24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Газовая (кислородная) резка металла

Газовая (кислородная) резка металла

Итак, [газовая резка металла] является сейчас самой популярной. Почему?

Потому что выполняется она крайне просто, не нужно при этом использовать никаких фазо-инверторов (как в электрическом резаке), не приходится соблюдать обязательные норма помещения (наличие центрального кабеля заземления).

Да и практически все газовые резаки являются мобильными, то есть, их можно транспортировать обычным транспортом.

При резке, газовый резак использует два газа – непосредственно кислород, при помощи которого и выполняется процесс разделения металла, а также подогреватель, в качестве которого чаще всего выступает пропан или ацетилен.

Нагреватель разогревает поверхность, которую планируется разрезать, до температуры в 1000-1200 градусов, после чего – подается струя кислорода. От соприкосновения об нагретую поверхность, струя воспламеняется.

Фото газовой резки

Получается – горящая струя, которая легко разрезает металл. При этом, самое главное – это соблюдать беспрерывную подачу кислорода.

Если будет прерывание, то пламя попросту может погаснуть, после чего снова придется проводить разогрев поверхности.

Стандартная кислородная резка металла выполняется при помощи резака Р1-01П. Он наилучшим образом подходит для работы с каленной сталью, в том числе – и с чугуном!

В качестве сварочного аппарата данный резак — не используется.

Зато он подходит для точного разрезания трубы – для этого используется специальная шарнирная накладка РФ7, которая изготавливается из стали, но покрывается слоем вольфрама.

Кстати, в последнее время [газовая сварка] и резка металлов выполняется еще при помощи соединения ацетилена и пропана. Но такое оборудование используется исключительно для работы с металлами повышенной прочности (к примеру, сталь для копулировочных ножей).

Оборудование, которое поддерживает работу с таким газом, стоит не дешево! Так что о нем говорить особо не будем…

Особенности технологии

Выбор газа для резки зависит от свойств металлической заготовки. Кроме технического кислорода может быть использован ацетилен, коксовый и нефтяной газ, метан, пропан, бутан и смеси из них.

Кислород используется при резке металла газом, если материал обладает определенными характеристиками:

  • высокой теплопроводностью;
  • температурой плавления выше температуры воспламенения в кислороде;
  • температурой плавления тугоплавких окислов ниже температуры плавления металла;
  • образованием жидких шлаков в процессе резки;
  • выделением большого объема тепла.

Чтобы резать металлическую заготовку, ее сначала необходимо подогреть. Потом материал сжигается, продукты сгорания удаляются струей газа.

Резка может быть:

  • поверхностная – образование шлицев и каналов;
  • копьевая – образование отверстий или проемов;
  • разделительная – в виде сквозного реза.

Для разных работ выбираются разные горелки. Существует несколько видов, которые предназначены для выполнения разных работ.

Любая горелка состоит из:

  • рукоятки;
  • вентиля;
  • клапана (не во всех моделях);
  • наконечника (удлинительной трубки);
  • мундштука (насадки).

Смешение газа с воздухом может происходить в наконечнике или мундштуке. В моделях с клапаном газ с кислородом смешивается в головке, что повышает уровень безопасности. Использование моделей без клапана позволяет применять в работе газ с различным давлением. Газовые резаки для резки толстого металла комплектуется несколькими мундштуками.

Технология состоит из четырех шагов:

  • разогрева заготовки;
  • введения в область обработки газовой смеси;
  • воспламенения материала;
  • процесса горения.

Струя должна быть равномерной, чтобы пламя не погасло. В процессе горения образуются окислы, которые удаляются газовой струей.

Газорезка металла раньше пользовалась широкой популярностью в ремонтных работах. Этот метод разделки являлся основным.

Распространение применения этого метода обосновано рядом особенностей:

  • Расширяет возможности резки заготовок большой толщины;
  • Не требует питания от электросети;
  • Высокая производительность;
  • Возможность выполнения сложных операций;
  • Ручной и автоматический режим работы.

Этот способ позволяет обрабатывать углеродистые и легированные стали, титановые сплавы, изделия из латуни, чугуна, свинца, бронзы, алюминия.

Газовую резку можно классифицировать на категории применительно к характеру реза:

  1. Разделительная – характеризуется выполнением сквозного реза, который делит заготовку на требуемое число деталей;
  2. Поверхностная – предполагает снятие поверхностного слоя заготовки, образуя необходимые каналы, шлицы и иные конструктивные участки;
  3. Резка копьем – подразумевает прожиг обрабатываемой поверхности для получения проемов или глухих отверстий.

Таким образом, метод позволяет заготавливать многообразные металлические детали, производить сварку труб разного диаметра.

Технологические этапы

Технология газовой резки металла состоит из таких шагов:

  1. Разогревание металлической заготовки при помощи нагревателя до температуры 1100°С;
  2. Введение потока кислорода в зону обработки;
  3. При соприкосновении кислорода с металлической поверхностью возникает воспламенение;
  4. Под влиянием воспламенения заготовка начинает «сгорать», образуя нужный результат обработки.

Разогревание заготовки происходит под действием смеси горючего газа и технического кислорода.

В качестве горючего газа применяется пропан-бутановый состав, ацетилен, природный, пиролизный или коксовый газ. Наиболее популярными считаются ацетиленовый и пропан-бутановый состав.

В процессе воспламенения идет реакция образования окислов. Они выдуваются из рабочей зоны потоком кислорода. Окисление металла происходит только на участках действия кислородного потока, что исключает попадание продуктов реакции внутрь металла. Для непрерывности процесса резки требуется обеспечение струи подогревающего состава перед струей кислорода.

Следует учитывать, что температура плавления обрабатываемого металла должна быть больше величины температуры воспламенения в кислороде. Иначе не произойдет сгорания металла.

А также показатель плавления образующихся окислов должен быть ниже соответствующих показателей для металла. Это обосновано тем, что в противном случае возникшие продукты не уйдут из рабочей зоны, а останутся на поверхности заготовки. При выборе заготовки требуется ориентироваться на теплопроводность металла. Чем она ниже, тем легче произойдет воспламенение.

Читать еще:  Резка стекла алмазным стеклорезом

Резак — устройство для резки

Смену этапов процесса резки обеспечивает специальное оборудование. Оно подразумевает соответствующую устойчивую конструкцию для стабильности и безопасности проводимых операций. Одним из главных компонентов выступает газовый резак. Также есть насадки для сварки и плавки, применяемые в комплекте с данным оборудованием.

Резка металла газовым резаком предполагает точность дозировки и соединения газовой смеси с кислородом. А также это устройство обеспечивает получение разогревающего пламени и введение кислорода в зону работы.

Известными резаками считаются устройства инжекторного вида, работающие со сталью толщиной до 30 см. Этот резак соединяет режущий и подогревающий блок. Блок подогревания включает в себя вентили, ответственные за подачу газовой смеси и кислорода. А также в нем присутствуют инжекторная ячейка, камера смешения, трубка для подачи, мундштук наружного вида.

Режущий блок образован трубой вывода режущей струи кислорода, регулирующим вентилем, мундштуком внутреннего типа.

Газовая смесь и кислород движутся в резак посредством разных входов. Кислород движется в инжектор и мундштук для создания режущей струи. После инжектора кислород подается в камеру смешения, куда также направляется газ через свой входной проем.

После смешения состав оказывается в мундштуке, ответственном за образование разогревающего пламени. Вентили позволяют производить изменение потоков.

Резаки можно разделить по области употребления на:

  1. Ручные – используются для ручной резки;
  2. Машинные – находят применение на резочных станках и машинах.

Существуют еще безинжекторные резаки и инструменты для подачи разных по составу горючих смесей:

  • Ацетиленовые;
  • Пропановые, бутановые и пропан-бутановые;
  • Универсальные;
  • Резаки для природного газа;
  • Резаки для керосина – имеют испарительный блок для изготовления паров бензина, керосина и бензин-керосиновой смеси.

При начале пользования любого резака сначала проверяется его исправность. Потом устройство продувается кислородом.

Применяемое оборудование

Резка металла при помощи газа подразумевает использование многих основных и дополнительных приборов. Кроме резака газорезательное оборудование, состоит из:

  • Редуктор – употребляется в целях снижения давления направляемого газа до необходимой величины. На нем располагаются два манометра для измерений на входном и выходном участке.
  • Инструмент изменения давления.
  • Баллоны для газа и кислорода.
  • Шланги соединительные.

Редуктор обеспечивает регулировку давления и автоматическое поддержание достигнутой величины в постоянном значении. Редуктор может быть образован одной или двумя камерами. Если присутствуют две камеры, то прибор редко замерзает, что отражается на надежности и последовательности операций.

Баллоны изготавливаются из стали. Объем составляет 0,4-55 дм3. Они оснащены запорным вентилем. В зависимости от находящегося состава (кислород или газ) предусмотрены вентили различной конструкции. Применительно к составу, находящемуся внутри баллона, разработаны цветовые различия и надписи.

В случае резки с применением специальных машин подразумевается стационарное нахождение оборудования. При этом применяются вспомогательные устройства:

  • Стол для резки;
  • Механизм для отвода образующихся шлаков и обрезей;
  • Система перемещения обрабатываемой заготовки;
  • Вентиляционная система.

Кроме этого предусмотрены иные газоразборные и рабочие посты.

Оборудование для резки металла в широких масштабах включает компонентные составляющие:

  • Несущая часть;
  • Резак (может быть один или несколько);
  • Приводное приспособление;
  • Пульт управления.

На больших производственных предприятиях часто используются переносные резочные станки. Принцип их работы не отличается от стационарных устройств.

Нюансы газовой резки

При работе стоит учитывать некоторые правила пользования оборудованием.

Не исключены случаи взрыва газовоздушной смеси, поэтому работать необходимо в огнеупорной одежде, маске и очках.

Требуется соблюдать технику безопасности при использовании газового оборудования и следить за шлангами, регуляторами.

При работе возможны деформационные изменения заготовок. Поэтому необходимо применять обжиг или отпуск, правку стали на вальцах, не допускать увеличения скорости пламени.

Содержание метана в природном газе.

Основу природного газа составляет метан, содержание которого в некоторых газовых месторождениях достигает 99%.

Давление природного газа в баллоне.

К местам потребления природный газ поступает по трубопроводам под низким давлением или под давлением 150 кг/см 2 в баллонах, окрашенных в красный цвет. В случае отсутствия специальных баллонов для хранения и транспортирования природного газа могут быть использованы обычные кислородные баллоны с измененным вентилем и перекрашенные в красный цвет с соответствующей белой надписью.

Для резки газами — заменителями ацетилена разработаны специальные резаки. Они отличаются от ацетилено-кислородных резаков только размерами выходных отверстий наружного мундштука, смесительной камеры и инжектора, которые должны быть несколько большими.

Резак РЗР-55 для резки металла природным газом.

Резак РЗР-55 предназначен для ручной разделительной резки стали толщиной от 5 до 300 мм с использованием природного газа и некоторых других газов-заменителей, а также пропан-бутановой смеси. Он комплектуется двумя наружными и пятью внутренними мундштуками. Техническая характеристика резака РЗР-55 дана в табл. 1.

Таблица 1

Техническая характеристика резака РЗР-55.

Характеристика резака типа УР для резки на природном газе.

Чаще всего для работы на природном газе применяют обычные ацетилено-кислородные резаки с рассверленными отверстиями в смесительной камере, инжекторе и в наружных мундштуках. Характеристика резака типа УР для работы на природном газе дана в табл. 2.

Читать еще:  Гидроабразивная резка труб

При резке металла толщиной от 250 мм и более рекомендуется подачу кислорода в резак осуществлять по двум шлангам — отдельно для подогревательного пламени и режущей струи, при этом давление устанавливается по манометрам на отдельных редукторах.

Таблица 2

Характеристика резака типа УР для резки на природном газе.

Толщина металла, мм№ внутреннего мундштукаДиаметр отверстия, ммРасход, м 3 /час
В наружном мундштукеВ смесительной камереИнжектораПриродного газаКислорода для горючей смеси
5—1516,03,01,01,11,7
15—5026,03,01,01,31,9
50—10036,03,01,01,42,0
100—20047,23,01,01,62,4
200—30057,23,01,01,92,9

Редуктор для природного газа.

Для понижения давления газа пользуются серийным водородным редуктором, окрашенным в красный цвет, с накидной ганкой левой нарезки диаметром 21,8 мм. При отсутствии водородных редукторов может быть использован обычный кислородный редуктор, у которого следует заменить накидную гайку. Удобнее пользоваться переходным штуцером (рис. 1), позволяющим присоединять обычный кислородный редуктор без каких-либо переделок.

После работы на природном газе нельзя использовать редуктор снова для кислорода без предварительного обезжиривания.

При работе от трубопровода у рабочего места рекомендуется устанавливать предохранительный жидкостный затвор.

При давлении в сети не свыше 0,02 кг/см 2 может быть применен специальный постовой затвор ЗГГ-З для городского и природного газа (метана). Устройство и принцип работы его аналогичны затвору низкого давления для ацетилена.

При более высоких давлениях нужно устанавливать затвор закрытого типа. Лучше вместо затвора пользоваться редуктором, который является надежным предохранителем при обратном ударе, и позволяет производить работу в зимнее время на открытом воздухе.

Значительно меньшая температура пламени, создаваемого смесью природного газа и кислорода, по сравнению с температурой ацетилено-кислородного пламени, уменьшает скорость охлаждения кромок, нагреваемых при резке. Поэтому применение природного газа вместо ацетилена особенно целесообразно при кислородной резке легированных сталей, склонных к образованию трещин. Кроме того, резка на природном газе вызывает меньшее науглероживание на поверхности реза. Скорость резки такая же, как и при использовании ацетилена. Время подогрева кромки начала реза — больше.

При пользовании природным газом поверхность реза получается более чистой и качественной, чем при резке ацетиленом. Значительно меньше и деформация металла, что особенно важно при резке малых толщин.

Техника резки на природном газе ничем не отличается от техники резки на ацетилене.

Природный газ менее опасен в отношении образования взрывоопасных смесей с воздухом или кислородом, чем ацетилен, и менее чувствителен к обратным ударам. Однако при кислородной резке с использованием природного газа следует выполнять все правила техники безопасности, относящиеся к газопламенной обработке металлов с применением ацетилена

Правильная настройка газового резака

Перед началом работы с новым газовым резаком по металлу нужно правильно подключить и проверить работоспособность инструмента. Непосредственно настройка устройства выполняется производителем в заводских условиях и является финишным этапом его сборки. Самостоятельное вмешательство в конструкцию горелки запрещается.

  1. Изучить инструкцию по эксплуатации и выполнить все пункты согласно предписанию завода-изготовителя.
  2. Подключить устройство к баллонам с горючим и режущим газами. При этом они должны быть оборудованы редукторами: кислородный – синим, пропановый – красным. Резиновые шланги подачи газа накручиваются по резьбе редукторов и стягиваются хомутами.
  3. Проверить целостность инструмента, наличие всех прокладок, отсутствие масляных следов возле кислородного вентиля.
  4. Настроить подачу газа и кислорода, продуть шланги. При работе с ацетиленом вентиль подачи открыть на 1 оборот, при этом давление вещества должно быть до 1 атм., но лучше выставлять – 0,54 атм. Для продувки надо открыть вентиль на резаке, а после изменения звука – закрыть. При настройке подачи кислорода давление выставляется в размере 2 атм. Затем продуваются шланги с помощью вентилей на редукторе и резаке.

Также следует помнить, что запрещается менять шланги для подачи кислорода и пропана (ацетилена) между собой, продувать шланг для пропана (ацетилена) кислородом.

Фото 6. Процесс разделительного резания толстого металлопроката газовым резаком

Нюансы резки по металлу

Во время резки металла важно выдержать необходимую скорость. Ее подбор осуществляется визуальным путем, для чего оценивают скорость разлета искр.

Если скорость окажется оптимальной, то поток искр будет вылетать под углом около 88-90 градусов по отношению к разрезаемой поверхности. В ситуации, когда поток искр стремится в направлении, которое противоположно движению резака, можно сделать вывод, что установлена чересчур малая скорость резки. В некоторых случаях поток искр вылетает под углом менее 85 градусов. Это является подсказкой о том, что текущая скорость резки чересчур завышена.

Во время резки газом важно учитывать и такой параметр, как толщина металла. Если он имеет значение более 60 мм, то желательно разместить листы под таким углом, чтобы шлаки легко сходили в сторону.

Читать еще:  Лазерная резка листового алюминия

Если приходится работать с металлом, имеющим значительную толщину, то здесь необходимо применять особый подход. Недопустимо двигать резак до момента, когда металл будет разрезан на всю толщину. По мере завершения резки важно постепенно уменьшить скорость продвижения и выдержать угол наклона резака больше на 10-15 градусов. Саму процедуру резки следует проводить таким образом, чтобы во время нее не возникало сколь-нибудь значительных пауз. Если случилось так, что пришлось остановиться на определенном участке, то не нужно возвращаться к резке в той точке, в которой была прервана работа. Ее начинают сначала, причем выбирают новую стартовую точку.

После окончания резки нужно перекрыть подачу режущего кислорода, после чего то же самое выполняют с регулирующим кислородом. Завершающим же действием должно стать отключение пропана.

Технология резки металла газом

Сущность процесса кислородной резки заключается в следующем. Нагреватель разогревает металл в среднем до температуры в 1100 градусов С. Затем в рабочую зону подается струя кислорода. Поток, соприкасаясь с нагретым металлом, воспламеняется. Горящая струя легко разрезает металлический лист, при условии постоянной и стабильной подачи газа.

У металла температура горения должна быть меньше, нежели температура плавления. В противном случае расплавленные, но не сгоревшие массы сложно удалить из рабочей зоны.

Таким образом, операция резки выполняется за счет сгорания материала в струе газа. Основным модулем инструмента газовой резки является резак. Он обеспечивает точную дозировку смешивание газов или паров жидкого топлива с кислородными массами в газовоздушную смесь. Также резак обеспечивает воспламенение получаемой смеси, и отдельную подачу кислорода к рабочему месту.

Резка газом относится к термическим способам обработки металла. Ее преимущества в том, что можно работать с материалом любой толщины, причем с высокой производительностью. Объемы ежедневной выработки сварщика может измеряться тоннами. Специалисты отмечают достоинства данной технологии в том, что газоплазменная резка полностью автономна и не зависит от наличия/отсутствия источников питания. Поскольку сварщик нередко должен вести работы в полевых условиях или у него нет возможности подключиться к источнику питания на конкретном объекте.

Ручная газокислородная резка металла доступна для работы с широким спектром материалов, за исключением латуни, нержавеющей стали, меди и алюминия.

Условия для резки металла газом

Для качественной работы установки необходимо обеспечить постоянную подачу газа, поскольку кислороду необходимо постоянное количество теплоты, которая поддерживается в основном (на 70%) за счет сгорания металла и лишь 30% обеспечивает пламя газа. Если его прекратить, металл перестанет вырабатывать тепло и кислород не сможет выполнять возложенные на него функции.

Работа резака, обучение резки металла

Максимальная температура ручных газовых резаков достигает 1300 о С, это достаточная величина для обработки большинства видов металла, однако, есть и такие, которые начинают плавиться при особо высоких температурах, например, окисел алюминия – 2050 о С (это почти в три раза больше чем температура плавления чистого алюминия), сталь с содержанием хрома – 2000 о С, никеля – 1985 о С.

Если металл достаточно не разогрет и не начат процесс плавления, кислород не сможет вытеснить тугоплавкие окислы. Обратная этой ситуация, когда металл имеет низкую температуру плавления, под воздействием горящего газа он может просто расплавиться, так, нельзя применять данный способ резки для чугуна.

Основные требования безопасности труда

Газовая резка металла (технология) должна быть подготовлена соответствующим образом:

  • помещение, где планируется производить резку, должно быть хорошо проветриваемым и вентилируемым;
  • должны присутствовать вытяжные зонты, которые в процессе резки будут удалять продукты сгорания;
  • производить резку газом разрешается на расстоянии не менее 5 м от расположения газовых баллонов;
  • газовые баллоны должны быть установлены на специальную тележку (носилки) во избежание взрывов при транспортировке;
  • работать с газовой резкой необходимо в специальной маске и очках, огнеупорной одежде;
  • во время перерыва процесса резки необходимо каждый раз гасить пламя горелки, а также во избежание утечек плотно закручивать вентили на баллонах.

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Лазерная резка металла своими руками — собираем самодельный лазер для резки металла
    Развитие науки, которое мы наблюдаем вот уже почти полтора века, происходило с неминуемым развитием техники. В настоящее время, на промышленности используется множество свежих технологических идей.

Резка металла лазером — цена лазерной установки и какую лучше купить
При изготовлении всевозможных металлических конструкций и изделий возникает необходимость в использовании функционального и точного оборудования. Техника нужна для того, чтобы обеспечить качественную обработку листовых материалов.

Резка металла пропаном и кислородом — оборудование, горелка, расход и давление пропана при резке
Специалисты, не без оснований считают, что газовая резка металла пропаном и кислородом нынче является наиболее эффективным и популярным видом резки. Давайте попробуем вместе разобраться, почему.

Резка металла водой — видео гидроабразивной резки металлов
Начать статью предпочтительнее будет с вопроса. Действительно, чем резка металла водой (видео процесса этого, к слову, можно найти на нашем портале) будет отличаться от других.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector