+375 (17) 2417399

+375 (17) 2413699

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА: сущность и технология процесса

Термическая резка является распространенным технологическим процессом при производстве металлоконструкций. Нагрев металла при термической резке может осуществляться двумя способами: газовым пламенем или источником тепла, основанным на преобразовании электрической энергии.

Первый способ применяется при кислородной и кислородно-флюсовой резке, второй – при воздушно-дуговой, кислородно-дуговой, плазменной и лазерной резке.

 

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

Процесс кислородной резки основан на сгорании разрезаемого металла в струе кислорода и принудительном удалении этой струей образовавшихся оксидов. При этом металл не расплавляется, а именно горит, находясь в твердом состоянии. Это делает рамки среза ровными.

Кислородная резка
Предварительный нагрев металла производится подогревающим пламенем резака, образующемся при сгорании горючего газа в смеси с кислородом.

Когда температура нагрева металла достигает величины, достаточной для воспламенения металла в кислороде (для низкоуглеродистой стали это 1350-1360 0С) , на резаке открывают вентиль чистого кислорода (99,0-99,8%) и начинается процесс резки.

Этот кислород, выходящий и центрального канала мундштука и идущий непосредственно на окисление металла и удаление оксидов, принято называть режущим, а отличие от кислорода подогревающего, выходящего в смеси с горючим газом из боковых сопел мундштука.

В качестве горючего газа для подогревающего пламени обычно используется ацителен, пропан-бутан, МАФ, а также пары бензина или керосина. Для ацителено-кислородного подогревающего пламени время начального подогрева низкоуглеродистой стали зависит, в основном от толщины металла. Для газов-заменителей время начального подогрева больше.

Преимущество данного вида резки в том, что таким способом можно резать очень толстый металл - до 500 мм, что не под силу ни одному из других видов резки.

Поверхность разрезаемого листа стали должна быть очищена от окалины, ржавчины, масла и грязи. Особенно тщательно следует очищать поверхность от окалины, изолирующей металл от непосредственного контакта с пламенем и режущей струей кислорода.

Для этого необходим незначительный прогрев поверхности металла пламенем резака, в результате которого благодаря разным коэффициентам теплового расширения окалина отделяется о поверхности. Очистку от окалины следует производить узкой полосой по линии предполагаемого реза со скоростью перемещения подогревающего пламени, примерно соответствующего скорости резки.

Особую трудность представляет начало процесса резки внутри контура листа или заготовки. В этом случае для стока шлака необходимо начальное отверстие, которое при толщине стали до 20 мм прожигают резаком при горизонтальном положении листа, а при большей толщине – до 40 мм – при вертикальном или наклонном положении листа стали.

В котлостроении при вырезке отверстий под штуцеры и патрубки, когда процесс резки начинают внутри контура вырезаемого отверстия, начальное отверстие образуют движущимся резаком: в этом случае струя кислорода, врезаясь постепенно в металл, после перемещения резака на некоторое расстояние пробивает сквозное отверстие. Шлаки, образующиеся при прожигании движущимся резаком, выносятся назад под давлением кислородной струи, благодаря чему устраняется засорение мундштука брызгами металла.

Начальное отверстие в стали толщиной более 100-150 мм получают с помощью механического высверливания или прожиганием отверстия кислородным копьем.

Затруднительно начинать резку круглой заготовки. В этом случае для достижения концентрированного нагрева металла в начальной точке реза резак располагают под углом 45-60 0С к вертикали, а затем после пуска кислородной струи и начала резки выравнивают до вертикального положения.

При прямолинейной резке стали толщиной до 30 мм режущее сопло целесообразно наклонять на угол 20-30 0С от вертикали в сторону, обратную направлению резки. В этом случае направленная под углом кислородная струя частично или полностью смывает с передней грани разреза образующиеся при окислении стали жидкие шлаки, ускоряет окисление металла и существенно увеличивает скорость резки, а значит, и её производительность.

Кислородной резке обычно подвергают стали толщиной более 3 мм. При резке более тонких листов наблюдается оплавление кромок и перегрев металла подогревающим пламенем, поэтому для тонкого металла прибегают к так называемой «пакетной резке».

Суть процесса кислородной пакетной резки состоит в том, что разрезаемые листы, число которых при малой толщине может составлять 25-30 шт и более, собирают в пакет, стягивают струбцинами или специальными зажимными приспособлениями и разрезают вместе за один проход резака.

Основная трудность газовой резки стали большой толщины (более 100 мм) обычными резаками связана с необходимостью применения высоких давлений кислорода. При применении специальных резаков толщина разрезаемого металла может достигать 0,5 м и даже больше.

 

ДОСТОИНСТВА кислородной резки:

простота и доступность оборудования, его экономичность

Данный вид резки широко применяется при выполнении монтажных и строительных работ. Механизированная кислородная резка широко применяется в машиностроении для резки низкоуглеродистых сталей толщиной более 40 мм.

Основной недостаток данного вида резки – невозможность резки низколегированных сталей, чугун, цветных металлов в силу ряда условий.

УСЛОВИЯ РАЗРЕЗАЕМОСТИ МЕТАЛЛА

  1. Температура плавления металла должна быть выше температуры его воспламенения в кислороде. В противном случае металл будет плавиться, а не гореть. Этому условию удовлетворяет низкоуглеродистая сталь. А вот чугун – нет, содержание углерода в нем значительно выше.
  2. Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления образующихся в процессе оксидов. Этому условию удовлетворяет низкоуглеродистая сталь. А вот алюминий, магний, сплавы этих металлов, а также высоколегированные стали, содержащие высокий процент хрома, - нет. При их нагревании на поверхности образуется пленка тугоплавкого оксида, изолирующего металл от контакта с кислородом.
  3. Тепловой эффект образования оксида металла должен быть достаточно высоким. Это условие диктуется тем, что при кислородной резке одного подогревающего пламени резака недостаточно для поддержания требуемой температуры в зоне резки. Что делает невозможной газовую резку меди и её сплавов.
  4. Консистенция образующихся оксидов должна быть жидкой, т.е. появляющиеся при резке шлаки должны быть жидкотекучими. Это условия хорошо выполняется при резке низко- и среднеуглеродистой стали. Но резка сплавов, содержащих высокий процент кремния или хрома (серый чугун), невозможна. Так, процесс газовой резки низколегированных конструкционных сталей не встречает никаких технологических трудностей, режимы их резки те же, что и для простой низкоуглеродистой стали. Однако в случаях, если в стали содержатся в повышенном количестве такие примеси, как хром или кремний, технологически процесс резки стали сильно осложняется зашлаковыванием кромок.
  5. Тепловодность металла должна быть максимально низкой. В противном случае трудно или даже невозможно достичь концентрированного нагрева металла. Низкоуглеродистая сталь, теплопроводность которой невелика, не вызывает трудностей ни в начальный момент, ни в процессе резки. А высокая теплопроводность меди и алюминия – одна из причин, затрудняющих газовую резку этих металлов.


Специалисты компании ПромСварка всегда готовы ответить на любые Ваши вопросы, помочь в выборе оптимального варианта оборудования для лазерной, плазменной и кислородной резки металлов. По всем вопросам Вы всегда можете обратиться к нашим специалистам по телефонам: +375 17 241-36-99, 241-78-99.

кислородная резка, термическая резка, кислородной резки, резка внутри контура, температура плавления металла, плавление металла, нагрев металла, жидкотекучие шлаки, оплавление кромок, резка стали, газовая резка, газовой резки

Количество просмотров: 1083

Фотогалерея

Заполните все
необходимые поля

Спасибо за заявку! Мы свяжемся с Вами в ближайшее время