Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 62. Кислородная резка

По назначению кислородную резку делят на разделительную и поверхностную. Разделительная резка предназначена для вырезки заготовок, раскроя листов и для других работ, связанных с разрезкой металла на несколько частей. Поверхностная резка предназначена для разделки канавок на металле, удаления поверхностных дефектов на отливках, прокате и сварных швах, удаления головок заклепок, снятия поверхностного слоя металла и ряда других работ.

По способу выполнения кислородную резку делят на ручную и машинную. Ручную резку выполняют специальным резаком, машинную — на специальных газорезательных полуавтоматах и автоматах.

Кислородная резка основана на сгорании металла в струе технически чистого кислорода. Металл при резке нагревают пламенем, которое образуется при сгорании какого-либо горючего газа в кислороде. В некоторых случаях в качестве горючего газа используют пары керосина или бензина. Кислород, сжигающий нагретый металл, называют режущим. В процессе резки струю режущего кислорода подают к месту реза отдельно от кислорода, идущего на образование горючей смеси для подогрева металла. Касаясь нагретого металла, режущая струя кислорода интенсивно окисляет и сжигает его верхние слои. Процесс окисления верхних слоев металла сопровождается выделением большого количества тепла, которое идет на прогрев нижних слоев металл. Процесс сгорания разрезаемого металла распространяется на всю толщину, образующиеся окислы выдуваются из места реза струей режущего кислорода.

Металл, подвергаемый резке кислородом, должен удовлетворять следующим требованиям: температура воспламенения металла в кислороде должна быть ниже температуры его плавления, окислы металла должны иметь температуру плавления ниже, чем температура плавления самого металла, и обладать хорошей жидкотекучестью, металл не должен обладать высокой теплопроводностью. Медь, алюминий и их сплавы, а также чугун не удовлетворяют этим требованиям и не поддаются кислородной резке. Хорошо поддаются резке низкоуглеродистые стали. Среднеуглеродистые и высокоуглеродистые стали также достаточно хорошо режутся, однако в некоторых случаях нужен предварительный их подогрев.

Склонность сталей к закалке при содержании в них некоторых легирующих примесей, а также при содержании углерода более 0,3% способствует получению трещин при резке их без предварительного подогрева. Легирующие примеси в сочетании с углеродом неодинаково влияют на способность стали поддаваться кислородной резке. Влияние различных элементов на разрезаемость сталей кислородной резкой указано в табл. 194.

Для кислородной резки пригодны горючие газы и.пары горючих жидкостей, дающие температуру пламени при сгорании в смеси с кислородом не менее 1800° С. Особенно важную роль при резке имеет чистота кислорода. Для резки необходимо применять кислород с чистотой 98,5—99,5%. С понижением чистоты кислорода очень сильно снижается производительность резки и увеличивается расход кислорода. Сравнительные данные по снижению производительности резки и увеличению расхода кислорода с понижением его чистоты приведены в табл. 195.

Оборудование для кислородной резки

Резаки. Для кислородной резки с применением ацетилена используют оборудование для ацетиленовой сварки, но вместо сварочной горелки применяют газовый резак обычно инжекторного типа (рис. 171).

Кислород по рукаву, надетому на кислородный ниппель 1, поступает в резак. Часть кислорода, проходя вентиль 2 и инжектор 10, идет

в смесительную камеру 9. Остальная часть кислорода (режущий кислород) направляется в головку 5 через вентиль 3 и трубку 4. Из головки резака режущий кислород проходит через центральный канал внутреннего мундштука 6 и поступает к месту реза. Ацетилен подводится в резак по рукаву, надетому на ниппель 12. Затем ацетилен проходит через вентиль 11 и по пазам инжектора, находящимся на его наружной поверхности, поступает в смесительную камеру 9. Ацетилен в смесительную

камеру подсасывается кислородом, проходящим в центральное отверстие инжектора. В смесительной камере образуются горючая смесь, которая проходит по трубке 8 в головку резака, откуда через кольцевой зазор между наружным мундштуком 7 и внутренним мундштуком 6 выходит наружу. На выходе горючую смесь поджигают, и при этом образуется подогревающее пламя.

