Содержание
Преимущества резки стали газом
Термическая газовая резка стали имеет перед механическими способами резки целый советов преимуществ, в том числе:
Газовая резка позволяет резать сталь со скоростью, в 2 раза превышающей скорость использования резака с двигателем внутреннего сгорания даже в руках опытного и физически сильного оператора.
Особенно при резке больших листов или при частой резке на одном месте, особое значение принимает малый вес и удобство использования переносного газового резака. с другой стороны, переносной бензиновый резак очень тяжел, неповоротлив, сильно вибрирует и не мене сильно шумит при работе и требует от оператора значительных усилий для контроля работы.
Переносная ацетилен-кислородная горелка может легко прорезать листы стали толщиной 2 дюйма, а со специальными насадками. до и более дюймов. Стационарные же газовые установки резки могут резать листы металла вообще неопределенной толщины. Для переносных бензиновых резаков предельная толщина разрезаемого металла и близко НЕ приближается к 8 дюймам.
С помощью стационарных установок резки газом, оснащенных системой позиционирования сопел на основе сервоприводов и программным управлением, можно вырезать из стального листа формы практически неограниченное сложности. при этом, подобные установки могут оснащаться и соплами, делающими особо чистый и четкий разрез. Ничего подобного механические способы резки обеспечить не могут.
Принцип работы и классификация газовых резаков
В тех случаях, когда Не нужно чистота разреза, вместо ацетилена можно, в качестве топливного компонента газовой смеси, использовать пропан: разрез металла при резке пропаном / кислородом получается далеко не таким аккуратным, как в ацетилена, но пропан значительно дешевле. Пропан-кислородные смеси употребляют, например, при резке стали на металлолом.
В резки газом есть и недостатки. Пожалуй, основной из них. это ограниченный спектр металлов, Которые можно резать. Газ можно использовать только для резки низко- и среднеуглеродистых сталей и высокопрочного чугуна; высокоуглеродистые стали резать газом нельзя, так как температура их плавления очень близка к температуре пламени. поэтому, окалина при резке НЕ выбрасывается с обратной стороны листа в виде искра, а скорее, смешивается с чистым расплавленным металлом около разреза. Это, в свою очередь, не дает кислороду добраться до металла и прожечь его. В случае с чугуна, кроме ковкого, мешают процессу резки как графит между зернами, так и сама форма зерен.
Газовая резка металла
Тепловая резка металла
Пламя Лазер азот Лазер кислород Плазма| режут: | Низко-, среднеуглеродистая сталь, ковкий чугун | Сталь, нержавеющая сталь, алюминий. | Низкосплавная сталь | Нержавеющая сталь, алюминий, медь. |
| металл. | Плавится и горит | плавится | Плавится, горит, испаряется | плавится |
| Газы | Ацетиленкислород, иногда пропан | азот | Кислород | Аргон / водород, азот, воздух, кислород, CO2 |
| есть ручные? | да | Нет | Нет | Нет |
| Капвложения | Низкие | Высокие | Высокие | средние |
Из немеханических способов резки металлов можно упомянуть следующие термические способы резки: газовую резку, плазменную резку и лазерную резку металлов. Принцип, на котором основываются все технологии термической газовой резки, посновывается на использовании тепла для накаливания металла к температуры, достаточной для его плавления, возгорания или испарения.
В случае газовой резки, речь идет, главным образом, в температуре возгорания. то есть, при газовой резке металл НЕ плавится потоком газовой смеси, а лишь доводится ей к температуры возгорания. Затем, топливный газ имеет лишь вспомогательное значение, т.к. экзотермический процесс окисления железа затем проходит самостоятельно, при условии подачи лишь кислорода, який сжигает металл и выдувает из разреза окалину и оплавленные частицы металла. Газовая резка используется обычно для резки конструкционной стали, причем, в том числе, и листов значимой толщины, а иногда также и для резки нержавеющей стали. Типичным топливом является ацетилен C2H2, а окислителем. кислород.
Простейшее приспособление для газовой резки металла состоит из газовых баллонов, регуляторов давления, шлангов, смесителя и газовой горелки. Такое приспособление может использовать в ручном режиме для грубой работы, а не требующей высокой точности разрезов. например, для утилизацию стальных конструкций на металлолом. Для вырезки фигурных деталей и частей из стали существуют автоматические установки газовой резки с программным управлением, позволяющие как в значимой степени автоматизировать процесс резки, так и создавать из металлического листа довольно сложные формы.
Резка газом При газовой резке металла, нужны и топливо (ацетилен), и окислитель (кислород). Однако, смесь топлива и кислорода используется только при первичном нагреве и проколет стального листа. после этого, железо возгорается и процесс его окисления проходит уже без участия топливного газа. На этапе собственно резки, нужен лишь кислород, поддерживающий горение и выдувающий из разреза продукты сгорания.
Необходимой и Наиболее важной частью любой установки для резки газом является газовая горелка, через которую выходит поток топливного газа в смеси с окислителем (в большинстве случаев, эти компоненты смеси Представлены, соответственно, ацетиленом и кислородом). Горелка для газовой резки имеет головку с углом 60 ° или 90 ° С одним центральным отверстием-соплом и Несколькими соплами, расположенными по кругу от центрального. Центральное сопло предназначено для выхода кислорода, який поддерживает горение железа и выдувает из разреза шлак-окалину, и используется на этапе резки. Внешние сопла предназначены для вывода смеси ацетилена и кислорода только на этапе предварительного нагрева стального листа; Круговое расположение топливно-кислородных сопел делает возможным изменение направления разреза без изменения положения горелки, а также обеспечивает лучший баланс пламени предварительного нагрева.
Процесс резки газом начинается с нагрева кромки стального листа или, в Некоторых случаях, некоей точки посередине его поверхности. Этот предварительный нагрев осуществляется путем подачи пламени ацетиленакислорода через расположенны по окружности горелки сопла и продолжается до тех пор, пока сталь не приобретет температуру, достаточную для возгорания (это обычно становится заметно по характерному ярко-вишневом цвету «отпечатка» пламени на листе). Когда это произошло, открывается подача сильной струи кислорода через центральное сопло. Кислород вступает в химическое взаимодействие с железом, входящим в состав стали, моментально окисляя ее в расплавленный оксид железа, який затем выбивается струей кислорода из разреза.
Окисление железа, происходящее процессе газовой резки ацетиленомкислородом, является высоко экзотермическим процессом. Однажды начав процесс горения железа (путем первичного нагрева и, затем, подачи на прогретую точку кислорода), для его поддержания требуется лишь подавать в Создаваемый разрез кислород. При этом, резка протекает значительно быстрее, чем если бы сталь просто расплавлялась. Сопла подачи топливной смеси на этапе собственно резки НЕ принимают участия в процессе. Сильный рост температуры в месте резки будет легко заметен по интенсивному свечение, хорошо видном даже через Соответствующие защитные очки (ношение которых, кстати говоря, никогда не необходимо пренебрегать).
Нажмите на изображения ниже, если захотите увидеть их в большем разрешении ::
Газопламенная строжки и очистка
Газопламенная строжки используется для обработки соединений и удаления дефектных швов. Для этого, реагирующая (горящая) смесь нагревает металл до температуры возгорания, струя кислорода сжигает мегалл и уносит с собой Сожженные (и иногда частично расплавленный) металл. При газопламенной строжке, используется то же оборудование, что и при газопламенной резке металла. только, требуется заменить сопло: если при резке струя кислорода обычно бывает ориентирована под прямым углом к поверхности разрезаемого металла, то при газопламенной строжке струя почти параллельно поверхности обрабатываемое части.
Похожим на газопламенную строжку процессом является Газопламенная очистка, при помощи которой поверхности Очищают от ржавчины, вторичной окалины, краски, смазок и пыли. Примерами могут служит очистка стальных и бетонных поверхностей.
Преимущества и недостатки
преимущества резки металла пропаном перед другими способами очевидны:
Схема сборки ручного резака для резки стали.
- Применяется газовая резка, когда нужно разрезать довольно толстый металл или что-то вырезать по шаблонам, когда требуется криволинейные рез, який попросту невозможно сделать то же болгаркой. Газовый резак незаменим, если возникла необходимость вырезать диск из толстого металла или пробить глухое отверстие на 20-50 мм.
- Малый вес и удобство в использовании газового резака — еще одно неоспоримое достоинство. Кто работал с бензиновым аналогами, знает, насколько они тяжелы, неповоротливы и шумный, сильно вибрируют, заставляя оператора прилаг Значительные усилия при работе. Газовые модели лишены всех ЭТИХ недостатков.
- Кроме того, резка металла газом позволяет работать в 2 раза быстрее, нежели при использовании устройства с двигателем на бензине.
- Пропан стоит гораздо дешевле Не только бензина, но и других газов. Поэтому его выгодно использовать при больших объемах работ, например, при резке стали на металлолом.
- Кромка среза при пропановой резке немного хуже, чем при использовании ацетиленовых резаков. Тем не менее срез получается гораздо чище, чем в бензиновых горелок или болгарки.
Единственным минусом газовых резаков (Пропановых в том числе) можно считать ограниченность Spectra металлов, Которые с их помощью можно резать. Им под силу только низко- и среднеуглеродистые стали, а так же ковкий чугун.
Кислородно-пропановая установка для пайки и сварки.
резать газом высокоуглеродистые стали невозможно, потому что температура их плавления довольно близка к температуре пламени. В результате окалина НЕ выбрасывается в виде столпа искра с обратной стороны листа, а смешивается с расплавленным металлом по краям разреза. Это не дает кислороду добраться вглубь металла, чтоб его прожечь. При резке чугуна процесса мешают форма зерен и графит между ними. (Исключение составляет ковкий чугун). Алюминий, медь и их сплавы газовой резке тоже НЕ поддаются.
Следует напомнить, что к низкоуглеродистым сталям относятся марки от 08 до 20Г, к среднеуглеродистым — марки от 30 до 50Г2. В обозначениях же марок углеродистых сталей впереди всегда ставится буква В.
Нюансы резки по металлу
Схема процесса разделительной газокислородной резки.
резать металл нужно с правильной скоростью. Определить оптимальную скорость можно визуально по тому, как разлетаются искры. Поток искра при верной скорости вылетает под углом примерно 88-90 ° к разрезаемой поверхности. Если поток Искра полетел в сторону, противоположную движению резака, это означает, что скорость резки слишком мала. Если же угол потока Искра меньше 85 °, это сигнализирует о превышение скорости.
При работе всегда необходимо ориентироваться на то, какой толщины металл. Если свыше 60 мм, лучше располож листы под наклоном, чтоб обеспечить сток шлаков, и выполнять работу Наиболее точно.
Резка толстого металла имеет свои особенности. Перемещать резак раньше, чем металл будет разрезан на всю толщину, нельзя. К концу процесса резки необходимо плавно уменьшить скорость продвижения и сделать угол наклона резака больше на 10-15 °. Останавливаться в процессе резки не рекомендуется. Если же работа по какой-то причине была прервана, а не продолжайте резать с той точки, на которой остановились. Необходимо заново начать резать и только в новом месте.
Завершил резку, сначала перекрываем режущий кислород, затем отключаем регулирующий кислород, в последнюю очередь отключаем пропан.
Как правильно резать металл кислородно-пропановым резак?
По сравнении с газосварочнымы работами резка газом требует от человека гораздо меньших навыков. Поэтому овладеть газовым резак не так уж сложно. Достаточно понятий, как это правильно делать. Наибольшее распространение в наше время получили пропановые резаки. В них применяются совместно пропан и кислород, так как их смесь дает наибольшую температуру горения.
Резак пропановый предназначен для ручной разделительной кислородной резки углеродистых и низколегированных сталей с применением пропана.
необходимое оборудование
Для резки металла газом необходимо иметь по одному баллон пропана и кислорода, шланги высокого давления (кислородные), сам резак и мундштук нужного размера. На каждом баллоне должен располагаться редуктор, позволяющий регулировать подачу газа. Учтите, на баллоне с пропаном резьба обратная, поэтому наверно на него другой редуктор невозможно.
Конструкция газового оборудования для резки металла разных производителей отличается незначительно. Обычно на всех них есть 3 вентиля: первый из них для подачи пропана, за ним идет вентиль регулирующего кислорода, после — вентиль режущего кислорода. Чаще всего кислородные вентили синие, то же, что открывают пропан, красные либо желтые.
металл режут под воздействием струи горячего пламени, которая генерируется резак. Во время работы аппарата в специальной смесительной камере пропан соединяется с кислородом, образуя горючую смесь.
Пропановый резак способен раскроя металл толщиной до 300 мм. Многие детали этого аппарата сменные, поэтому устройство в случае его поломки можно быстро отремонтировать прямо на рабочем месте.
Очень важно правильно выбрать мундштук. При его подборе стоит исходить из толщины металла. Если предмет, який необходимо разрезать, состоит из частей разной толщины, которая варьируется от 6 до 300 мм, понадобится несколько мундштучных с внутренними номерами от 1 до 2 и с внешними — вот 1 до 5.
Поверхностная и фигурная резка
Иногда возникает необходимость прорезать металл НЕ насквозь, а лишь создать на поверхности рельеф, прорезая на листе канавки. При этом способе резки металл будет нагреваться Не только за счет пламени резака. Расплавленный шлак так же послужит источником тепла. Растекаясь, он будет подогревать нижние слои металла.
Поверхностная резка, как и обычная, начинается с того, что нужный участок прогревается до температуры воспламенения. Включил режущий кислород, вы создадим очаг горения металла, а равномерно перемещаем резак, обеспечить процесс зачистки вдоль заданной косильной лески разреза. Резак в этом случае нужно Расположить под углом 70-80 ° к письму. При подаче режущего кислорода нужно наклонить резак, создавая угол в 17-45 °.
Размеры канавки (ее глубину и ширину) регулируйте скоростью резки: увеличивать скорость, уменьшая размеры углубления и наоборот. Глубина выреза увеличится, если возрастет угол наклона мундштука, если уменьшится скорость резки и повысится давление кислорода (конечно же, режущего). Ширина канавки регулируется диаметром режущей кислородной струи. Помните, что глубина канавки должна быть меньше ее ширины примерно в 6 раз, иначе на поверхности появятся закаты.
[Простым СЛОВАМ В резак] КАК ПРАВИЛЬНО зажигать РЕЗАК, И КАК ЕГО ЗАЖИГАЮТ ВСЕ!!!
Вырезать фигурное отверстие в металле можно следующим образом. Сначала намечаем на листе контур (при разметки окружности или фланцев следует отметить еще и центр окружности). К начала самой резки следует сделать пробивку отверстий. Начинать резку всегда необходимо с прямой косильной лески, это поможет Получить на закруглением чистый рез. начинать резать прямоугольник можно в любом месте, кроме углов. В самую последнюю очередь следует вырезать наружный контур. Это поможет вырезать деталь с наименьшими отклонениями от намеченных контуров.
Приступаем к работе
Выставляем на кислородно редукторе 5 атмосфер, на газовом — 0,5. (Обычно соотношение газа к кислороду 1:10.) Все вентили резака следует поставить в закрытое положение.
Для работы резака на редукторе ставим 5 атмосфер, на газовом — 0,5.
Берется резак, сначала немного открываем пропан (на четверть или чуть больше), поджигаем. Упирает сопло резака в металл (Под наклоном) и медленно открываем регулирующий кислород (не перепутайте с режущим). Поочередно регулируем эти вентили, чтоб добиться пламени нужной нам силы. При регулировке открываем попеременно газ, кислород, газ, кислород. Сила (или длина) пламени подбирается с расчетом толщины металла. Чем письмо толще, тем сильнее пламя и расход кислорода с пропаном больше. Когда пламя отрегулировано (оно приобретает синий цвет и коронку), можно резать металл.
Подносится сопло к краю металла, держится он в 5 мм от разрезаемого предмета под углом 90 °. Если письмо или изделие необходимо прорезать в середине, разогрев металл следует начинать с той точки, от которой пойдет разрез. Разогреваем верхнюю кромку до 1000-1300 ° в зависимости от металла (до температуры его возгорания). Визуально это выглядит так, словно поверхность начала немного «мокнут». По времени разогрев Занимает буквально несколько секунд (до 10). Когда металл воспламеняется, открываем вентиль режущего кислорода, и на письмо подается мощная узконаправленная струя.
Вентиль резака следует открывать очень медленно, тогда кислород зажжется от разогреть металла самостоятельно, что дозволит избежать обратного удара пламени, сопровождающегося хлопком. Не спеши ведем кислородной струей вдоль заданной косильной лески. В этом деле очень важно правильно выбрать угол наклона. Он должен составлять сначала 90 °, затем иметь небольшое отклонение на 5-6 ° в сторону, обратную направлению резки. Однако если толщина металла превосходит 95 мм, можно допустит отклонение в 7-10 °. Когда металл уже прорезан на 15-20 мм, необходимо изменить угол наклона на 20-30 °.
Подготовка к работе
Перед работой обязательно требуется осмотреть устройство, чтоб убедиться в том, что резак полностью исправен. Затем Проделайте следующие шаги:
- Первым делом к аппарату для резки присоединяются шланги. До того, как присоединить рукав, нужно его продуть газом, чтоб удалить попавший туда мусор или грязь. Шланг для кислорода крепится к штуцеру с правой резьбой при помощи ниппеля и гайки, второй шланг (для пропана) — к штуцеру с левой резьбой. Не забудьте, прежде чем присоединить рукав с газом, проверить, есть ли подсос в каналах резака. Для этого соедините кислородный шланг со штуцером кислорода, а газовый штуцер должен остаться свободным. Установите уровень подачи кислорода на 5 атмосфер и откройте газовый и кислородный вентили. Потрогай пальцем свободный штуцер, чтоб убедиться, идет ли подсос воздуха. Если нет, следует прочистить инжектор и продуть каналы резака.
- Далее проверьте разъемные соединения на герметичность. Обнаружив утечку, подтянуть гайки или смените уплотнители.
- Не забудьте проконтролировать, насколько герметичный крепления газовых редукторов и исправный ли манометры.
Какой газ использовать для лазерной резки нержавейки?
Совершенно естественно, что когда выбор сделан, и Производственник наконец становится счастливым обладателем новенького 1 — 5 киловаттного лазерного станка, он ожидает, что станок сразу начнет резать нужные детали с высочайшим качеством и «ураганной» скоростью. Жизнь показывает, что это не всегда так. Зачастую технологи забывают о важном расходном материале, требующемся для резки — в газе. Для получения отличных результатов по качеству и производительности резки требуется отработка технологии, выбор параметров резки и, в частности, выбор газа. Стандартной, уже сложившейся практикой является использование кислорода и азота в качестве вспомогательных газов, а иногда и просто сжатого воздуха.
Лазерная резка в азоте
При резке Некоторых металлов, таких как, например, нержавеющие и высоколегированные стали, требуется недопуска даже малейший окисленный срезов. поэтому, в ЭТИХ случаях в качестве газовой среды используются инертные газы, и, в первую очередь, азот. Также, азот используется тогда, когда срезы Впоследствии будут подвергаться окраске, в том числе и порошковой. окисление срезов приводит к значительному ухудшению качества окраски. При высоких требованиях к точности резки. азот может употребляться для обработки листов толщиной до 25 мм. В противоположность кислороду, в котором не допускается наличие примесей в объеме более чем 0,002%, для лазерной резки может исполльзоваться азот с чистотой начиная с 99,5%. Азот и другие инертые газы НЕ вызывают экзотермическим реакциям. поэтому, при такой резке нужен мощный лазер, а азот должен быть сжато до довольно высокого давления (обычно, порядка 35 бар). При использовании азота, Focus лазера должен находиться ближе к обратной поверхности листа. В результате, разрез получается более широким, и в него подается больше сжатого азота. Как правило, используются сопла с диаметром 1,5 мм или больше
Специфика работы с азотом
Окрашенные поверхности Резка лазером в кислороде окрашенных, например, цинковыми или железистым красками поверхностей может приводит к образованию окалины и других дефектов, создающих трудности при последующей газовой сварке. Для устранения подобных дефектов может потребоваться дорогостоящая финальная обработка. Резка в азоте позволяет изначально избегать их.
Гальванизированные поверхности Обычно, не рекомендуется резать в кислороде оцинкованные и гальванически покрытые другими металлами поверхности, т.к., опять же, образуется окалина и, кроме того, срез может получиться неровным. Для резки листов с гальванически покрытием значительно лучше подходит азот.
алюминий Для резки алюминия можно использовать как азот, так и кислород. Однако, кислород в данном случае не оказывает значительного влияния на скорость резки. из-за высокой (2072 ° С) температуры плавления оксида алюминия. При этом, при разрыв оксидной пленки возможно образование неровностей среза. Иногда с этим борются путем резки под низким давлением, но она, в свою очередь, вызывает образование окалины.
В целом, справедливо следующее :. кислород предпочтителен для резки чистого Al. азот лучше использовать для резки сплавов.
Титан Титан и титановые сплавы нельзя резать ни в кислороде, ни в азоте, т.к. эти газы адсорбируются поверхностью листа с образованием хрупкой, ломких слоя. Для работы с титаном следует использовать высокоочищенный аргон или, иногда, гелий.
Преимущества азота большая производительность за счет увеличение скорости резки чистые и точные срезы отсутствие перегрева из-за экзотермическим реакциям большая коррозионная стойкость меньшая цветопотеря отсутствие окалины
