Кислородная резка стали — это термический процесс, при котором металл достигает нагрева, соответствующего температуре горения, но не превышающего температуру плавления. Струя раскаленного газа прожигает металл в области реза, она же выдувает образующиеся при горении окислы.
Основу газовой смеси составляет кислород, поддерживающий реакцию горения. В качестве резака используется газовая горелка, в которую подается сжатый кислород из баллонов. Для предварительного разогрева заготовки применяются горючие газы: водород, ацетилен, пары бензина.
Последовательность и необходимые условия процесса кислородной резки
Раскрой начинают от кромки листа, направляя режущую струю перпендикулярно или под острым углом к поверхности.
Вначале смесь кислорода с горючим газом создает подогревающее пламя, раскаляющее металл до температуры воспламенения. В нагретую точку подается струя режущего кислорода, начинающего процесс горения. Выделяющееся при этом значительное количество тепла разогревает соседние слои металла, и горение распространяется на всю толщину листа, прожигая сквозное отверстие. При перемещении резака по заданной траектории с определенной скоростью металл разделяется по линии горения. Обращенная в окислы часть металла выдувается струей кислорода.
Метод кислородной резки эффективен при обработке сталей, так как эти сплавы удовлетворяют основным условиям стабильности процесса резки:
- Температура горения металла ниже температуры плавления, металл не расплавляется и не стекает до выгорания;
- Окислы плавятся при более низкой температуре, чем металл и легко отделяются в процессе обработки;
- Малая теплопроводность обеспечивает локализацию нагрева в области реза;
- Выделяемого при горении тепла достаточно для непрерывного прогрева, обеспечивающего равномерность процесса.
Влияние химического состава
Возможности кислородной резки стали зависят от содержания углерода и химического состава примесей в стали. Хорошо режутся низкоуглеродистые стали, содержащие до 0,3% углерода. Наличие серы, фосфора и молибдена не влияет на характеристики процесса.
Затрудняет процесс кислородной резки содержание углерода в сталях свыше 0,7%. Наличие в стали углерода в количестве от 0,3% до 0,7% приводит к закаливанию кромки реза. Содержание углерода свыше 0,2% ухудшает условия резки для сталей с добавками кремния из-за образования тугоплавких окислов.
Осложняет резку нахождение в составе сплава более 6% марганца и более 7% никеля.
Хром, как и кремний, при наличии 2-3% в стали способствует зашлаковыванию кромок реза. При содержании в стали хрома от 1,5 до 5% возможна резка с предварительным подогревом. При более высоком содержании хрома хромистые и нержавеющие стали можно резать только кислородно-флюсовым способом.
Введение в зону реза порошкообразных флюсовых материалов увеличивает количество выделяемой теплоты при резании. Кислородно-флюсовая резка позволяет обрабатывать тугоплавкие легированные стали.
Характеристики режима кислородной резки:
- Давление кислорода.
Выбор давления режущего кислорода определяется толщиной металла и чистотой кислорода. Увеличение давления усиливает интенсивность сдувания шлаков и доступ кислорода к металлу, что повышает скорость резки. Однако при чрезмерном давлении рез получается менее чистым, а расход кислорода увеличивается. Недостаточное давление не позволяет газовой струе удалять все шлаки и создаёт опасность неполного прорезания металла. - Скорость резки.
Скорость движения резака должна соответствовать скорости прогорания металла по толщине.
При низкой скорости кромки реза оплавляются.
На слишком большой скорости струя как бы скользит по поверхности и может разрезать лист насквозь.
При оптимальной скорости рез ровный, шероховатость кромки незначительна и грат легко отделяется. - Мощность пламени.
Мощность пламени влияет на прогрев металла и регулируется в зависимости от толщины заготовки и факторов, затрудняющих достаточный нагрев.
Для резки сталей толщиной до 300 мм применяют нормальное пламя, а при толщине металла свыше 400 мм наряду с увеличением давления кислорода подают больше ацетилена для увеличения длины факела с целью прогрева нижней части реза.
Мощность подогревающего пламени должна быть тем выше, чем выше содержание углерода в сплаве.
Более мощное пламя используется при ручной резке по сравнению с машинной, чтобы компенсировать неравномерность движения резака.
Оставьте заявку на сайте и получите подробную консультацию с расчетом стоимости проекта в зависимости от толщины и вида металла.
Оставить заявку