Для ручной разделительной резки широко применяют резаки типов «Пламя-62» и РГС-60М. Резак РГС-60М вставной, его присоединяют к стволам сварочных горелок «Москва» и ГС-3. Техническая характеристика резака «Пламя-62» приведена в табл. 196.

Для резки с применением газов-заменителей ацетилена применяют резак РЗР-62.

Техническая характеристика резака РЗР-62

Толщина разрезаемой стали, мм …………………………… 3 — 300

Расход газов, м3/ч:

режущего кислорода …………………………………….. 2,5 — 40

для подогревающего пламени (одного из горючих газов):

а) метана и природного газа ………………………………. 1,1 — 1,9

кислорода……………………………………………… 1,7 — 2,9

б) пропана и пропан-бутановых смесей………………………. 0,4 — 0,7

кислорода……………………………………………….. 1,4—2,5

в) коксового газа…………………………………………. 2,2 — 3,8

кислорода ………………………………………………. 1,8—3,0

Давление, кгс/см2:

кислорода в рабочей камере редуктора ………………………. 2—11

горючего газа…………………………………………… 0,05 — 0,1

Габаритные размеры, мм …………………………………..545X 155X70

Масса, кг …………………………………………….. 1,3

Кроме этих резаков применяют также универсальный резак РУ-бб. Универсальный резак предназначен для ручной резки с использованием подогревающего пламени, образуемого смесью ацетилена или газов заменителей ацетилена с кислородом.

Резак РУ-66 выпускается в трех исполнениях: РУ — для резки стали с использованием в качестве горючего ацетилена и газов-заменителей;

РУА—для резки стали с использованием в качестве горючего только ацетилена;

РУЗ — для резки стали с использованием в качестве горючего газов-заменителей ацетилена.

Техническая характеристика резака РУ-66

Толщина разрезаемой стали, мм ……………………… 3 — 300

Расход газов, м3/ч:

кислорода…………………………………………. 3—36

ацетилена ………………………………………… 0,6 —1,2

природного газа……………………………………. 0,96—’1,92

пропан-бутана …………………………………….. 0,36 — 0,72

Давление газов, кгс/см2:

кислорода в рабочей камере редуктора ……………….. 3,5 — 12

ацетилена ………………………………………… 5*0,01

газа-заменителя ………………………………….. 0,005 — 0,1

Длинна резака, мм ………………………………… 545

Масса, кг………………………………………….1.6

Помимо резаков, предназначенных для разделительной резки, существуют резаки специального назначения для поверхностной резки, например, резаки типа РАП-62, РПА-62 и РПК-62.

Резак РАП-62 (табл. 197) используют для удаления корней сварных швов, а также мелких дефектов на отливках. В качестве горючего газа для этого резака используют ацетилен.

Резаки РПА-62 и РПК-62 используют для удаления дефектов сварных швов, для чашеобразной подготовки кромок листов под сварку и для удаления местных дефектов на отливках и прокате (табл. 198).

Техническая характеристика резака РАЗ-60

Диаметр стержня срезаемой заклепки, мм ……………………… 8 — 37

Расход газов, м3/ч:

кислорода ……………………………………………….. 4 — 7

ацетилена ………………………………………………… 0,3 — 0,5

Давление газов, кгс/см2:

кислорода…………………………………………………. 4,5 —8,5

ацетилена ………………………………………………… 0,05

Для срезания головок заклепок применяют вставной резак РАЗ-60, который присоединяют к стволам горелок «Москва» и ГС-3.

Длина резака, мм ………………………………………… 358

Масса, кг ………………………………………………. 0,560

Для резки стали большой толщины (до 700 мм) применяют специальную установку УРР-700. Эта установка предназначена для кислородной резки отливок, проката, поковок, отрезки прибылей стального литья и для разделки крупного стального лома. В комплект установки входят: резак РР-700 инжекторного типа, кислородная рампа из десяти баллонов, рамповый кислородный редуктор и ацетиленовая трехбаллонная рампа с обычным баллонным редуктором. Для подогревающего пламени в качестве горючего газа используют ацетилен.

