Кислородно рязане на метал: технология, необходимо оборудване, предпазни мерки

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Кислородно рязане на метали (в литературата можете да намерите термина "кислородно рязане") се използва активно в индустрията за рязане на листов материал от стомана и други сплави в детайли с необходимата дължина. Също така, тази технология се използва при редица ремонти и демонтаж на конструкции. Популярността му се дължи на относителната простота и ниската цена на оборудването, както и на високата степен на сигурност. Статията съдържа информация за самата технология, необходимото оборудване и основни предпазни мерки за кислородно рязане на метали и други материали.

Основи на технологиите

Преди рязане се препоръчва да нагреете метала с пламък на горелка. Това се отнася само за материали с голямо напречно сечение. Споменатият пламък се появява поради реакцията на кислород с газ. Ако тази препоръка бъде пренебрегната, тогава металът неизбежно ще доведе, ще имаизкривяване. Въпреки това, ако геометричната форма на изрязаните парчета не е важна, например при демонтаж на конструкции от строителна стомана, както и при рязане на тънкостенни листове, е разрешено газово заваряване и кислородно рязане на метал без предварително загряване на продуктите.

Високите температури в зоната на рязане се постигат чрез изгаряне на високо пречистен кислород от цилиндър. Металните резервоари с много високо налягане съдържат от 99 до 99,8% кислород. Ако за нагряване се използва кислород с обикновена чистота (грубо казано, атмосферен въздух), тогава кислородът с висока чистота е необходим за ефективно кислородно рязане на метал.

Подготовка на повърхността

Ако задачата е да нарежете голям обект на преносими парчета, които да бъдат изхвърлени, тогава подготовката на повърхността може да бъде пропусната. Резачът ще се справи с тази задача в най-кратки срокове. Друго нещо е производството на нови продукти. В този случай е важно да се получи висококачествена линия на рязане, почистена от котлен камък и други нежелани включвания. Рязането на метал с кислород се предшества от цялостно почистване на материала.

Има голям брой методи за премахване на замърсяването. Най-популярните от тях са нагряване на повърхността с газов пламък и механично почистване. Първият начин е най-простият. Тя ви позволява ефективно да елиминирате мащаба - най-големият враг на газовия заварчик. Същността му се крие в нагряването на металната повърхност до критични температури. Вторият метод е по-скъп и изискваспециално оборудване (машини за пясъкоструене, скрепери, четки и др.) и квалифицирани работници.

Изисквания за материали

Кислородно рязане на метали може да бъде подложено на далеч от всички класове стомана и сплави. Едно от основните условия са точката на топене и температурата на запалване. За нормалното протичане на процеса първият индикатор трябва да бъде значително по-висок от втория. Ясно е защо: в противен случай материалът ще се стопи, а не изгори, което ще доведе до образуване на ивици. Линията на рязане ще има неточен вид, често това прави невъзможно по-нататъшната обработка на детайла на машините за обработка в резултат на изместването на основите. В допълнение, такъв метален слой може да има лоши механични и физични свойства.

Определени елементи, добавени като примеси към състава на стоманите, могат да имат отрицателно въздействие върху процеса на рязане на метал с окси-пропан. Така че най-обработени са стоманите, чието съдържание на въглерод не надвишава 0,3%. Скоростта на рязане не намалява с увеличаване на съдържанието на въглерод, но стоманата става податлива на прегряване, втвърдяване на повърхностния слой и образуване на пукнатини на втвърдяване, които могат да служат като концентратори на напрежението и да доведат до крехко счупване на целия детайл.

Ръчно изрязване

Кислородното рязане на метал, в зависимост от степента на автоматизация и механизация, се разделя на механизирано иръчно.

Ръчното заваряване е препоръчително да се използва при дребносерийно и единично производство, както и при извършване на работа по демонтаж на конструкции и конструкции. Идеален за рязане на заготовки от тръби, отстраняване на струйници от отливки и така нататък.

Оборудването за рязане на метали и сплави с кислород с гориво е много мобилно, лесно за работа и надеждно. Благодарение на тези качества тази технология е най-разпространена както в промишлените предприятия, така и в ремонтните организации.

Механизация на процеса

През последните десетилетия роботиката се развива много бързо. Днес роботите се използват почти навсякъде. И кислородно-дъгово рязане на метали не е изключение. В днешно време оборудването за рязане с ЦПУ вече не е изненада. Тези машини могат да бъдат оборудвани с множество горелки с кислородно гориво, което значително подобрява тяхната и без това висока производителност. Всички водещи чуждестранни машиностроителни холдинги и компании от дълго време активно внедряват такова оборудване в своите производствени вериги, а местните компании се опитват да го поддържат. Нивото на механизация на заваръчните работи е средно около 80%.

Същността на рязането на метал с кислороден поток

Традиционното рязане не е подходящо за всички материали. Например стоманата, легирана с хром и никел, е трудна за рязане. Подобен проблем възниква, когаторязане на цветни метали и чугун.

Тогава на помощ идва технологията с кислороден поток. Същността му е следната. Флюсният прах се подава в зоната на рязане. Това вещество се запалва и изгаря по време на рязане, отделяйки голямо количество топлина, което прави възможно топенето на огнеупорни карбиди, бориди и метални оксиди.

Оборудване за рязане с кислороден поток

Може да се каже, че за този вид рязане на метал се използва обикновено стандартно оборудване, допълнително оборудвано с устройство за подаване на флюс (т.нар. подаващ поток и кислородна режеща горелка за рязане на метал с подаване на флюс). Най-често срещаните инсталации от този тип са устройства, проектирани от изследователския институт Автогенмаш URHS. Това оборудване е предназначено за рязане на стомани с високо съдържание на хром и други легиращи елементи.

Такова оборудване може да се използва и за механизирано рязане, като се оборудва машината с подаване на флюс.

техники за рязане с кислороден поток

Техниката не се различава от традиционните методи на класическо кислородно рязане. Самият процес може да се извършва както ръчно, така и механизирано с помощта на помощни устройства, роботи и устройства. Също така може да бъде както разделителен, така и повърхностен. Препоръчва се за рязане и рязане на стомани с високо съдържание на хром и никел (т.е. огнеупорни стомани).

Характеристики на рязане с кислороден поток на чугун

При горене потокът отделя много топлина. Дотолкова, че се получава така нареченото охлаждане на чугуна. Същността на това явление се крие във факта, че въглеродът преминава от свободно състояние в свързано. С други думи, въглеродните атоми в определена област образуват химично съединение с метални атоми. Това е придружено от влошаване на механичните свойства на чугуна (твърдостта се увеличава, става по-крехък). В резултат на ускорено нагряване и охлаждане на повърхността се появяват пукнатини, които могат да причинят разрушаване на продукта.

Проблемът може да бъде решен чрез предварително загряване на метала и регулиране на скоростта му на охлаждане. Само работник с висока квалификация и богат опит в извършването на такава работа може да се справи с подобни задачи.

Характеристики на рязане с кислороден поток на цветни метали и сплави

Подобно на чугуна, медта трябва да се нагрее преди рязане. Нагряването се извършва до температура 800-900 градуса по Целзий. Медта има висока топлопроводимост, така че рязането без предварително нагряване ще доведе до значително изкривяване, пространствено изкривяване и брак.

Сплави на базата на мед с други елементи (месинг, бронз и др.) също трябва да се нагряват. Въпреки това, температурата на предварително загряване не трябва да надвишава 500 градуса по Целзий.

Предимства и недостатъци на технологията за рязане с кислородно гориво

В сравнение с други алтернативни методи за рязане на листов материал от различни класове стомана, тази технология е отлична за рязане по извити линии, за рязане на отвори с голям диаметър. Също така, този метод ви позволява да получите слепи дупки.

Второто и много важно предимство е лекотата на използване на оборудването. Газовият резак има малка маса, така че заварчикът може да работи с него дълго време, без да се уморява. Това има положителен ефект върху производителността.

Газът е сравнително достъпно и евтино гориво. И това е третото предимство.

Много значителен недостатък на технологията е експлозивността на използваните вещества. Следователно не се допуска нарушаване на технологичната дисциплина. Пренебрегването на правилата за безопасност може да доведе до сериозни последствия.

Правила за работа на кислородния редуктор за рязане на метал

Преди да свърже скоростната кутия, работникът трябва да се увери, че няма замърсяване на резбовите повърхности. Ако има такива, е необходимо да се третират замърсените повърхности с керосин или разтворител. Само след прочистване на системата и отстраняване на всички чужди частици и елементи, които могат да попаднат в скоростната кутия и да нарушат нейната работа, можете да поставите и фиксирате гайката на скоростната кутия.

По същия начин се монтират и други скоростни кутии.

Газовете се стартират чрез плавно отваряне на клапана на цилиндъра. Ако не се наблюдават отклонения от работата, вентилът може да се отвори напълно. Ако скоростната кутия започне да се нагрява, издава необичаен шум, трябва незабавно да затворите маховика на кислородния цилиндър за рязане на метал.

Безопасност по време на работа

Следподготвителна работа, е необходимо да се уверите, че няма течове на газ. Това може да бъде много опасно. Само тогава можете да запалите ножа и да регулирате пламъка.

Ако трябва да направите кратка пауза в работата (не повече от две или три минути), тогава просто изключете режещия клапан. В случай, че работата е спряна за дълго време, е необходимо да затворите редуктора и клапана на газовия цилиндър.

Само работници, които са преминали всички необходими инструкции, имат право да работят по кислородно рязане на метал.

Забранено е извършването на каквато и да е работа в близост до резервоари с експлозив и запалими материали. Ако работата се извършва в малки затворени пространства, работниците трябва редовно да почиват и да дишат чист въздух.

Заваръчните работи в производството, които се извършват систематично (не временно), трябва да се извършват в специално оборудвани помещения. В същото време площта на едно работно място е не по-малко от четири квадратни метра. Разстоянието между работните места трябва да е най-малко 0,8 метра.

Помещенията трябва да бъдат оборудвани с мощен изпускател на вредни вещества. Капацитетът му трябва да бъде 2500-3000 m³ на 1 m^{3 факелен газ.}

В случай, че повече от десет работни места на заварчици са оборудвани в едно помещение (цех), газът трябва да им се подава не от бутилки, а централно от газоразпределителна станция. Разрешено е доставянето на газове от съществуващи газопроводи.

Цилиндрите с работен газ се допускат да се транспортират само със защитни капачки. Те сапредпазва клапана от повреда и замърсяване. Забранено е ръчно транспортиране на бутилки на дълги разстояния. За тези цели трябва да използвате специални устройства и колички. Забранено е удрянето на цилиндри в земята или един в друг.

В кислороден цилиндър за рязане на метал, в случай на нарушаване на технологията и реда на работа, може да се образува експлозивна смес от газ и кислород. Ето защо е необходимо да се подходи отговорно към настройката на скоростните кутии.