Главная
Новости
Статьи
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения




18.01.2022


17.01.2022


17.01.2022


16.01.2022


15.01.2022


15.01.2022


13.01.2022





Яндекс.Метрика

Кислородная резка металлов

13.03.2016

Принцип кислородной резки металлов заключается в следующем (рис. III.18). Инструмент для кислородной резки — резак 1 подает к разрезаемому металлу 2 горючую смесь 3, состоящую из кислорода и какого-либо горючего материала, имеющего высокую теплотворную способность. В качестве горючих материалов используют ацетилен, пропан-бутан, природный газ, а также керосин или бензин.
При сгорании горючей смеси разрезаемый металл нагревается до температуры 780—830°. Тот же резак подает к месту резки струю чистого кислорода 4 под давлением от 3 до 10 ат. Нагретый металл сгорает в струе кислорода, а образующиеся при сгорании окислы 5 выдуваются кислородом.
На последующих стадиях резки нагрев металла происходит не только за счет тепла, образующегося при сгорании горючей смеси, но и тепла, выделяемого при сгорании металла. При передвижении резака, позади его, в металле образуется прорезь 6, отделяющая вырезаемую деталь от остального металла.
Кислородная резка металлов

Способом кислородной резки разрезают те металлы, у которых температура воспламенения ниже температуры плавления, температура плавления окислов ниже температуры плавления металла, а теплопроводность не очень велика. Если температура воспламенения выше температуры плавления, то металл будет при нагревании расплавляться и терять свою форму до начала сгорания и образования прорези.
При резке окислы, образующиеся в прорези, необходимо расплавить и удалить давлением струи кислорода. Если температура плавления окислов выше температуры плавления металла, то прежде расплавления окислов будет плавиться металл и прорезь не получит правильной формы. Резка металлов с большой теплопроводностью затрудняется значительным отводом тепла от места реза в массу металла.
Кислородная резка металлов

В табл. III.11 приведены значения температур воспламенения металла, температур плавления металла и его окислов, а также теплопроводность для малоуглеродистой стали и алюминия и его сплавов.
Данные табл. III.11 показывают, что тепловые постоянные малоуглеродистой стали обеспечивают все условия для кислородной резки. В то же время эти же данные приводят к выводу, что изделия из алюминия и его сплавов кислородной резке подвергать нельзя. Алюминий и его сплавы хорошо разрезаются плазменной резкой. Кислородной резке подвергаются все низколегированные стали, нашедшие широкое применение в конструкциях в настоящее время, — 15ГС, 14Г2, 10Г2С-1, 15ХСНД и 10XCHД.
При кислородной резке сталей высокой прочности (класса С45 и выше), т. е. имеющих большую степень легирования на кромках вырезанных деталей, могут появиться трещины.
На кромках деталей в результате их быстрого охлаждения образуются участки с хрупкими заколочными структурами. При охлаждении кромки деталей стремятся укоротиться, однако этому препятствует остальная, менее нагретая, часть деталей. В зоне кромок возникают растягивающие напряжения, которые и вызывают разрывы металла (трещины) в зоне хрупких структур. Трещины могут распространяться и в глубь детали.
Кислородная резка металлов

При кислородной резке высокопрочных термически упрочненных сталей на кромках деталей возникают не только участки закаленных хрупких структур, но и участки со структурами отпуска с пониженной прочностью. Эти участки называют участками разупрочнения. Следует отметить, что участки с измененной структурой после кислородной резки возникают и на кромках деталей, изготовленных из малоуглеродистой и низколегированных сталей повышенной прочности (классов С30—С40), однако -размеры этих участков меньше и степень повышения хрупкости меньшая.
На рис. 111.19 показаны схемы расположения на кромках деталей участков с измененной структурой: а — для малоуглеродистой и низколегированных сталей всех классов и б — для термически упрочненной стали. На схемах обозначены: 1 — участки с закалочными структурами, 2 — участок разупрочнения и 8 — основной металл. Здесь же помещены примерные графики изменения твердости стали в зоне термического влияния кислородной резки и структуры для сталей ВСт.3сп, 15ХСНД и 15ГСФМР термически упрочненной.
По виду структур (рис. 111.19, в) можно установить, что участок закалки у стали ВСт.3сп наряду с перлитом имеет неравновесную составляющую сорбита, а у сталей 15ХСНД и 15ГСФМР — структуру тростита и сорбита. Зона разупрочнения у термически упрочненной стали 15ГСФМР представляет собой сорбитообразный перлит.
Примерные размеры и твердость зон измененной структуры для некоторых сталей после кислородной резки приведены в табл. III.12.
Кислородная резка металлов

