Основы кислородной резки стали и других металлов

Эпизодическая и мелкосерийная обработка металла в целом и стали в частности- разнопланова. Для этого процесса необходим сварочный аппарат, что бы с меньшими затрами и действенным способом разрезать металл. Необходимость во вспомогательных механизмах и устройствах может обнаружиться уже в процессе изготовления, что и явно не улучшит качество работы и увеличит ее сроки. Самое производительное и удобное оборудование Эсаб для сварки потеряет значительную часть своей производительности, если свариваемые детали не будут должным образом подготовлены. Для стальных заготовок действенным способом предсварочной подготовки является кислородная резка – метод довольно давний, но не теряющий своего удобства и применимости.

Газовая резка стали обоснована не только остаточным принципом применения уже имеющихся установок. Зачастую покупка плазменных резаков невыгодна в плане производственной перспективы, вложения будут оправдываться годами. Многофункциональные сварочные аппараты с опционной резкой тоже не всегда удобны и часто заметно дороже сравнимых по мощности аналогов. Стальные детали используются как в промышленности, так и в быту чаще всего – всесторонне освоенный метод резки кислородом вполне способен выдавать достойную чистоту и точность кромок самым малобюджетным образом.

Физические основы кислородной резки стали

Разрезаемая деталь подвергается нагреву струей горящего кислорода и доводится до жидкого состояния в узкой зоне разреза. Однако само прорезание связано не с плавлением, жидкий металл должен интенсивно гореть в струе O₂. Это очень важный момент, ограничивающий применение всего метода по отношению к другим металлическим соединениям.

Расплавить кислородным резаком можно практически любой сплав – а вот гореть в турбулентной атмосфере O₂ с необходимой интенсивностью способны только железо, марганец и титан. Инициированное горение этих металлов сопровождается выделением большого количества теплоты в узкой зоне воздействия факела. Оно передается глубоким слоям и делает возможным быструю и стабильную обработку в виде чистого сквозного реза. Другие сплавы тоже можно прорезать кислородным резаком, но только Fe, Ti и Mn будут обладать приемлемым качеством кромок, будут соответствовать требованиям эффективности использования оборудования. Скажем, цветные сплавы приобретут бугристый вид насильно проплавляемой поверхности – дальнейшая сварка таких деталей станет фактически невозможной без длительной механической подготовки. По сути, наиболее совершенный сварочный аппарат дешево такие кромки заварить не сможет. Длительность и сложность механического выправления «неправильной» резки поставит под сомнение ее необходимость в принципе.

Когда Fe, Ti или Mn в кислородной струе стабильно загорятся, резак перемещается в выбранном направлении со строго выверенной скоростью. Она зависит от химического состава и толщины детали и должна обеспечить прогрев заготовки на всю глубину с одновременным сквозным резом.

Условия эффективной кислородной резки

Аппараты резки металлов кислородом оптимальны в использовании при соблюдении нескольких условий – как технологических, так и характерных для обрабатываемого сплава. К главным факторам эффективности следует отнести четыре:

• Надежный и стабильный тепловой контакт между расплавом, основным металлом и поступающим в рабочую зону кислородом;
• Интенсивность нагрева должна быть достаточной для превышения точки воспламенения металла в атмосфере O₂;
• Само горение должно сопровождаться выделением большого количества теплоты, достаточного для проплавления глубинных слоев заготовки.
• Плавление основных окислов должно начинаться гораздо раньше, чем основного металла – иначе разрез будет зашлакован в самом начале процесса.

Именно эти четыре фактора и ограничивают область эффективного использования аппаратов для разрезания металлов кислородом. Например, стальные сплавы хорошо укладываются в очерченные ограничительные рамки. Размягченное железо загорается в насыщенной кислородной среде уже при 1.000 – 1.070 ˚C (в зависимости от примесного состава). При этом точка плавления Fe находится гораздо выше по температурной шкале, в диапазоне 1520…1550 ˚C. Основные же окислы железа FeO и FeO₂ плавятся при 1350…1370 ˚C. К сожалению, у большинства других распространенных сплавов таких значительных интервалов между температурами воспламенения, плавления основного металла и его окислов не наблюдается. Поэтому резка кислородной струей и ограничена титаном, марганцем и железом – по другим металлическим материалам она либо неэффективна, либо объективно невозможна.

Другим затруднительным фактором для разрезания металлов (и не только кислородом, но и плазмой или лазером) является высокая теплопроводность и значительная вязкость расплава. Тепло «не доставляется» на необходимую глубину ввиду высокой вязкости жидкого металла и распыления тепловых усилий по всей заготовке. Проблема «избыточная теплопроводность + вязкость» связана с характерными особенностями сплавов и не компенсируется использованием качественных аппаратов. Премиальное оборудование Эсаб для резки будет столь же бессильно с вязким и теплопроводным расплавом, как простенький китайский аппарат.

Узкая область использования кислородных резаков – по железу, марганцу и титану – компенсируется достоинствами их применения. Метод отличается большой производительностью и доскональной технологической освоенностью, высокой удельной мощностью и дешевизной погонного метра разреза. Современные аппараты кислородной резки оснащаются дополнительными системами безопасности и устройствами для точной фокусировки факелов. Их не назовешь компактными, но мобильность и энергетическая независимость позволяют заметно увеличить охват обрабатываемых объектов. Использование кислородной резки в строительстве, судостроении, ремонтном и монтажном деле сохраняет свое значение, не взирая на все успехи плазменной обработки металлов – в узкой специализации и технологической простоте есть свои преимущества.

Информация предоставлена интернет-гипермаркетом сварочного оборудования Тиберис - tiberis.ru

Облегчаем квартирный переезд Наверняка каждый из нас куда-то когда-то переезжал. Некоторые люди проводили эту операцию неоднократно. Но если с переездом вы столкнулись впервые, то данный вопрос становится для вас проблемой номер один.

Собственный бизнес на грузоперевозках Сегодня, чтобы увеличить доход своей семьи, многие мужчины задумываются об организации своего дела

Обзор автомобиля Toyota Highlander Автомобиль Toyota Highlander относится к транспортным средствам бизнес-класса и представляя собой мощный кроссовер.