частей.

Для ручной разделительной резки используются такие резаки, как «Пламя-62», РГС-60М.

Плазменный резак

Ручной газовый резак, работающий по типу воздушно-дуговой резки (плазменной), является довольно популярным, особенно в промышленности.

Принцип плазменной резки заключается в следующем: материал плавится между электродом и обрабатываемым листом металла, после чего металл выдувается сжатым воздухом.

Технология плазменной резки доступна не только профессиональным сварщикам.

Если обработка металла выполняется ручным способом, то воздушно-плазменная резка является самым экономичным вариантом, но редко применяемым для прокладки тех же трубопроводов.

Достоинствами воздушно-дуговой обработки являются:

качественный рез разных видов металла;

наличие защиты от перегрева и воздушного охлаждения;

Такая резка часто применяется для обработки металла малых и средних толщин до 35 мм. Часто применяется для обработки отливов, устранения дефектов на швах, токопроводящих металлов и т.д.

Плазменной резкой производится не только прямолинейная резка, но и фигурная, как гласит технологическая карта.

Плазменные резаки представлены в виде машины с плазмотроном – рабочей насадкой, в которой размещается электрод. В процессе резки в электрод подается плазмообразующий газ, например, сжатый воздух.

Под воздействием выработки сварочного тока электрод нагревается и зажигается дуга, в результате чего газ превращается в плазму с температурой до 30000°.

Так как металл быстро нагревается дугой плазмореза, поэтому происходит плавление только места среза, а другие участки материала не нагреваются.

Благодаря этому, поверхность не деформируется в результате теплового воздействия. Применение плазменной резки позволяет не обрабатывать кромки дополнительно.

Качество ручной плазменной резки напрямую зависит от сопла, находящегося в плазмотроне. Сопло оказывает влияние на скорость, ширину и чистоту среза.

Сопло является деталью, которая часто нуждается в замене, а если длина сопла будет увеличена, то данное обстоятельство улучшит качество резака.

Особенностью работы плазменного резака является длительное непрерывное время работы более получаса. По истечении данного времени оборудование требуется отключить для остывания.

Воздушно-дуговой резак может работать от трансформаторов и инверторов.

Использование трансформаторов позволяет резать металлы больших толщин до 40 мм, а инверторы для металла меньших толщин — до 30 мм.

Для ручной резки рекомендуется использовать инверторы, так как они более эффективны для работы с нержавеющими сталями, чугуном и мягкими сплавами. Подробно процесс плазменной резки можно посмотреть на видео. При желании можно найти несколько руководств в видео-формате, где рассказан процесс и показана сварка трубопроводов.

Плазменная резка используется для обработки цветных сплавов, однако существуют определенные нюансы такой обработки.

Нержавеющие стали не рекомендуется резать с использованием сжатого воздуха. Лучше использовать чистый азот или смешать его с аргоном – это будет зависеть от толщины металла.

Также следует иметь в виду, что нержавейка может деформироваться под воздействием переменного тока, а это, в свою очередь, приведет к небольшому сроку эксплуатации.

Для резки алюминия толщиной до 70 мм применяется сжатый воздух.

При меньшей плотности материала толщиной до 20 мм резка осуществляется чистым азотом, при толщине 70-100 мм используется азот с водородом.

Использование резака для резки металла (например, при прокладке трубопроводов) позволяет быстро и качественно выполнить обработку материала. К тому же все работы можно сделать своими руками, зная технологию резки.

Подробно весь процесс представлен на видео, изучение которого позволит правильно использовать резак. Важна также и технологическая карта, в которой даны инструкции о том, как правильно пользоваться тем или иным инструментом.

Резаки для резки металла

Содержание:

• Виды резаков для резки металла.
• Кислородные (газовые) резаки для резки металла.
• Плазменные резаки для резки металлов.

Часто при монтаже металлических конструкций необходимо произвести резку. Обычно для этих целей применяют специальные резаки для резки металла. Современный строительный рынок предлагает немало вариантов этих инструментов: плазменные, кислородные или газовые резки и пр.

Предлагаем рассмотреть разные резаки для резки металла и их особенности.

Виды резаков для резки металла.

Классификация инструмента, применяющегося для резки металлических изделий, осуществляется по нескольким признакам. Среди них можно выделить следующие виды резаков по металлу:

• Разделение по виду разрезания металла: бывает поверхностная резка, разделительная, кислородно-фосфорная.
• Различают инструмент и по назначению: существуют резаки для ручной работы, механизированной и специальные.
• Несколько видов инструмента выделяются в зависимости, от горючего, которое применяется при резке: жидкое, ацетилен, газы-заменители и пр.
• Разные резаки имеют и разный принцип действия, а именно: инжекторные и безинжекторные.

В данной статье мы рассмотрим два вида резаков – плазменные и кислородные.

Кислородные (газовые) резаки для резки металла.

Принцип работы таких резаков заключается в следующем: разрезаемый металл довольно сильно нагревается и начинает гореть в струе чистого кислорода. Шлаки и оксиды, которые образуются в процессе плавки, выдуваются собственно струей кислорода.

Для того чтобы подогреть металл при разрезании, в газовых резаках используются специальные горючие газы, среди которых можно выделить:

• ацетилен (этот газ позволяет достигать наибольшей температуры сгорания – более чем 3000 градусов, из-за этой особенность применяется чаще других);
• природный газ;
• водород;
• керосин;
• пары бензина и прочее.

Кислородный резак имеет конструкцию горелки. Стоит отметить, что все газовые горелки или резаки имеют сходное строение, и могут отличаться лишь габаритами мундштуков и размерами проходного канала газа. На рисунке показана конструкция газового резака.

Строение газового резака, представленного на рисунке: с 1 по 4 – трубки для газов; 2, 3, 9 – вентили; 5 и 6 — ниппели для кислорода, ацетилена; 7 – ручка; 8 – оболочка (корпус) резака; 10 – инжектор; 11 – гайка накидная, 12 – камера для смешивания газов; 13 – патрубок, 14 – головка, 15 –мундштук наружного типа, 16 – мундштук внутреннего типа.

Перед использованием кислородного резака, поверхность, которую необходимо разрезать, обычно подготавливают. Для этого ее необходимо очистить как от грязи, так и от окалин и ржавчины. Для резки таким инструментом кислород используют в баллонах, имеющих редуктор для регулировки давления.

Кроме того, для осуществления резки металла таким способом необходим еще и горючий газ. Как уже упоминалось, самый популярный из них – ацетилен. Он представляет собой бесцветный газ, имеющий довольно резкий запах. Его получают путем химического соединения водорода и углерода.

Оба газа подаются в резак отдельными шлангами. Для предотвращения взрыва генератора, от которого работает резак, на нем предусмотрен специальный водяной затвор, заполняющийся перед началом работы водой. Работать на других генераторах, которые не имеют водяного запора, запрещается.

Плазменные резаки для резки металлов.

Для разрезания токопроводящих металлов очень часто используется метод плазменной резки специальным инструментом. Такого типа резаки позволяют без проблем разрезать нержавеющую сталь, титан, алюминий и прочие металлы.

Плазменными резаками пользуются и в промышленности, и в небольших мастерских. Отметим, что такой инструмент позволяет делать не только прямые разрезы, но также проемы, фигурные резы, отверстия, производить выравнивание кромок и прочее.

Конструкция плазменного резака представляет собой машину с плазмотроном (насадкой). В плазмотроне находится электрод. При осуществлении резки в него подается специальный плазмообразующий газ, обычно для этих целей применяют сжатый воздух. За счет выработки сварочного тока, электрод нагревается и происходит зажигание дуги, под воздействием которого газ становится раскаленной плазмой с температурой до 30 тысяч градусов.

Отметим, что за счет быстро нагревания металла дугой плазмореза, плавится только место разреза, а остальная часть металла даже не успевает нагреться. Такая особенность предотвращает термическую деформацию заготовок. После разрезания металла таким инструментом нет необходимости в дальнейшем обрабатывать кромки. Толщина же разрезаемого металла будет зависеть исключительно от силы тока.

Плазменные резаки могут работать как от трансформаторов, так и от инверторов. Первые позволяют разрезать листы толщиной до4 сантиметров. Вторые имеют более высокий КПД, но могут использоваться с металлами, толщина которых не превышает 3 сантиметров.

Какой бы вид резака для металла не применялся, каждый из них требует соблюдения техники безопасности. Оператор должен быть обязательно защищен очками, перчатками, спецодеждой и обувью. Резка металлов должна осуществляться в проветриваемом помещении. Необходимо придерживаться всех правил работы с электрическим током и газами.

Специальные виды кислородной резки

Обычная кислородная резка, когда режущая струя направлена приблизительно нормально к поверхности металла, прорезает всю толщину металла и имеет целью отделить или отрезать часть металла, может быть названа разделительной резкой. Возможен и другой способ использования режущей кислородной струи, она может быть направлена под очень малым углом к поверхности металла, почти параллельно ей (фиг. 238). В этом случае струя кислорода выжигает на поверхности металла канавку овального сечения. Подобный метод называется кислородной обработкой, иногда кислородной строжкой или кислородной вырубкой металла.

Для кислородной обработки применяются специальные резаки, выпускаемые нашей промышленностью. На фиг. 239 показан резак для ручной кислородной обработки типа РП-50. Резак весит 2,8 кг, имеет увеличенную длину (1200 мм) и щиток для защиты руки, расположенной у горячего металла, рычажный клапан для пуска режущего кислорода, три сменных сопла. Резак выбирает канавку шириной от 15 до 50 мм, глубиной от 2 до 20 мм со скоростью от 1,5 до 10 м/мин, удаляя от 1,0 до 4,5 кг металла в минуту. Расход кислорода равен 200—300 л на 1 кг удалённого металла

Подобным резаком можно выбирать на поверхности металла канавки овального сечения, производя как бы грубую строжку. Примерные профили канавок показаны на фиг. 238,6. Повторный проход поверхности резаком со срезкой гребешков канавками уменьшенных размеров даёт более чистую обработку. При правильной работе получается чистая и гладкая поверхность канавок.

Кислородную обработку можно уподобить механической обработке металла резанием, с заменой резца кислородным резаком. Соответственно процессом кислородной обработки можно выполнить многие операции, известные для обработки резанием: строжку, обточку, расточку, нарезку грубой резьбы и т. п., когда достаточно получение грубой черновой обработки. Соответственно возможны механизированные станки для кислородной строжки, обточки и т. п., требующие весьма незначительной мощности для перемещения резака вдоль обрабатываемой поверхности.

Сравнительно небольшое практическое применение кислородной обработки быстро расширяется. Кислородная обработка нашла довольно широкое применение на металлургических заводах для удаления и вырубки трещин, расслоений и других поверхностных дефектов в обжатых слитках.

Удаление производится не только вручную, но и механизированным способом на специальных машинах для огневой или кислородной зачистки. В этом случае удаляются не отдельные дефекты, а весь наружный слой металла толщиной около 3 мм по всей боковой поверхности слитка. Установленная в общем потоке движения машина для огневой зачистки (фиг. 240)

имеет четыре башмака, на которых закреплены резаки для кислородной обработки. Каждый резак выжигает канавку шириной, около 36 мм и глубиной около 3 мм. Горячий слиток с температурой 950—1100° проходит через машину со скоростью 20—40 м/мин. Часовой расход кислорода в машине достигает 3000— 4000 м3. Установка машины в потоке при прокатном стане показана на фиг. 241.

Из других применений кислородной обработки можно отметить строжку кромок под чашеобразные сварные швы, как показано на фиг. 242, а также вырубку дефектных сварных швов.

Своеобразным способом является резка кислородным копьём (фиг. 243), которое представляет собой толстостенную стальную трубку достаточной длины. К стволу или рукоятке крепится длинная стальная толстостенная трубка, которая быстро сгорает во время работы и должна легко и удобно заменяться новой. Процесс резки кислородным копьём заключается в прожигании металла струёй кислорода, проходящей через стальную трубку, прижатую свободным концом к прожигаемому металлу. Резка производится без использования газового подогревательного пламени, которое заменяется довольно быстрым сгоранием металла самой трубки-копья до 0,5—1 м/мин. Резка начинается с подогрева места начала реза

на металле или, что удобнее, с подогрева конца копья, например сварочной горелкой или дугой; при пропускании кислорода конец копья быстро загорается, дальнейший подогрев не нужен, и можно приступить к резке. В дальнейшем копьё всё время слегка прижимается к металлу и быстро углубляется в него со скоростью 0,15— 0,40 м/мин, выжигая отверстие круглого сечения с гладкими стенками. Для копья берётся стальная толстостенная трубка с внутренним диаметром 2—4 и наружным б—10 мм. При слишком большом внутреннем диаметре в трубку закладываются стальные прутки, уменьшающие свободное сечение трубки и увеличивающие количество сгорающего металла копья.

Расплавленный шлак выдувается из отверстия наружу избытком кислорода и образующимися газами. При значительной глубине прожигаемого отверстия необходимо ставить изделие наклонно,

облегчая вытекание шлаков из отверстия под действием силы тяжести и шуровать прожигаемое отверстие копьём. Копьём возможно резать не только сталь, но и чугун, цветные металлы, затвердевшие шлаки, бетон, каменные породы и т. п. В подобных случаях резка производится тепловым воздействием горящего копья. Диаметр прожигаемого отверстия обычно составляет от 20 до 60 мм, глубина его может быть доведена до 2—3 м. Давление кислорода на входе копья равно 5—7 ати, расход кислорода — 30—60 м3/час. Расход трубки быстро растёт с глубиной отверстия и в несколько раз превышает глубину.

Кислородное копьё, ввиду его простоты, находит различное применение, например: прожигание отверстий, прожигание лёток в металлургических печах, прожигание шпуров в козлах и стальных блоках для подрыва их взрывчаткой, прожигание

отверстий в бетоне и т. п. Кислородное копьё разбрасывает на несколько метров искры и брызги шлака, что вызывает необходимость зашиты работающих и устранения опасности пожара.

преграждающую доступ кислорода к поверхности металла. К таким сталям принадлежат хромоникелевые нержавеющие и жароупорные стали. Все остальные, кроме сталей, технически важные металлы: чугун, цветные металлы, практически, можно считать, не режутся кислородом или режутся настолько плохо, что применение кислородной резки становится нецелесообразным. Для подобных трудных случаев и разработан в последние годы специальный процесс кислородно-флюсовой резки. В Советском Союзе разработкой этого процесса и созданием необходимой аппаратуры успешно занимался под руководством А. Н. Шашкова коллектив московских научных работников (Г. Б. Евсеев, С. Г. Гузов и др.).

Сущность нового процесса состоит в том, что вместе с режущим кислородом в зону резки вдувается порошкообразный флюс, приносимый во взвешенном состоянии струёй режущего кислорода. Флюс, подаваемый в зону резки, состоит, главным образом, из порошка металлического железа. Сгорая в струе кислорода, железный порошок даёт дополнительное количество тепла, расплавляющее тугоплавкие окислы, в том числе и окислы железа, образующиеся при сгорании железного порошка, которые, сплавляясь с окислами. на поверхности разрезаемого металла, дают в итоге более легкоплавкий и жидкотекучий шлак, легче сдуваемый с поверхности металла и открывающий к ней доступ кислорода.

Для получения флюса к железному порошку примешиваются порошкообразные флюсующие добавки, облегчающие плавление и вытекание тугоплавких окислов из полости реза. Количество флюсующих добавок зависит от состава разрезаемого металла и для специальных сталей колеблется от 0 до 7%, для чугуна доходит до 35%, причём добавкой в последнем случае служит доменный ферро-фосфор .

Схема кислородно-флюсовой резки показана на фиг. 244. Для осуществления этого процесса необходимо иметь специальную аппаратуру: флю-сопитатель и специальный кислородный резак с приспособлениями для подачи флюса. Нормальный флюсопитатель , выпускаемый нашей промышленностью, имеет небольшие размеры и весит около 40 кг. Расход флюса при резке спецсталей колеблется от 1—2 кг для толщины 10 мм до 10—14 кг для толщины 200 мм на 1 пог . м реза. Флюс расходуется относительно экономнее при больших толщинах. Для малых толщин рекомендуется применять пакетную резку, выбирая оптимальную общую толщину металла. Кислородно-флюсовый способ позволяет успешно резать спецстали , в том числе нержавеющие и жароупорные, а также чугун и цветные металлы. Недостатком способа является значительный расход флюса, ещё довольно дорогого.

ГОСТ 5191-79 Резаки инжекторные для ручной кислородной резки. Типы, основные параметры и общие технические требования

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РЕЗАКИ ИНЖЕКТОРНЫЕ
ДЛЯ РУЧНОЙ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ

ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
И ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 5191-79

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РЕЗАКИ ИНЖЕКТОРНЫЕ ДЛЯ РУЧНОЙ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ

Типы, основные параметры и общие технические требования

Injection blowpipes for manual oxygen cutting.
Types, basic parameters and general technical requirements

Взамен
ГОСТ 5191-69

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 июля 1979 г. № 2740 срок введения установлен

Настоящий стандарт распространяется на инжекторные резаки типов Р1, Р2, Р3 и наконечники для резки типов РВ1, РВ2 к сварочным горелкам (далее — резаки) для ручной кислородной разделительной резки нелегированных и низколегированных низкоуглеродистых сталей, изготовляемые для нужд народного хозяйства и для экспорта.

Стандарт не распространяется на резаки для флюсовой резки, резки горячей стали, резки литья, резки стали с загрязненной поверхностью, резки в труднодоступных местах, для резки на повышенных давлениях и расходах кислорода.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 5172-77 в части терминологии и применяемых материалов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1. Типы и основные параметры резаков должны соответствовать указанным в табл. 1 и 2.

Исполнение и применяемый горючий газ

Толщина разрезаемой стали, мм

Относительный перепад давления режущего кислорода D Р, %, не более

Присоединительные размеры штуцеров

Длина резака, мм, не более

Рабочая масса резака, кг, не более

П — пропан-бутан или природный газ

П — пропан-бутан или природный газ

1. Рабочая масса резака приведена без учета массы опорной тележки с циркульным устройством.

2. Относительный перепад давления режущего кислорода вычисляют по формуле

где Р — давление кислорода на входе в резак;

Р₁ — давление кислорода на входе в канал режущего кислорода мундштука при полностью открытом вентиле режущего кислорода.

Толщина разрезаемой стали, мм

Давление на входе в резак, кПа (кгс/см 2 )

Расход, мл × ч, не более

кислорода, не более

пропан-бутана и природного газа

кислорода при работе на

пропан-бутане и природном газе

1. Мундштуки рассчитаны для использования горючего газа в соответствии с исполнением резака (см. табл. 1).

2. Чистота кислорода — не менее 99,5%.

3. Расход кислорода обеспечивают при полностью открытых вентилях кислорода.

Пример условного обозначения резака типа Р1 с использованием ацетилено-кислородного подогревающего пламени, вида климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150-69, с присоединительными размерами штуцеров М12 ´ 1,25:

Резак Р1УХЛ1 М72 ´ 1,25 ГОСТ 5191-79.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1 Резаки должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

2.2. Резаки типов P 1, P 2, Р3 должны иметь:

ствол с группой запорно-регулировочных вентилей и рукояткой;

штуцеры для присоединения ниппелей с гайками для крепления газоподводящих рукавов по ГОСТ 9356-75;

Резаки типов РВ1 и РВ2 должны иметь:

устройство для соединения со стволом сварочной горелки;

ствол без рукоятки с одним или двумя запорно-регулировочными вентилями кислорода;

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Резаки должны работать с использованием горючих газов с объемной теплотой сгорания не менее 16,9 МДж/м 3 .

2.4. Пуск, регулирование расходов газов и прекращение их подачи должно осуществляться вручную при помощи запорно-регулировочных вентилей.

2.5. Изменение давления кислорода для каждого мундштука резака должно осуществляться регулятором давления или редуктором, установленным на магистрали или на баллоне.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.6. Конструкция вентиля горючего газа должна обеспечивать плавное регулирование его расхода для наименьшего мундштука при наибольшем давлении горючего газа.

