Основы кислородной резки стали и других металлов

Автолюбителям на заметку / 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

Дата публикации: 22 марта 2014 г.
Смотрите так же
           

Выбирать легкосплавные колеса нужно предельно внимательно, чтобы не получить некачественное изделие, которое будет создавать проблемы. Рекомендуется приобретать литые диски r14 в фирменных магазинах и производить установку, в специально оборудованных для этого автоцентрах.

Многие автолюбители, серьезно относящиеся к обслуживанию и ремонту своего «железного коня», в то же самое время снисходительно относятся к его помывке.

Автомобиль мы покупаем не каждый день. Некоторые люди на него собирают деньги годами. И когда они уже готовы сделать ответственную и дорогостоящую покупку, начинают возникать сомнения и страх стать владельцем не помощника в комфортном передвижении










Вход на сайт