В наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Кислородная резка - один из наиболее распространенных технологических процессов термической резки. Это процесс интенсивного окисления металла в определенном объеме с последующим удалением жидкого оксида струей кислорода. Резку начинают с нагрева верхней кромки металла подогревающим пламенем до температуры воспламенения металла в кислороде, которая в зависимости от химического состава стали составляет 1323... 1473 K. По достижении температуры воспламенения на верхней кромке металла на нее из режущего сопла подают струю кислорода. Сталь начинает гореть в кислороде с образованием оксидов и выделением значительного количества теплоты, обеспечивающей разогрев металла у верхней кромки до температуры плавления.

Образовавшийся на верхней кромке расплав оксидов и железа перемещается по боковой кромке металла струй кислорода и осуществляет нагрев нижних слоев металла, которые последовательно окисляются до тех пор, пока металл не будет прорезан на всю глубину. Одновременно с этим начинают перемещать резак с определенной скоростью в направлении резки. На лобовой поверхности реза по всей толщине образуется непрерывный слой горящего металла. Окисление металла начинается сверху и последовательно передается нижним слоям металла.

При кислородной резке (рис. 14.1) струя кислорода перемещается в разрезе со скоростью ω г и окисляет жидкий металл в слое толщиной h" ж. За счет его окисления выделяется определенное количество теплоты, которая расплавляет металл в слое толщиной h ж - h" ж и подогревает твердый металл впереди, по фронту резки. Окисление слоев расплавленного металла осуществляется при интенсивном перемешивании струей расплава на лобовой поверхности реза.

Для протекания процесса кислородной резки необходимы:

• контакт между струей кислорода и жидким металлом;
• подогрев неокисленного металла до температуры воспламенения;
• выделение продуктами горения определенного количества теплоты, достаточного для создания на поверхности реза слоя расплавленного металла;
• достаточная вязкость жидкого расплава для обеспечения возможности перемешивания жидкого металла струей кислорода.

Приведенные условия определяют требования к металлу, обрабатываемому кислородной резкой.

Прежде всего, температура плавления оксидов должна быть ниже температуры плавления металла. В противном случае струя кислорода не сможет окислить расплавленный металл. Помимо этого температура воспламенения металла должна быть выше температуры его плавления, иначе металл начнет плавиться и выдуваться струей кислорода без последующего его окисления (плавильный процесс). Этот процесс требует значительных энергетических затрат.

При малой теплоте образования оксида лобовая поверхность реза не прогревается до температуры плавления, и процесс резки прерывается. По той же причине отрицательно сказывается на возможности подвергать металл кислородной резке его высокая теплопроводность. Значительная вязкость расплава не обеспечивает его турбулизации в поверхностном слое, что уменьшает выделение теплоты на кромке реза.

Среди чистых металлов кислородной резкой хорошо обрабатываются железо, титан и марганец. Так, температура плавления железа равна 1808 К, температура воспламенения - 1323 К; температура плавления FеO составляет 1643 К.

Тепловой эффект реакции горения железа довольно высок (269 МДж/моль). Поскольку теплопроводность железа невелика, лобовая поверхность реза разогревается при резке до высоких температур (1873 ...2273 К).

Реакция горения титана сопровождается более значительным тепловым эффектом (906 МДж/моль), тогда как теплопроводность титана ниже, чем у железа. Температура лобовой поверхности при резке титана превышает 2773 К. Поэтому он разрезается с более высокой скоростью, чем сплавы железа.

Нельзя разрезать обычным кислородным способом Ni, Сu, Аl, Mg, Сr и Zn.

В технике за редким исключением применяют не чистые металлы, а их сплавы, причем наиболее широко используют сплавы железа и углерода - сталь и чугун. Для придания стали высоких прочностных характеристик, пластичности, коррозионной стойкости в различных средах, жаропрочности и других свойств в ее состав вводят различные легирующие элементы - Mn, Si, Сr, Ni, Ti, Аl и др. Наличие примесей влияет на возможность обработки стали кислородной резкой, поскольку в слое жидкого расплава, выдуваемого из реза кислородной струей, образуются тугоплавкие оксиды. Они уменьшают жидкотекучесть расплава и препятствуют интенсивному теплообмену между расплавом и кислородом режущей струи. Элементы, расположенные в ряду химической активности по отношению к кислороду за железом, снижают активность окисления расплава. При окислении расплава, перемещаемого струей кислорода вдоль лобовой поверхности реза, их содержание в расплаве увеличивается, что приводит к торможению процесса окисления стали.

Остановимся более подробно на влиянии легирующих примесей на процесс кислородной резки стали.

Увеличение содержания углерода в стали, с одной стороны, приводит к повышению температуры ее воспламенения в струе кислорода, а с другой - к снижению температуры плавления. При содержании углерода не более 1 % практически все стали (низкоуглеродистые, конструкционные, в том числе инструментальные) обрабатывают кислородной резкой без затруднений. Кроме того, повышение содержания углерода в стали снижает ее вязкость. Именно этим обстоятельством можно объяснить более низкие скорости резки армко-железа, содержащего сотые доли процента углерода. Увеличение содержания углерода в стали (более 1 %) вызывает повышение температуры ее воспламенения и снижение температуры ее плавления (рис. 14.2), что приводит к нарушению одного из условий осуществимости кислородной резки (см. выше). В связи с этим чугуны не могут подвергаться обычной кислородной резке.

Марганец и медь в количествах, обычно встречающихся в сталях, практически не влияют на технологические параметры кислородной резки. Этим способом можно разрезать стали, содержащие до 18 % марганца.

Кремний, хром, алюминий и никель при увеличении их содержания в стали ухудшают процесс резки. В низколегированных сталях кремний обычно содержится в небольшом количестве (до 2 %), что почти не сказывается на скорости резки. При содержании в сталях до 2 % хрома их также разрезают с использованием режимов, принятых для низкоуглеродистых сталей. Увеличение содержания хрома до 6 % приводит к снижению скорости резки. При еще более высоком содержании хрома из-за образования тугоплавких оксидов хромистые стали не могут быть обработаны обычной кислородной резкой. В этом случае в разрез вводят специальные флюсующие материалы.

Стали с высоким содержанием никеля (до 30 %) можно разрезать кислородным способом, если содержание углерода в них не превышает 0,35 %, иначе резка затрудняется и требуется предварительный подогрев.

Кислородная резка стали, содержащей до 10 % вольфрама, осуществляется без затруднении. При более высоком содержании вольфрама в разрезе образуется большое количество вязких тугоплавких оксидов вольфрама, препятствующих удалению расплава из реза. В этом случае необходимо применять специальные способы кислородной резки.

Следует отметить, что приведенные данные по влиянию легирующих примесей на способность стали подвергаться кислородной резке относятся лишь к отдельным компонентам. В стали, как правило, имеется несколько составляющих, которые при окислении могут образовывать в разрезе шлаки сложного химического состава, существенно влияющие на возможность кислородной резки стали.

По типу образующихся разрезов различают разделительную кислородную резку, при проведении которой металл окисляется струей кислорода на всю толщину, после чего одна часть металла отделяется от другой, и поверхностную, позволяющую удалять слои металла с поверхности изделия.

Низкоуглеродистые, конструкционные и низколегированные стали подвергают обычной кислородной резке, тогда как заготовки из высоколегированных сталей, чугуна и цветных сплавов - кислородно-флюсовой.

Существуют особые способы кислородной резки - подводная, выполняемая, как правило, при ремонтных работах под водой, копьевая и электрокислородная.

В настоящее время кислородная резка наряду с дуговой сваркой является одним из основных технологических процессов в заготовительном производстве и находит широкое применение в металлургии, металлообрабатывающих отраслях промышленности и строительстве.

По степени механизации процесса кислородная резка подразделяется на ручную и механизированную .

Ручная кислородная резка используется на тех предприятиях, где объем перерабатываемого металла невелик и применение средств механизации экономически неоправданно. Она служит для вырезки заготовок под последующую ковку и штамповку по разметке из листа, резки профильного проката и труб, отрезки прибылей и литников в литейном производстве, а также при проведении ремонтных работ.

За последние годы достигнуты серьезные успехи в разработке и выпуске средств механизации процесса кислородной резки, и прежде всего координатных портальных и портально-консольных машин с фотоэлектронным и числовым программным управлением. Использование многорезаковых машин обеспечило значительное повышение уровня механизации газорезательных работ, рост производительности труда в заготовительном производстве и экономию материалов. В настоящее время в ведущих отраслях промышленности, таких, как тяжелое, транспортное, энергетическое и химическое машиностроение, связанных с переработкой наибольшего объема металла, уровень механизации газорезательных работ составляет 70... 80 %.

Высокий уровень механизации процесса резки на современных машинах с фотоэлектронным и особенно с числовым программным управлением создал предпосылки для разработки и внедрения в производство поточных комплексно-механизированных и гибких автоматизированных линий термической резки листовой стали, на которых механизированы не только процесс резки, но и подготовка листа, его подача к режущей машине, разборка вырезанных заготовок, их разметка и складирование.

Экономичным технологическим процессом зарекомендовала себя кислородная резка в металлургии при удалении прибылей, местных дефектов в отливках, сплошной огневой зачистке слябов и блюмов на специальных машинах с целью удаления дефектного поверхностного слоя перед прокаткой. Кислородная резка является одним из основных технологических процессов при непрерывной разливке стали и служит для разделения слябов и блюмов на мерные заготовки.

Кислородно-флюсовая резка коррозионно-стойких сталей, чугуна и цветных металлов нашла широкое применение для обработки отливок, листовой стали и труб в различных отраслях экономики.

Полевой Г.В. "Газопламенная обработка металлов"

Сущность газокислородной резки состоит в том, что металл, нагретый пламенем газовой горелки, сгорает в струе кислорода. Образующиеся при сгорании металла окислы выдуваются этой струей. Этот способ используют при резке таких металлов, температура плавления которых выше температуры плавления их окислов; окислы должны иметь хорошую жидкотекучесть. Достаточная жидкотекучесть окислов обеспечивает хорошую продуваемость из реза. Количество тепла, выделяющегося при горении пламени и сгорании металла в кислороде, должно быть достаточным для нагрева более глубоких слоев до температуры воспламенения разрезаемого металла в кислороде. Этим требованиям отвечают углеродистая сталь с содержанием углерода до 0,7% и некоторые сорта низколегированных конструкционных сталей.

Высокоуглеродистые стали с содержанием 1 -1,2% С перед резкой предварительно подогревают до 650-700° С. Чугун не поддается газовой резке из-за высокого содержания в нем углерода и кремния. Углерод образует восстановительную атмосферу, а кремний - окислы с высокой вязкостью по расплавлении. Также не поддаются газовой резке высоколегированные стали (хромистые и хромоникелевые) и цветные сплавы, так как температура плавления их окислов выше температуры плавления основных металлов. В результате образуются тугоплавкие вязкие шлаки, которые не удаляются при продувке. Для резки этой группы сплавов применяют газокислородную резку под слоем флюса.

3. Технология и особенности электрошлаковой сварки

При электрошлаковой сварке тепло, необходимое для плавления свариваемого металла, образуется за счет прохождения электрического тока через расплавленный шлак, состоящий из оксидов галоидов или их смесей.

Рисунок. Электрошлаковая сварка

Две свариваемые детали устанавливаются вертикально с зазором между кромками. Зазор с двух сторон закрывают медные водоохлаждаемые ползуны. Снизу зазор также закрывается специальным карманом. В зазор засыпается сварочный флюс и опускается сварочная проволока. В процессе сварки проволока подается вниз роликами, токоподвод осуществляется мундштуком. За счет прохождения тока между проволокой и изделием флюс нагревается и расплавляется. Расплавленный флюс образует шлак, который, будучи электропроводным, является источником тепла, приводящим к расплавлению проволоки и кромок и образованию сварочной ванны. Электрическая дуга отсутствует, так как она шунтируется расплавленным шлаком. Процесс сварки идет снизу вверх. Ползуны, охлаждаемые водой через трубки, перемещаются вверх вместе со сварочным автоматом и формируют сварной шов. Расплавленный флюс обеспечивает одновременно защиту сварочной ванны и участвует в металлургических процессах, обеспечивающих требуемое качество сварного шва.

Расход флюса при этом способе сварки невелик и не превышает 5%-ной массы наплавленного металла. Флюс используется такой же, как и для дуговой сварки, или специальный.

Сущность процесса кислородной резки

Кислородная резка основана на свойстве металлов и их сплавов сгорать в струе технически чистого кислорода. Резке поддаются металлы, удовлетворяющие следующим ос­новным требованиям:

1. Температура плавления металла должна быть выше температуры вос­пламенения его в кислороде. Металл, не отвечающий этому требованию, плавится, а не сгорает. Например, низкоуглеродистая сталь имеет темпе­ратуру плавления около 1500° С, а воспламеняется в кислороде при темпера­туре 1300…1350°С. Увеличение содер­жания углерода в стали сопровож­дается понижением температуры плавления и повышением температуры воспламенения в кислороде. Поэтому резка стали с увеличенным содержа­нием углерода и примесей услож­няется.
2. Температура плавления оксидов должна быть ниже температуры плав­ления самого металла, чтобы образую­щиеся оксиды легко выдувались и не препятствовали дальнейшему окисле­нию и процессу резки. Например, при резке хромистых сталей образуются оксиды хрома с температурой плав­ления 2000° С, а при резке алюми­ния - оксиды с температурой плавле­ния около 2050° С. Эти оксиды покрывают поверхность металла и прекращают дальнейший процесс рез­ки.
3. Образующиеся при резке шла­ки должны быть достаточно жидко­текучи и легко выдуваться из разре­за. Тугоплавкие и вязкие шлаки будут препятствовать процессу резки.
4. Теплопроводность металла дол­жна быть наименьшей, так как при высокой теплопроводности теплота, сообщаемая металлу, интенсивно от­водится от участка резки и подо­греть металл до температуры воспла­менения будет трудно.
5. Количество теплоты, выделяю­щейся при сгорании металла, дол­жно быть возможно большим; эта теплота способствует нагреванию при­легающих участков металла и тем самым обеспечивает непрерывность процесса резки. Например, при резке низкоуглеродистой стали 65…70% общего количества теплоты выделяет­ся от сгорания металла в струе кисло­рода и только 30…35% - составляет теплота от подогревающего пламени резака.

Различают два основных вида кис­лородной резки: разделительную и поверхностную.

Рис. 1

Разделительную резку (рис. 1) применяют для вырезки различного вида заготовок, раскроя листового металла, разделки кромок под сварку и других работ, связанных с разрез­кой металла на части. Сущность про­цесса заключается в том, что металл вдоль линии разреза нагревают до температуры воспламенения его в кис­лороде, он сгорает в струе кислорода, а образующиеся оксиды вы­дуваются этой струей из места раз­реза.

Поверхностную резку (рис. 95, а, б, в) применяют для снятия поверхностного слоя металла, разделки канавок, удаления поверхностных дефектов и других работ.

Рис. 2

Применяют два вида поверхност­ной резки - строжку и обточку . При строжке резак совершает возвратно- поступательное движение как строгальный резец. При обточке резак работает как токарный peзец.

Оборудование для кислородной резки

Резаки цля кислородной резки служат для правильного решения горю­чих газов или паров жидкости с кислородом, образования подогревающего пламени и подачи в зону резки струи чистого кислорода. Резаки классифи­цируют по назначению (универсаль­ные и специальные ), по принципу смешения газов (инжекторные , и безынжекторные ), по виду реprи (для разделительной и поверхностной рез­ки), по применению (для ручной и машинной резки). Наибольшее применение получили универсальные инжек­торные ручные резаки для разделительной резки (рис. 3).

Рис. 3

Они отли­чаются от сварочных горелок нали­чием отдельной трубки для подачи кислорода и особым устройством го­ловки, состоящим из двyx сменных мундштуков (наружного — для подо­гревающего пламени и внутреннего — для струи чистого кислорода). Аце­тилен подается по шлангу к ниппелю 1 , а кислород - к ниппелю 2 . От нип­пеля 2 кислород идет по двум направ­лениям. Одна часть кислорода, как в обычных сварочных горелках, посту­пает в инжектор и затем в смеси­тельную камеру. Здесь образуется горючая смесь кислорода с ацети­леном, засасываемым через ниппель 1 . Горючая смесь проходит по трубке, выходит через кольцевой зазор между внутренним и наружным мундштуком 5 и создает подогревательное пламя. Другая часть кислорода через трубки 3 и 4 поступает в центральное отверстие внутреннего мундштука 5 и образует струю режущего кислорода, сжигающую металл выдуваю­щую образующиеся оксиды из зоны реза.

Большое применение получил руч­ной универсальный резак «Факел» (улучшенная конструкция резака «Пламя» ). Он имеет пять внутренних и два наружных мундштука, позволяющих резать металл толщиной до 300 мм со скоростью (в зависимо­сти от металла и его толщины) 80…560 мм/мин . Для работы на газах-заменителях ацетилена используются резаки РЗР . Они отличаются боль­шими размерами сечении инжекторов и мундштуков. Промышленность се­рийно выпускает вставные сменные резаки, предназначенные для присоединения к стволам универсальных сварочных горелок (например, резак РГС-70 к горелкам «Звезда» и ГС-3 , резак РГМ-70 - к горелкам «Звез­дочка» и ГС-2 ). Это создает большие удобства в строительно-монтажных условиях при частых переходах от сварки к резке и наоборот.

Рис. 4

Для машинной резки применяют стационарные шарнирные машины АСШ-2 (рис. 4) и АСШ-70 , отли­чающийся от АСШ-2 более совер­шенным приводом и наличием панто­графа, позволяющего производить вырезку одновременно трех деталей. Толщина разрезаемого металла 5… 100 мм . Переносные машины пред­ставляют собой самоходные тележки, оснащенные резаком и перемещающиеся по разрезаемому металлу. Приводом служит электродвигатель, пружинный механизм или газовая тур­бина. Например, машина «Радуга» предназначена для резки стальных листов толщиной 5… 160 мм со ско­ростью 90… 1600 мм/мин . Масса машины 16 кг . Переносные машины «Спутник-3» предназначены для резки стальных труб диаметром 194…1620 мм при толщине стенки 5…75 мм со скоростью 100…900 мм/мин . Масса машины - 18 кг .

Технология кислородной резки

Поверхность разрезаемого метал­ла должна быть хорошо очищена от грязи, краски, окалины и ржавчины. Для удаления окалины, краски и мас­ла следует медленно провести пламе­нем горелки или резака по поверх­ности металла вдоль намеченной ли­нии разреза. При этом краска и масло выгорают, а окалина отстает от ме­талла. Затем поверхность металла окончательно зачищают металличе­ской щеткой.

Процесс резки начинают с нагре­вания металла. Подогревающее пламя резака направляют на край разрезаемого металла и нагревают до температуры воспламенения его в кислороде (практически почти до температуры плавления). Затем пускают струю режущего кислорода и переме­щают резак вдоль линии разреза. Кислород сжигает верхние нагретые слои металла. Теплота, выделяющаяся при сгорании, нагревает нижележащие слои металла до темпера­туры воспламенения и поддерживает непрерывность процесса резки.

При резке листового материала толщиной 20…30 мм мундштук резака устанавливают вначале под углом 0…5° к поверхности, а затем — под углом 20…30° в сторону, обратную движению резака. Это ускоряет процесс разогрева металла и повышает производительность.

Рис. 5

Резку металла большой толщины выполняют следующим образом. Мундштук резака вначале устанавливают перпендикулярно поверхности разрезаемого металла, так чтобы струя подогревающего пламени, а за­тем и режущего кислорода распола­галась вдоль вертикальной грани разрезаемого металла. После прогре­ва металла до температуры воспла­менения пускают струю режущего кислорода. Перемещение резака вдоль линии резания начинают после того, как в начале этой линии ме­талл будет прорезан на всю его толщину. Чтобы не допустить отста­вания резки в нижних слоях металла, в конце процесса следует постепенно замедлить скорость перемещения резака и увеличить его наклон до 10…15° в сторону, обратную движению. Рекомендуется начинать процесс резки с нижней кромки, как пока­зано на рис. 5. Предварительный подогрев до 300…400°С позволяет производить резку с повышенной ско­ростью. Скорость перемещения реза­ка должна соответствовать скорости горения металла. Если скорость перемещения резака установлена правиль­но, то поток искр и шлака вылетает из разреза прямо вниз, а кромки получаются чистыми, без натеков и подплавлений. При большой скоро­сти перемещения резака поток искр отстает от него, металл в нижней кромке не успевает сгорать и поэтому сквозное прорезание прекращается. При малой скорости сноп искр опережает резак, кромки разреза оплав­ляются и покрываются натеками.

Давление режущего кислорода устанавливают в зависимости от тол­щины разрезаемого металла и чисто­ты кислорода. Чем выше чистота кислорода, тем меньше давление и расход кислорода. Зависимость дав­ления кислорода от толщины металла при ручной резке следующая:

Ширина и чистота разреза зави­сят от способа резки и толщины разрезаемого металла. Машинная резка дает более чистые кромки и меньшую ширину разреза, чем руч­ная резка. Чем больше толщина ме­талла, тем больше ширина разреза. Это видно из следующих данных:

ГОСТ 14792-80 «Детали и заго­товки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой. Точность, качество поверхности реза» предусматривает предельные отклонения номинальных размеров деталей (заго­товок) в зависимости от способа резки, размеров деталей (заготовок) и тол­щины металла; установлено три класса точности:

Предусмотрены также показатели качества поверхности реза:

Эти показатели относятся к ма­шинной кислородной резке низко­углеродистой стали кислородом 1-го и 2-го сортов.

Процесс резки вызывает измене­ние структуры, химического состава и механических свойств металла. При резке низкоуглеродистой стали тепло­вое влияние процесса на ее струк­туру незначительно. Наряду с участками перлита появляется неравно­весная составляющая сорбита, что да­же несколько улучшает механические свойства металла. При резке стали, имеющей повышенное содержание уг­лерода, а также легирующие примеси, кроме сорбита, образуются троостит и даже мартенсит. При этом сильно повышатся твердость и хрупкость стали и ухудшается обрабатываемость кромок разреза. Возможно образова­ние холодных трещин. Изменение химического состава стали проявля­ется в образовании обезуглероженного слоя металла непосредственно на поверхности резания в результате выгорания углерода под воздействием струи режущего кислорода. Несколь­ко глубже находится участок с боль­шим содержанием углерода, чем у исходного металла. Затем по мере удаления от разреза содержание уг­лерода уменьшается до исходного. Так же происходит выгорание леги­рующих элементов стали.

Механические свойства низкоугле­родистой стали при резке почти не изменяются. Стали с повышенным содержанием углерода, марганца, хрома и молибдена закаливаются, становят­ся более твердыми и дают трещины в зоне резания.

Нержавеющие хромистые и хромо­никелевые стали, чугуны, цветные ме­таллы и их сплавы не поддаются обычной газокислородной резке, так как не удовлетворяют указанным вы­ше условиям.

Для этих металлов применяют кислородно-флюсовую резку, сущ­ность которой заключается в следующем. В зону резания с помощью специальной аппаратуры непрерывно подается порошкообразный флюс, при сгорании которого выделяется дополнительная теплота и повыша­ется температура места разреза. Кроме того, продукты сгорания флюса реагируют с тугоплавкими оксидами и дают жидкотекучие шлаки, легко вытекающие из места разреза.

В качестве флюса используется мелкогранулировянный железный по­рошок марки ПЖ5М (ГОСТ 9849 — 74) . При резке хромистых и хромо­никелевых сталей во флюс добавляют 25…50% окалины. При резке чугуна добавляют ~30…35% доменного фер­рофосфора. При резке меди и ее спла­вов применяют флюс, состоящий из смеси железного порошка с алюминиевым порошком (15…20% ) и ферро­фосфором (10… 15% ).

Резку производят установкой УРХС-5 состоящей из флюсопитателя и резака. Установка ис­пользуется для ручной и машин­ной кислородно-флюсовой резки высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей толщиной 10… 200 мм при скорости резания 230…760 мм/мин . На 1 м разреза расхо­дуется кислорода 0,20…2,75 м 3 , аце­тилена — 0,017…0,130 м 3 и флюса — 0,20…1,3 кг .

При кислородно-флюсовой резке некоторая часть теплоты подогре­вающего пламени уходит на нагре­вание флюса. Поэтому мощность пла­мени берется на 15…25% выше, чем при обычной газовой резке. Пламя должно быть нормальным или с не­которым избытком ацетилена. Рас­стояние от торца мундштука резака до поверхности разрезаемого металла устанавливается 15…25 мм . При ма­лом расстоянии частицы флюса отражаются от поверхности металла и, попадая в сопло резака, вызывают хлопки и обратные удары. Кроме того, наблюдается перегрев мундшту­ка, приводящий к нарушению про­цесса резки. Угол наклона мундштука должен составлять 0…10 0 в сторону, обратную направлению резки. Хоро­шие результаты дает предварительный подогрев. Хромистые и хромоникелевые стали требуют подогрева до 300…400°С , а сплавы меди - до 200…350°С .

Скорость резки зависит от свойств металла и его толщины. Чугун тол­щиной 50 мм режут со скоростью 70…100 мм/мин . При этом на 1 м разреза расходуется 2…4 м 3 кислоро­да, 0,16…0,25 м 3 ацетилена и 3,5…6 кг флюса. Примерно такие же данные получают при резке сплавов меди. При резке хромистых и хромоникелевых сталей расход всех материалов снижается почти в 3 раза .

Сущность процесса кислородной резки

Кислородная резка (рис. 78) основана на свойстве металлов и их сплавов сгорать в струе технически чистого кислорода.

Рис. 78. Газокислородная резка:

1 – разрезаемый металл; 2 – струя режущего кислорода; 3 – горючая смесь; 4 – режущий мундштук; 5 – мундштук подогревающего пламени; 6 – подогревающее пламя; 7 – рез; 8 – шлаки

Резке поддаются металлы, удовлетворяющие следующим требованиям:

1. Температура плавления металла должна быть выше температуры воспламенения его в кислороде. Металл, не отвечающий этому требованию, плавится, а не сгорает. Например, низкоуглеродистая сталь имеет температуру плавления около 1500 °C, а воспламеняется в кислороде при температуре 1300–1350 °C. Увеличение содержания углерода в стали сопровождается понижением температуры плавления и повышением температуры воспламенения в кислороде. Поэтому резка стали с увеличением содержания углерода и примесей усложняется.

2. Температура плавления оксидов должна быть ниже температуры плавления самого металла, чтобы образующиеся оксиды легко выдувались и не препятствовали дальнейшему окислению и процессу резки. Например, при резке хромистых сталей образуются оксиды хрома с температурой плавления 2000 °C, а при резке алюминия – оксиды с температурой плавления около 2050 °C. Эти оксиды покрывают поверхность металла и препятствуют дальнейшему процессу резки.

3. Образующиеся при резке шлаки должны быть достаточно текучи и легко выдуваться из разреза. Тугоплавкие и вязкие шлаки будут препятствовать процессу резки.

4. Теплопроводность металла должна быть наименьшей, так как при высокой теплопроводности теплота, сообщаемая металлу, будет интенсивно отводиться от участка резки и подогреть металл до температуры воспламенения будет трудно.

5. Количество теплоты, выделяющейся при сгорании металла, должно быть возможно большим – она способствует нагреванию прилегающих участков металла и тем самым обеспечивает непрерывность процесса резки. Например, при резке низкоуглеродистой стали около 70 % общего количества теплоты выделяется от сгорания металла в струе кислорода и только 30 % составляет теплота от подогревающего пламени резака.

Различают два вида кислородной резки: разделительную и поверхностную.

Разделительная резка применяется для вырезки различного вида заготовок, раскроя листового металла, разделки кромок под сварку и других работ, связанных с разрезкой металла на части. Сущность процесса заключается в том, что металл вдоль линии разреза нагревают до температуры воспламенения его в кислороде, он сгорает в струе кислорода, а образующиеся оксиды выдуваются этой струей из места разреза.

Поверхностная резка (рис. 79) применяется для снятия поверхностного слоя металла, разделки каналов, удаления поверхностных дефектов и других работ. Резаки имеют большую длину и увеличенные сечения каналов для газов подогревающего пламени и режущего кислорода.

Рис. 79. Схема поверхностной резки:

1 – мундштук; 2 – шлак; 3 – канавка

Применяют два вида поверхностной резки – строжку и обточку . При строжке резак совершает возвратно-поступательное движение как строгальный резец. При обточке резак работает как токарный резец. Наклон мундштука резака к поверхности металла в начале реза составляет 70–80°. После начала горения угол наклона плавно уменьшают до 15–20°. Уменьшение угла наклона увеличивает ширину и уменьшает глубину строжки.

Тест 2. Восстановление заточки после резки каната Если в предыдущем тесте нашей целью было максимально затупить нож – то теперь цель другая: легкой (полевой) правкой постараться восстановить заточку до состояния "режет бумагу на весу" Лидерами этого теста стали Byrd CaraCara