Сущность процесса

Основы теории газовой разделительной резки

Процесс кислородной резки металлов основан на сгорании (интенсивном окислении) металлов в струе кислорода и принудительном удалении этой струей образующихся окислов.

В отличие от резки металлов процесс кислородной резки неметаллических материалов (бетона, шлака, огнеупоров) основан на сгорании в кислородной струе металлических порошков, вводимых в зону резки, расплавлении выделенной теплотой неметалла и последующем удалении расплава струей кислорода.

По направленности кислородной струи, ее кинетической энергии и форме образуемых резов кислородную резку можно разделить на два основных способа: резку разделительную, образующую сквозные разрезы, и резку поверхностную (строжку или обточку), при которой на поверхности материала образуются канавки округлой формы.

При газовой (кислородной) и кислородно-флюсовой резке непрерывный подогрев металла осуществляется газовым пламенем, а при кислородно-дуговой и плазменно-кислородной резке в первом случае — дугой, а во втором — проникающей дугой и плазмой.

При резке кислородным или порошково-кислородным копьем подогрев металла требуется лишь в начале процесса резки.

Кислородная резка находит широкое применение во всех областях металлургической и металлообрабатывающей промышленности.

Особенно широкое применение нашла ручная разделительная резка стали при раскрое листов, при резке профильного металла, при вырезке деталей простого и сложного контуров.

Значительное распространение получила также машинная кислородная резка, осуществляемая на полуавтоматах и на автоматах, позволяющих копировать контуры чертежа или шаблона с помощью механических, электромагнитных или фотокопировальных головок. При малых сериях или штучном производстве плоских деталей из листовых сталей, когда изготовление штампов не окупается, кислородная машинная резка имеет самое широкое применение. Кислородная (газовая или кислородно-флюсовая) машинная резка с успехом заменяет также и строгальные операции, в частности операцию скоса кромок листов под сварку, где производительность ее во много раз выше производительности других способов.

Достаточно широкое распространение имеет также и поверхностная кислородная резка, основная область применения которой — заводы черной металлургии, где этот вид резки применяется для удаления поверхностных дефектов литья и проката.

Применение копьевой резки до последнего времени в нашей стране ограничивалось образованием (прожиганием) леток в металлургических печах, отверстий в стальных блоках при взрывных работах и т. п. В последние годы копьевая резка находит применение также при разделительной резке. Особенно перспективно порошково-кислородное копье, позволяющее осуществлять разделительную резку не только металлов и сочетаний металлов с огнеупорами, но и чисто неметаллических материалов, таких как бетон, металлургические шлаки и огнеупоры.

Весьма большое распространение в черной металлургии получила также поверхностная воздушно-дуговая резка, а в машиностроительной промышленности и в судостроении разделительная резка плазменной проникающей дугой для раскроя алюминиевых сплавов, коррозионно-стойких сталей и сплавов меди.

Процесс газовой (кислородной) резки основан на сгорании (интенсивном окислении) металла в струе кислорода и принудительном удалении этой струей образующихся окислов.

При резке стали сгорание железа в кислороде протекает по реакциям

так как при высоких температурах в зоне реакции резки образуются все три окисла железа.

Нагрев металла производят подогревающим пламенем резака, образуемым при сгорании горючего газа в кислороде. Когда температура нагрева металла достигнет величины, достаточной для воспламенения металла в кислороде, пускают струю технически чистого (99,0 — 99,8%) кислорода и начинают процесс резки.

Этот кислород, выходящий обычно из центрального канала мундштука и идущий непосредственно на окисление металла и удаление окислов, принято называть режущим в отличие от кислорода подогревающего пламени, выходящего в смеси с горючим газом из подогревающих сопл.

Направленный на нагретый участок металла режущий кислород немедленно вызывает интенсивнее окисление металла в верхнем слое, образуя на поверхности сильно перегретую закись железа и под ней слой оплавленного металла. Вытесненные струей в разрез расплавленные окислы нагревают нижележащий слой металла, создавая условия для его интенсивного окисления и т. д. В результате, процесс интенсивного окисления распространяется на всю толщину листа или заготовки. Образующиеся при сгорании металла окислы, будучи расплавленными, увлекаются струей режущего кислорода и удаляются из зоны резки.

Дата добавления: 2014-01-04