2.7. Максимальный расход ацетилена должен обеспечиваться при минимальном давлении ацетилена, указанном в табл. 2, в условиях свободно горящего пламени и наличия режущей струи.

2.8. Металлические детали резаков должны изготовляться из латуни по ГОСТ 15527-70. Допускается ствол резака изготовлять из алюминиевых сплавов по ГОСТ 4784-74 и других материалов, не изменяющих эксплуатационные свойства резаков.

Мундштуки резаков должны изготовляться из хромовой бронзы марки БрХ или других материалов на основе меди, не уступающих хромовой бронзе по эксплуатационным характеристикам.

Детали резаков, соприкасающиеся с ацетиленом до смесительной камеры не должны изготовляться из меди и сплавов с содержанием меди более 65%.

Материалы для изготовления деталей, соприкасающихся с кислородом, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.052-81.

2.9. Параметр шероховатости поверхности выходных каналов мундштуков R а £ 2,5 мкм по ГОСТ 2789-73.

Поверхность газовых каналов не должна иметь забоин, царапин и заусенцев.

2.8, 2.9. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.10. Струя режущего кислорода при пуске должна проходить через центр подогревающего пламени. Подогревающее пламя должно способствовать выпрямлению струи и увеличению ее длины.

2.11. Резаки должны быть уравновешены относительно руки резчика с учетом газоподводящих рукавов и реактивной силы режущей струи.

2.12. Резаки должны изготовляться видов климатических исполнений УХЛ1 и Т1 по ГОСТ 15150-69, для работы резаков исполнения А температура окружающего воздуха от плюс 40 до минус 40°С, а резаков исполнения П — от плюс 40 до минус 20°С.

2.13. По требованию потребителя резаки должны комплектоваться опорной тележкой с циркульным устройством, полным набором сменных мундштуков (см. табл. 2) или уменьшенным числом мундштуков одного или нескольких номеров.

2.14. Полный установленный срок службы резаков при односменной работе с коэффициентом загрузки 0,5 должен быть не менее 2,5 года, установленный ресурс единичного вентильного узла — не менее 10000 циклов до 01.01.90 и не менее 15000 циклов с 01.01.90.

Критерием предельного состояния является износ седла вентиля на глубину более 1,5 мм.

2.12.-2.14. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Конструкция резаков должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.008-75.

3.2. Конструкция каналов мундштука и смесителя должна препятствовать распространению обратного удара пламени в ствол резака и газопроводящие рукава.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3. Сальниковые гайки вентилей при вращении шпинделя не должны отвертываться, а маховички не должны иметь осевое или поперечное качание.

3.4. Группа запорно-регулировочных вентилей подогревающего пламени не должна допускать изменения состава пламени при боковом нажиме на маховичок рукой.

3.5. На маховичках вентилей должны быть нанесены наименование газа, стрелки, указывающие направление вращения при открывании и закрывании и (или) опознавательная окраска синего цвета для кислородного вентиля, красного цвета для горючего газа.

Опознавательная окраска должна быть нанесена на весь маховичок или только на отдельную его часть.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.6. Вентили резака должны обеспечивать перекрытие газовых каналов не более чем за 6 с.

3.7. На кислородном штуцере или вблизи его на рукоятке резака должна быть нанесена буква К (кислород).

3.8. На мундштук и смесительное устройство должно быть нанесено обозначение исполнения резака (см. табл. 1), а на мундштук, кроме того, — его номер.

На стволе резака должны быть нанесены его условное обозначение и товарный знак предприятия-изготовителя.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.9. (Исключен, Изм. № 1).

3.10. Резаки через открытый штуцер горючего газа должны засасывать воздух из атмосферы при давлении кислорода в 1,5 раза превышающем значение, указанное в табл. 2 для каждого мундштука.

3.11. Все детали резаков перед сборкой должны быть обезжирены.

3.12. Усилие на маховичках при перекрытии газовых каналов — 40-80 Н (4-8 кгс).

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.

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

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.