Техническая характеристика установки УРР-700

Толщина обрабатываемого металла, мм …….. . 300 — 700

Скорость резки, мм/мин ……………………………………. 50—120

Расход газов, м3/ч:

кислорода………………………………………………… 50—150

ацетилена………………………………………………… 2 — 4

Давление газов (на входе в резак), кгс/см2:

кислорода…………………………………………………. 2 — 3

ацетилена………………………………………………… >0,1

Габаритные размеры, мм:

резака ……………………………………………………. 935X 320X180

кислородной рампы ………………………………………….. 2560X 500X 430

ацетиленовой рампы ………………………………………… 500X170X 320

Переносные и стационарные машины предназначены для разделительной резки стали, они отличаются высокой производительностью и чистотой получаемого реза.

Одесский завод «Автогенмаш» выпускает переносную газорезательную машину «Радуга» для прямолинейной и криволинейной резки стали толщиной 5—300 мм.

Техническая характеристика машины «Радуга»

Толщина обрабатываемого листа, мм………………………………. 5 — 300

Скорость резки, мм/мин ………………………………………… 90 —1500

Количество резаков……………………………………………. 1—2

Расход газов на один резак, м3/ч:

кислорода ………………………………………………………. 2 — 30

ацетилена …………………………………………………….. Q,3—1,2

Давление газов кгс/см2:

кислорода ……………………………………………………… 2—12

ацетилена …………………………………………………….. 0,1—0,3

Ток питающей сети……………………………………………… Переменный

Напряжение, В…………………………………………………. 110—127

Потребная мощность, Вт …………………………………………. 22

Габаритные размеры, мм ………………………………………… 405X 245X 250

Масса (без циркульного устройства и кабеля), кг ….. 16

Переносная машина «Спутник» предназначена для резки стальных труб диаметром до 1100 мм. Машина может резать трубы перпендикулярно образующей или наклонно со скосом кромок под углом до 35°. При установке на машину двух резаков можно вырезать кольца. Машина имеет тележку самоходного типа с электродвигателем и комплектуется выпрямительным блоком с магнитным усилителем. Управление магнитным усилителем расположено вне машины.

Техническая характеристика машины «Спутник»

Размеры разрезаемой трубы, мм:

толщина стенки ……………….. 4,5 — 50

диаметр ………………………………………………………. 194-1100

Скорость резки, мм/мин . …………………………………….. 230 — 500

Количество резаков…………………………………………….. 1—2

Расход газов на один резак, м3/ч:

кислорода …………………………………………………… 2—6,5

ацетилена …………………………………………………… 0,3 — 0,8

Давление газов, кгс/см2:

кислорода ………………………………………………….. 2—-6,5

ацетилена ……………………………………………………. 0,1—0,5

Ток питающей сети…………………………………………… Переменный

Напряжение, В………………………………………………. 110

Потребная мощность, Вт ………………………………………. 55

Габаритные размеры, мм:

ходовой части машины……………………………………………375X430X 275

выпрямительного блока…………………………………………. 225X205X275

Масса, кг:

с резаком ………………………………………………….. 14

с выпрямительным блоком и резаком ……………………………… 27

Машина АСШ-2 стационарная, предназначена для кислородной резки стали толщиной до 100 мм. Машина в основном применяется для вырезки деталей и заготовок различной конфигурации из листовой стали по специальным шаблонам-копирам. По шаблонам можно вырезать заготовки для гаечных ключей, фланцы, грубые плоские зубчатые колеса и другие детали с допуском 0,3—0,5 мм.

Техническая характеристика машины АСШ-2

Габаритные размеры обрабатываемых листов, мм:

длина…………………………………………………………… 1000—1500

ширина………………………………………………………….. 100 — 750

толщина …………………………………………………………. 100 — 750

Скорость резки, мм/мин…………………………………………… 5—100

Количество резаков …………………………………………………… 1

Расход газов, м3/ч:

кислорода ……………………………………………………….. 2—12,5

ацетилена…………………………………………………………. 0,5 — 0,7

Давление газов, кгс/см2:

кислорода………………………………………………………. 2—10

ацетилена……………………………………………………… 0,1 — 0,3

Класс точности машины (ГОСТ 5614—67)…………………………….. 1

Толщин.а копира, мм ……………………………………………. 6 — 8

Диаметр магнитного пальца, мм …………………………………… 12

Ток питающей сети ……………………………………………… Переменный

Напряжение, В………………………………………………….. 110—127

Потребная мощность, кВт………………………………………… 0,15

Габаритные размеры, мм………………………………………… 1500X 1300X 1750

Масса, кг…………………………………………………….. 290

Режимы резки для машины АСШ-2 приведены в табл. 199.

Универсальная газорезательная машина СГУ-1-60 предназначена для разделительной резки в стационарных условиях. Эта машина консольного типа с автоматическим магнитным копированием по стальному копиру, позволяет производить.вырезку фигурных деталей и прямолинейный раскрой листов.

Техническая характеристика машины СГУ-1-60

Габаритные размеры обрабатываемых листов, мм:

длина…………………………………………………. 6000

ширина……………………………………………….. 2000

толщина ………………………………………………. 5-г-ЗОО

Скорость резки, мм/мин ……………………………… 50—1500

Количество резаков …………………………………… 2

Расход газов (на два резака), м3/ч:

кислорода……………………………………………. 6 — 50

ацетилена …………………………………………… 1—2

Давление газов, кгс/см2:

кислорода…………………………………………….. 2—12

ацетилена . . ………………………………………… 0,1 — 0,4

Класс точности машины (ГОСТ 5614 — 67)…………………… 3

Ток питающей сети ……………………………………… Переменный

Напряжение, В………………………………………….. 380/220

Потребная мощность, кВт………………………………….. 0,5

Габаритные размеры, мм……………………………………. 7630Х 4830Х 1770

Масса, кг:

машины …………………………………………………. 1650

ходовой части ………………………………………….. 350

Фотокопировальные машины портального типа «Черномор» и «Одесса» с дистанционным управлением являются универсальными газорежущими автоматами.

Машина «Черномор» может производить раскрой листов, резку металла на полосы одновременно шестью резаками и одновременную обработку под сварку двух продольных кромок с односторонним и двусторонним скосом.

Машина «Одесса» может производить одновременную вырезку до четырех фигурных деталей по масштабному копиру—чертежу, резку металла на полосы, прямолинейную резку параллельно осям машины и под любым углом. Масштабы копирования при фигурной резке 5 : 1 и 10 : 1. Технические характеристики этих машин даны в табл. 200.

Технология кислородной резки

При разделительной резке поверхность разрезаемого металла должна быть очищена от ржавчины, окалины, масла и других загрязнений. Разделительную резку обычно начинают с края листа. Вначале металл разогревают подогревающим пламенем, а затем пускают режущую струю кислорода и равномерно передвигают резак по контуру реза. От поверхности металла резак должен находиться на таком расстоянии, чтобы металл нагревался восстановительной зоной пламени, отстоящей от ядра на 1,5—2 мм. Для резки тонких листов (толщиной не более 8—10 мм) применяют пакетную резку. При этом листы плотно укладывают один на другой и сжимают струбцинами. Значительные воздушные зазоры между листами в пакете ухудшают резку.

При поверхностной резке с обрабатываемого изделия срезают (сострагивают) часть металла, поэтому этот процесс резки иногда называют поверхностной газовой строжкой. Для поверхностной резки применяют специальные резаки. Угол наклона резака к плоскости обрабатываемого металла при поверхностной резке зависит от. глубины снимаемого слоя. Чистота поверхностной резки зависит от равномерности передвижения резака. Резак передвигают равномерно, сохраняя постоянный угол наклона к плоскости металла.

вверх страницы