Вследствие того что высокопрочные низколегированные стали склонны к образованию, трещин при быстром остывании, при кислородной резке некоторых сталей применяют подогрев в зоне резки для замедления их охлаждения в целях снижения твердости зон закалки.
Значительная закалка кромок деталей, выполненных из низколегированных сталей, а также возможное наличие в них незаметных для глаза трещин особо опасны для деталей, кромки которых не подлежат сварке и при работе конструкций испытывают растягивающие напряжения, направленные вдоль кромок. В этом случае правила изготовления металлических конструкций требуют удаления зон закалки механической обработкой (строганием или фрезерованием). При наложении на указанные кромки сварных швов механическая обработка не требуется, так как при сварке зона закалки переплавляется и получает иную структуру.
Кислородная резка металлов

Для кислородной резки применяют технический кислород с чистотой не менее 98,5%. На крупных заводах кислород получают на собственных кислородных станциях и разводят по цехам по трубам под давлением до 30 ат. На средние и малые заводы кислород доставляют в баллонах со специальных кислородных заводов. В каждый баллон накачивают 6400 л газообразного кислорода. В баллонах кислород находится под давлением 150 ат. Кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет.
К месту резки кислород из баллонов поступает по трубам через газораспределительную рампу. Такая рампа показана на рис. III.20. Кислород из баллонов 1 через медные соединительные трубки 2 попадает в трубопровод рампы 3, а затем через вентили 4 направляется в головную часть заводского кислородопровода 5. Давление кислорода в трубопроводе рампы устанавливают по показаниям манометра 6. При малых объемах резки кислород из баллона отбирают через редуктор по резиновому шлангу непосредственно к резаку.
В качестве горючих материалов наиболее часто применяют газ ацетилен, нефтяной газ пропан-бутан, коксовый газ, а также керосин и бензин. На заводах металлоконструкций обычно имеются стационарные ацетиленовые станции, получающие ацетилен путем разложения водой карбида кальция. От станции ацетилен разводят по цехам завода по трубам под давлением от 0,1 до 0,7 ат. При небольших объемах работ ацетилен получают в переносных генераторах.
В табл. III.13 указаны характеристики стационарных и переносных генераторов, а также примерный расход этими генераторами карбида кальция и воды.
Кислородная резка металлов

Некоторые заводы используют для кислородной резки нефтяной (пиролизный) газ, который получают из нефти на заводских пиролизных станциях.
В последние годы широко применяется пропан-бутан. Этот газ привозят на завод в сжиженном виде в автоцистернах или баллонах. Из автоцистерн его перекачивают в заводские стационарные емкости, из которых подают в цехи уже в газообразном состоянии по трубам.
При транспортировании пропан-бутана в баллонах последние присоединяют к заводской сети через газораспределительные рампы, аналогичные рампам для кислорода. В отдельных случаях пропан-бутан можно отбирать через редуктор по резиновому шлангу непосредственно к резаку.
Коксовый газ применяют на предприятиях, расположенных вблизи от металлургических заводов, на которых этот газ получают.
Кислородная резка металлов

Бензин или керосин заливают в специальные бачки (рис. III.21). Воздушным насосом 1 в бачке поднимают давление, контролируемое манометром 2, и горючее вытесняется из бачка по трубке 3 в резиновый шланг, идущий к резаку. Некоторые сведения о горючих материалах приведены в табл.III.14.
Кислородная резка стали имеет ряд важных положительных свойств: можно разрезать металл практически любой толщины и конфигурации, качество кромок деталей получается высоким, сам процесс легко поддается механизации. Именно эти свойства и обеспечили этому способу резки столь широкое распространение.
Кислородная резка металлов

Кислородную резку по качеству поверхности реза классифицируют по пяти классам — с I по V. Характеристика классов приведена в табл. III.15. Здесь же указаны виды деталей машин и строительных конструкций, соответствующих каждому классу.
Кислородная резка металлов

Качество поверхности резки самым тесным образом связано со скоростью резки: с уменьшением скорости резки качество ее возрастает. Скорость резки для каждого класса определяют по формуле
Кислородная резка металлов

где Кск — коэффициент скорости; его значения для каждого класса приведены в табл. III.16;
δ — толщина разрезаемого листа, мм.
Качество поверхности реза определяют шестью характеристиками: отставанием бороздок в нижней части поверхности реза, глубиной бороздок на поверхности реза, отклонением поверхности реза от плоскости, перпендикулярной к поверхности разрезаемого листа, округлением верхней кромки и, наконец, глубиной отдельных выхватов и их размером вдоль линии реза.
Значения характеристик качества поверхности реза в зависимости от Кcк определяют по формулам, указанным в табл. III.16. В этой же таблице указаны наибольшие значения характеристик качества реза по нескольким толщинам листов для классов I, III и V (значения характеристик для классов II и IV из-за экономии места не приведены).
Количество выхватов, допускаемых на длине в 1 м, равно порядковому номеру класса. Так, для класса I допускается один выхват, а для класса IV — четыре вы-хвата.
Характеристики качества реза и формулы для определения их абсолютных значений, приведенные в табл. III.16, разработаны Mеждународным институтом сварки. В определение характеристик и формулы внесены некоторые коррективы по рекомендации ВНИИавтогена.
Кислородная резка металлов

При вырезании деталей конструкций применяют три способа кислородной резки: ручным резаком, переносными машинами и стационарными машинами. При резке ручным резаком последний находится в руке резчика. Резчик держит резак на необходимом расстоянии от поверхности разрезаемого металла и перемещает его вдоль линии реза.
Когда металл режут переносными машинами, резак укрепляют к корпусу машины, которая на колесах с помощью электромотора перемещается вдоль линии реза либо непосредственно по разрезаемому металлу, либо по направляющим, укладываемым на металл. При окончании резки одного листа резчик переносит машину и направляющие на другой лист.
Кислородная резка металлов

Стационарные машины состоят из газорежущего и копирующего устройств, стола, на котором укладывают шаблон вырезаемой детали, и стола для укладки обрабатываемого металла. Копирующее устройство электромотором перемещает резак согласно очертанию шаблона, и он вырезает из листа деталь требуемого очертания.
Резаки для ручной кислородной резки металла подразделяют на две группы. Резаки первой группы предназначены для резки с использованием в качестве горючего материала газов, а второй группы — жидких горючих. В настоящее время из резаков первой группы чаще всего применяют резаки типа «Пламя» и РР-53, а из второй группы — К-51.
Ручной резак «Пламя» показан на рис. III.22. Этот прибор состоит из следующих основных частей: ниппелей 1 и 8 для присоединения шлангов, по которым подаются кислород и горючий газ; трубок 2 для подвода кислорода и горючего газа к головке резака; инжекторносмесительной части 3, где смешивается часть кислорода с горючим газом для образования горючей смеси. Кроме того, у резака имеются вентили 4 и 5 для регулирования поступления горючего газа и кислорода, головка резака 6 и ручка 7, за которую резчик держит резак.
Главной частью любого резака является головка резака, включающая сменные мундштуки с отверстиями, предназначенными для направления струи подогревающей смеси и режущего кислорода к месту резки.
Для резки стали разной толщины требуется подводить к месту резки различное количество горючей смеси и кислорода, для чего резаки снабжают сменными мундштуками с различной площадью отверстий.
Кислородная резка металлов

Мундштуки ручного резака «Пламя» изображены на рис. III.23. Режущий кислород поступает к месту резки по каналу внутреннего мундштука 1, а горючая смесь — по кольцевой щели 2 между внутренним и наружным мундштуком 3.
В нашей стране ведутся большие работы по изысканию лучшей конструкции головки и мундштуков резаков. На рис. III.24 изображены головка 1 и сменные мундштуки 2 и 3, предложенные инж. А.Г. Семеновым и с успехом применяемые на ряде заводов. Эти мундштуки можно применять при использовании в качестве горючего как пропан-бутана, так и ацетилена. В последнем случае внутренний мундштук делают на несколько миллим длиннее, с тем чтобы торцы мундштуков со стороны выходных отверстий совпадали.
Основной особенностью мундштуков инж. А.Г. Семенова является наклон кольцевой щели для подачи горючей смеси к оси головки в сторону движения смеси. Этим обеспечивается концентрация горючей смеси на малом участке и, следовательно, более быстрый нагрев разрезаемого металла до температуры возгорания.
Горючая смесь, направленная конусообразно, сжимает струю режущего кислорода, благодаря чему большая часть кислорода направляется к месту реза. Эти особенности головки мундштуков инж, А.Г. Семенова позволяют более экономично расходовать кислород и горючие материалы и вести резку на больших скоростях.
В табл. III.17 приведены диаметры выходных каналов внутренних и наружных мундштуков, а также внешние диаметры концевых частей внутренних мундштуков, поскольку они определяют ширину кольцевой прорези для горючей смеси.
Принцип устройства машинных резаков таков же, что и у ручных, но конструктивное оформление несколько иное, поскольку резак крепится к машине.
Кислородная резка металлов

У некоторых машинных резаков наружный и внутренний мундштуки соединены в одну деталь, называемую соплом. Режущий кислород проходит через сопло по центральному каналу, а горючая смесь — по нескольким каналам, расположенным на окружности, концентричной с центральным для кислорода.
Для кислородной резки с использованием жидких горючих (керосина или бензина) применяют резак (керосинорез) К-51. Основное отличие резака К-51 от резаков, работающих на ацетилене, заключается в том, что он имеет испаритель, в котором жидкое горючее, нагреваемое пламенем подогревателя, превращается в пар.
Резак К-51 (рис. 111.25) состоит из следующих основных частей: ниппелей 1 и 12 для крепления кислородного шланга и шланга от бачка с горючим, вентиля 2 для регулирования поступления кислорода, вентиля 3 для регулирования поступления горючего, испарителя 4, где горючее испаряется под действием пламени подогревателя 6.
Кислородная резка металлов

В конструкции этого резака имеются также инжектор 5, смеситель кислорода и паров горючей смеси 9, трубка 10 и вентиль 11, через которые режущий кислород направляют к головке резака, наружный 7 и внутренний 8 мундштуки.
Резак оборудован колесиками 13, позволяющими резчику опирать резак на разрезаемый металл и выдерживать необходимое расстояние от торца мундштуков 8 до поверхности металла. Диаметры каналов мундштуков резака К-51 указаны в табл. III.17.
У нас в стране выпускают несколько моделей переносных машин для кислородной резки. Некоторые модели имеют по два резака, что позволяет не только вырезать детали, но и одновременно снимать фаску под сварку. Наибольшее применение получили машины типа ПП-1 (однорезаковые) и ПП-2 (двухрезаковые).
Резаки обеих машин допускают резку металла толщиной от 5 до 250 мм. Механизм машин позволяют регулировать скорости передвижения от 70 до 1500 мм. Регулировка скорости плавная — реостатом. Длина машин 435 мм, ширина 255 мм, высота 298 мм. Вес машины около 21 кг. На рис. III.26 показана однорезаковая машина ПП-1.
Из стационарных машин наиболее распространены портальная машина АСП-1М и консольного типа АСШ-2. У обеих машин шаблоном является копия вырезаемой детали, выполненная в натуральную величину из стального листа. Магнитный палец копирующего устройства притягивается к кромке шаблона и, вращаясь, обегает контур шаблона.
Кислородная резка металлов

Обегая контур шаблона, копирующее устройство заставляет двигаться резак по аналогичной линии. Машина ACII-1M изображена на рис. III.27. Здесь 1 — стол для укладки шаблонов и для крепления путей портала 2; 3 — копирующее устройство; 4 — резак. Стол для укладки разрезаемого металла на рисунке не показан.
Машина консольного типа АСШ-2 показана на рис. III.28. Основными частями машины являются стойка 1, шарнирная консоль 2 с укрепленными на ее конце резаком 3, копирующее устройство 4 с магнитным пальцем, консоль 5 для крепления шаблона 6.
Кислородная резка металлов

Некоторые технические характеристики рассмотренных стационарных газорежущих машин приведены в табл. III.18. Стационарные машины обеспечивают высокую точность размеров вырезаемых деталей. Размеры деталей отклоняются от проектных не более чем на 1 мм.
Шаблоны из листовой стали для копирующего устройства с магнитным пальцем стоят дорого; они требуют большого расхода металла и значительных затрат труда на их изготовление. Более дешевыми являются шаблоны с алюминиевыми рейками.
Кислородная резка металлов

Алюминиевые рейки сечением 10x10 мм в соответствии с контуром детали прикрепляют винтами к стальному листу прямоугольной формы. Копирующее устройство в данном случае имеет два пальца, которые обхватывают алюминиевую рейку и при вращении (в разную сторону) входят в сцепление с рейкой и движутся вдоль нее, заставляя резак перемещаться соответственно расположению реек.
В последние годы начинают применять газорежущие стационарные машины с фотокопировальными системами, т. е. машины, для которых шаблоном является чертеж детали, выполненный в масштабе 1:5 или 1:10.
Система машины ФОС-4, разработанная ЦНИИТмашем, позволяет вырезать детали по чертежу с отклонениями размеров деталей от проектных в пределах ±1 мм. С применением фотокопировальных систем становится целесообразным вырезать на машинах детали при малой повторяемости. Фотокопировальными устройствами можно оборудовать любую стационарную газорежущую машину.
В настоящее время выпущены более совершенные газорежущие машины с программным управлением. У этих машин, работающих с чертежа, автоматически регулируются все элементы режима резки (подача кислорода, горючей смеси, скорость резки), а резак не только обходит контур детали, но и переходит от одного контура к другому.
Важным элементом стационарной газорежущей машины является стол для укладки металла, из которого вырезают детали. Конструкция стола должна быть такой, чтобы металл лежал горизонтально, пламя резака, выходя из прорези, не повреждало основную конструкцию стола и было бы удобно убирать обрезки и застывшие капли металла.
Обычно стол представляет собой клетку из балок на опорах. Сверху на балки устанавливают на болтах стальные полосы на ребро, которое заменяют по мере износа. Под стол устанавливают ящик-контейнер, в котором собирают падающие со стола вниз отходы. По мере заполнения контейнер выдвигают и отходы высыпают.
У стационарной консольной машины типа АСШ-2 размеры обрабатываемого листа ограничиваются длиной консоли. Для возможности обработки листов большого размера на ряде заводов эти машины оборудуют передвижными столами. По мере вырезания части деталей стол с листом передвигают в зону работы резака.
Кроме переносных и стационарных газорезательных машин общего назначения в нашей стране и за рубежом выпускают машины специального назначения. К таким машинам относятся портальные многорезаковые машины, применяемые для роспуска листов на полосы или для одновременного вырезания нескольких мелких деталей одинакового очертания, машины для фасонной обрезки концов труб с одновременным снятием фасок под сварку, переносные машины для обрезки труб под прямым углом к оси трубы и снятия на торцах труб фасок (рис. III.29) и ряд других.
Кислородная резка металлов

В связи с большим количеством факторов, влияющих на качество и производительность кислородной резки, перед началом резки необходимо тщательно разработать технологический процесс. К началу разработки его процесса бывает известно очертание и размеры детали, ее назначение, количество деталей в партии, толщина и марка стали, из которой вырезается деталь.
Более целесообразно разрабатывать технологический процесс кислородной резки в такой последовательности и объеме: 1) определить способность стали подвергаться кислородной резке, т. е. могут ли возникать трещины на кромках; 2) отнести деталь к определенному классу по качеству поверхности реза; 3) выбрать способ резки; 4) найти скорость резки и провести ее корректировку с учетом действительной чистоты кислорода; 5) подсчитать расход кислорода и горючих материалов; 6) определить необходимое давление режущего кислорода и выбрать номера мундштуков; 7) определить норму времени на вырезку одной детали.
Выше было отмечено, что при кислородной резке под влиянием нагрева и быстрого охлаждения на кромках деталей возникают участки с закалочной (хрупкой) структурой. При определенном химическом составе стали потеря пластичности может быть настолько значительной, что растягивающие напряжения, возникающие в кромках при их остывании, вызывают в них трещины на глубину в 2—3 мм.
Возможность появления трещин можно выявить по эквиваленту углерода, определенному по формуле
Кислородная резка металлов

В формулу вместо химических символов элементов следует подставлять их содержание в рассматриваемой стали в процентах. Чем больше величина эквивалента углерода, тем выше степень закалки кромок и, следовательно, вероятность появления трещин.
При эквиваленте углерода до 0,6% резку можно производить в любых производственных условиях с полной уверенностью в том, что трещины на кромках возникать не будут. При эквиваленте углерода от 0,6 до 0,8% резать металл без подогрева можно только при температуре окружающего воздуха не ниже 15°. При более низкой температуре необходим подогрев зоны резки до 120°.
Подогрей замедляет скорость остывания кромки и снижает степень закалки. Подогревать металл можно перед резкой и после нее, непосредственно за резаком. Подогрев удобно производить мощной горелкой, так как кислород и горючий металл, необходимые для горелки, всегда имеются на участке кислородной резки, а технология подогрева и резки имеют много общего. Если эквивалент углерода более 0,8%, необходим подогрев до 200° при любой температуре окружающего воздуха. Эквивалент углерода для некоторых марок сталей приведен в табл. III.19.
Значения эквивалента углерода показывают, что стали малоуглеродистые и низколегированные 09Г2, 15Г2СФ и 12Г2СМФ можно подвергать кислородной резке без всяких ограничений, низколегированные стали 10Г2С-1, 15ХСНД и 10XCHД следует резать при температуре выше 15°, не прибегая к подогреву, а сталь 15ХГ2СФМР необходимо подогревать в зоне резки до 200°.
Если подогрев стали организовать сложно, допустимо резать сталь без подогрева, но после резки необходимо, удалить закаленную зону с возможными трещинами механическим путем — строганием или фрезерованием.
Класс точности поверхности реза можно определить по табл. III.15, исходя из назначения детали. При этом необходимо учитывать, что с повышением класса точности понижается скорость резки, поэтому повышать требования к качеству без достаточного обоснования не следует.
Кислородная резка металлов

При выборе способа резки следует учитывать следующие соображения.
1. Резка на стационарных машинах обеспечивает самое высокое качество резки и наибольшую производительность. Особенно эффективны также машины при разрезании листа на полосы несколькими резаками одновременно, при вырезании различных мелких деталей также несколькими резаками и крупных деталей сложного очертания. В последних двух случаях требуется изготовление дорогостоящих шаблонов, и резка становится экономически целесообразной при большом количестве одинаковых деталей.
2. Резка переносными машинами эффективна и при небольшом количестве одинаковых деталей, она обеспечивает хорошее качество, но производительность таких машин несколько ниже стационарных.
3. Ручная резка обеспечивает точность резки не выше 3 класса, а ее производительность самая низкая. Применять ручную резку поэтому следует только тогда, когда применить машины невозможно (резка фасонных профилей) или когда объемы выполняемых работ малы (различные мелкие работы в сборочных цехах).
Скорость является основным фактором, определяющим качество резки. Влияет на скорость и толщина разрезаемого металла. Расчетную скорость резки можно определить по формуле
Кислородная резка металлов

где Kcк — коэффициент скорости резки, значение которого для каждого класса качества резки приведено в табл. III.16;
δ — толщина разрезаемого металла, мм.
При одинаковой толщине металла и одинаковых требованиях к качеству скорости для всех способов резки (ручная, машинная) одинаковы. На рис. III.30 показаны графики изменения расчетной скорости резки листа разных толщин для всех классов качества.
Кислородная резка металлов

Скорость сгорания металла в струе кислорода, а следовательно и скорость резки, зависит от чистоты кислорода. С увеличением ее скорость резки можно увеличивать, при понижении чистоты ее необходимо снижать. Скорости, получаемые по формуле III.5, соответствуют чистоте кислорода, равной 99,5%.
Технический кислород по стандарту должен иметь чистоту не менее 98,5%. Для получения скорости резки при чистоте кислорода, отличной от 99,5%, необходимо умножить расчетные скорости на коэффициент чистоты кислорода K4, значения которого приведены в табл. III.20. Если чистота кислорода более 99,5%, а увеличение скорости по каким-либо мотивам не целесообразно, можно несколько снизить давление кислорода и сократить этим его расход.
Кислородная резка металлов

Кислород в процессе резки расходуется на окисление разрезаемого металла, на выдувание окислов и расплавленного металла из прорези и на образование горючей смеси, подогревающей металл. Часть кислорода рассеивается в атмосферу.
Многообразие функций кислорода затрудняет аналитическое определение необходимого количества его для резки. Обычно расход кислорода устанавливают экспериментально в зависимости от толщины разрезаемого металла, скорости резки, способа резки и конструкции резака.
Расход кислорода для некоторых условий ручной резки указан в табл. III.21. Также экспериментальным путем определяют и расход горючих материалов.
Истечение кислорода и горючей смеси из отверстий мундштуков должно происходить в заданных количествах с определенной скоростью и в виде цилиндрических струй небольшого диаметра с ламинарным движением (без завихрений).
При увеличении скорости сверх оптимальной часть кислорода проходит через прорезь, не успевая вступить с металлом в реакцию окисления, а часть рассеивается в атмосферу ввиду наличия завихрений.
Для обеспечения подачи кислорода и горючей смеси с соблюдением указанных выше условий экспериментально подбирают давление кислорода перед мундштуками и диаметры их выходных отверстий.
При разработке технологии резки давление кислорода и горючей смеси, а также диаметры выходных отверстий мундштуков (верхние номера мундштуков) определяют по таблицам, в которых даны практические указания по резке различными способами и резаками. Некоторые сведения из этих указаний приведены в табл. III.21.
Кислородная резка металлов
Кислородная резка металлов

Сопоставление расчетных скоростей резки, указанных на рис. III.30 с практическими скоростями, приведенными в табл. III.21, показывает значительное уменьшение практических скоростей для ручной резки. Это объясняется тем, что ручная резка по своим качественным возможностям соответствует IV и V классам качества резки. Резка деталей для строительных конструкций должна производиться на уровне требований III класса, для чего и приходится снижать практические скорости ручной резки. В табл. III.2I обращают внимание большие скорости резки, которые достигаются при применении резаков с мундштуками А.Г. Семенова.
Нормы времени на кислородную резку следует применять по сборнику «Типовые нормы времени на изготовление строительных стальных конструкций и деталей для промышленных зданий и сооружений». Эти нормы учитывают время на резку, на вспомогательные операции, на подготовительно-заключительную работу, а также на отдых и личные потребности.
Кислородная резка металлов

На рис. III.31 показаны кривые практических скоростей резки по табл. III.21 и по нормам для ручной резки резаком РР-53 и переносной машиной ПП-1 с резаками А.Г. Семенова. Сопоставление скоростей практических и по кормам показывает, что нормы предусматривают достаточно полное использование рабочего времени резчика, работающего резаком РР-53 (vнорм : vпракт = 0,85).
В то же время имеются значительные резервы при резке переносными машинами, особенно при применении резаков А. Г. Семенова (указанное отношение скоростей примерно равно 0,5).
Ширина прорези, образуемой резаками, зависит в основном от толщины металла и при одной толщине примерно одинакова для всех способов резки (табл. III.22).
Кислородная резка металлов

Для увеличения производительности труда резчиков на ряде заводов применяют пакетную резку деталей (рис. III.32,а). При пакетной резке друг от друга укладывают несколько листов общей толщиной до 100 мм, листы плотно стягивают струбцинами, и резак одновременно вырезает детали из всех видов сложенных в пакет. Качество пакетной резки аналогично качеству при резке одиночного листа суммарной толщины.
Если необходимо начать резку в середине листа, резаком прожигают сквозное отверстие, а затем начинают резку по заданным линиям. Отверстие следует прожигать на 20—30 мм в стороне от заданных линий реза во избежание повреждения металла на кромках деталей (рис. III.32, б).
Разрезку балок и швеллеров на куски и различные вырезы в них делают в следующем порядке. Балки и швеллеры укладывают на стеллажи плашмя и в первую очередь перерезают их полки сверху вниз, а затем выполняют необходимые резы на стенках (рис. III.32, в).
Резку ручную и переносными машинами по кривым линиям ведут с применением циркулей и лекал (рис. III.32,г). Минимальный радиус кривой, по которой можно резать ручным резаком- с циркулем, равен 100 мм, а переносной машиной с циркулем — 500 мм.
Кислородная резка металлов

Из-за неравномерного нагрева металла при кислородной резке вырезаемые детали деформируются. Размер деформаций зависит от мощности подогревающего пламени и скорости резки, от толщины разрезаемых листов и от размеров деталей. С уменьшением мощности подогревающего пламени и увеличением скорости резки уменьшается нагрев деталей, а следовательно деформации уменьшаются. Детали с большей толщиной и шириной, как имеющие большую жесткость, деформируются меньше.
На практике для сокращения деформации прибегают к следующим приемам (кроме правильной регулировки резака и выбора скорости резки). При роспуске листа на полосы временно оставляют перемычки, которые перерезают вручную после полного остывания листа (рис. III.32, д), при вырезке фланцев или других деталей заклинивают их по мере вырезания. В ряде случаев приходится править детали после их вырезания.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: