Главная → Статьи

Ручная и механизированная кислородная резка

Поверхность разрезаемого металла перед резкой должна быть тщательно очищена по линии реза от окалины, ржавчины, краски и других загрязнений, которые приводят к снижению производительности процесса резки, ухудшению качества поверхности реза и браку вырезаемых заготовок. Очищают металл в большинстве случаев тазовым пламенем с последующей зачисткой стальной щеткой. Для этой цели можно применять специальную горелку ГАО-2-72 или подогревающее пламя самого резака. Нижнюю часть листа очищать от окалины не рекомендуется, так как окалина предохраняет металл от приварки к нему шлака.

Разрезаемый металл устанавливают в удобное для резки положение, лучше всего в нижнее, хотя резка может выполняться в любом пространственном положении. Под разрезаемым металлом должно быть свободное пространство в пределах 100—200 мм для беспрепятственного выхода струи режущего кислорода.

При ручной резке металла толщиной до 300 мм используют универсальные инжекторные резаки (Р2А-01, РЗП-01 и др.), свыше 300 мм — специальные резаки (РЗР-2 и др.).

Перед присоединением резака к источникам питания необходимо строго соблюдать все установленные правила: продувку, проверку герметичности соединений, отсутствия жиров и масел на кислородной линии, исправности газовых редукторов и вентилей. Первым присоединяют кислородный рукав, затем, открыв вентиль подогревающего кислорода и убедившись в .наличии разрежения (подсоса) в штуцере горючего газа резака, присоединяют рукав горючего газа. В зависимости от толщины разрезаемого металла на резак требуется установить наружную гильзу и сопло, указанные в паспорте резака. Давление кислорода определяется в зависимости от толщины разрезаемого металла.

После зажигания резака окончательно регулируют пламя при полностью открытом вентиле режущего кислорода. В противном случае подогревающее пламя будет с избытком горючего газа, так как при пуске режущего кислорода давление подогревающего кислорода перед инжектором снижается. Процесс кислородной резки начинают с нагрева металла в начале реза до температуры его воспламенения в кислороде. Визуально эту температуру определяют при достижении соломенного цвета металла. После пуска струи режущего кислорода и прожигания металла по всей толщине, резак начинают перемещать по линии реза.

Начинать резку по возможности лучше с кромки листового металла, так как металл на кромке быстрее нагревается до температуры воспламенения, и процесс прорезания его протекает значительно легче. Но при толщине металла до 50—80 мм пробивать отверстие можно в любом месте на поверхности. Начальное отверстие в стали толщиной более 100—150 мм сверлят или прожигают кислородным копьем. При вырезке внутреннего контура детали отверстие прожигают в той части металла, которая идет в отход.

Чтобы получить высокое качество реза, расстояние между мундштуком и поверхностью разрезаемого металла необходимо поддерживать постоянным, отвечающим наиболее эффективному действию подогревающего пламени.

Ориентировочные расстояния между мундштуком и металлом при использовании в качестве горючего газа ацетилена следующие

Толщина металла, мм 3—10 10—25 25—50 50—100 100—200 200—300 Расстояние, мм 2—3 3—4 3—5 4—6 5—8 7—10 При работе резаком на газах — заменителях ацетилена указанные расстояния увеличивают на 30—50%.

Процесс окисления металла по толщине происходит неравномерно. По мере углубления режущей струи кислорода в металл ослабевает действие подогревающего пламени, уменьшается кинетическая энергия режущей струи вследствие расходования кислорода на окисление железа. Поэтому при резке наблюдается отставание режущей струи, причем тем больше, чем больше скорость.

Слишком большая скорость резки дает неровную поверхность реза со значительным отставанием режущей струи и непрорезами металла по толщине. Малая скорость резки вызывает оплавление верхней кромки реза. При правильно выбранной скорости резки отставание линии реза (рисок на кромках) не должно превышать 10—15% толщины разрезаемого металла. Практически отставание контролируют по выбросу раскаленного шлака с нижней полости реза. При малой скорости резки наблюдается отклонение пучка искр в направлении резки, при большой скорости резки отклонение пучка искр происходит в обратную сторону направлению резки. Оптимальной считают такую скорость резки, при которой пучок искр выходит почти параллельно режущей струе кислорода или немного отстает.

Большую роль при прямолинейной резке листовой стали толщиной до 30 мм играет наклон резака. Наклон резака до 40° в сторону, обратную направлению резки, позволяет увеличить скорость на 25—30%. При резке стали толщиной свыше 30 мм наклон резака требуется уменьшить до 5—10°. При фигурной (криволинейной) ручной или машинной резке стали любой толщины сопло резака необходимо располагать под прямым углом к поверхности разрезаемого металла.

Существенное влияние на процесс резки оказывает подогревающее пламя, основное назначение которого нагревать начальный участок на поверхности разрезаемого металла до температуры, при которой металл воспламеняется в струе кислорода. Эта задача может быть решена и другими источниками нагрева (зависимой и независимой электрической дугой, индукционными нагревателями и др.).

Кроме того, подогревающее пламя выполняет еще и дополнительные не менее важные функции:
а) подогревает кромку впереди струи режущего кислорода до температуры воспламенения, что необходимо для обеспечения непрерывности процесса (в некоторых случаях эта функция выполняется частично шлаком, перемещающимся по верхней поверхности металла, или другими способами);
б) вводит в зону реакции окисления дополнительное тепло, необходимое для компенсации теплоотвода в металл и окружающую атмосферу и поддержания устойчивого непрерывного процесса (особенно важно при резке стали малых толщин);
в) образует вокруг струи режущего кислорода защитную оболочку, предохраняющую от проникновения в струю значительного количества азота из воздуха и подогревающую кислород;
г) подогревает дополнительно нижнюю часть разреза (особенно важно при резке стали больших толщин).

При резке стали толщиной до 15 мм максимальная скорость существенно зависит от мощности подогревающего пламени. Даже при экономичных режимах резки доля тепла, вносимого подогревающим пламенем в общий тепловой баланс, не превышает 50%.

Наибольшая интенсивность нагрева поверхности металла имеет место при пламени с избытком кислорода, что при работе на ацетилене соответствует соотношению расходов между кислородом и ацетиленом, равному 1,7—1,8. Для природного газа это соотношение равно 1,8—2,0, а для пропан-бутана — 4,5—5,0. Для стали толщиной до 15 мм целесообразно применять пламя с избытком кислорода.

При резке стали толщиной от 15 до 100 мм мощность подогревающего пламени нужно несколько снижать, чтобы не вызывать оплавление верхних кромок реза. Однако и в этом случае рекомендуется применять пламя с заметным избытком кислорода.

При резке стали толщиной от 100 до 300 мм применяют нормальное пламя, в котором при пуске режущей струи кислорода не появляется заметного избытка горючего газа.

Нормальное пламя характеризуется соотношением расходов кислорода и ацетилена, равным 1,1; кислорода и природного газа — 1,5; кислорода и пропан-бутана — 3,5.

Резка стали толщиной свыше 300 мм осуществляется пламенем с избыткам горючего газа. С увеличением толщины разрезаемого металла следует повышать избыток горючего газа в пламени, что необходимо для увеличения длины факела и подвода максимального количества тепла к нижним частям реза.

Очень важно, чтобы подогревающее пламя имело определенную форму при большой скорости истечения горючей смеси. Характеристика пламени, помимо рода горючего и его соотношения с кислородом, во многом зависит от профиля и чистоты канала мундштука.

При резке деталей с использованием в качестве горючего газа заменителей ацетилена время подогрева металла до температуры воспламенения увеличивается в 1,5—2 раза по сравнению с аце-тилено-кислородной резкой. Сократить время начального подогрева металла до температуры воспламенения можно введением в зону нагрева стальной проволоки диаметром 4—8 мм. Сущность этого способа заключается в том, что к началу реза подают проволоку, наклоненную к поверхности детали под углом 45°, подогревают ее до соломенного цвета и пускают на разогретый конец проволоки струю режущего кислорода. При этом загорается металл проволоки, капли его под давлением струи кислорода прилипают к поверхности разрезаемого металла и там догорают. Тепло, выделяющееся при сгорании проволоки, мгновенно нагревает разрезаемый металл, а струя режущего кислорода воспламеняет его. После воспламенения разрезаемого металла пруток убирают, и дальнейший процесс резки протекает обычно. Этот способ успешно применяют при кислородной резке круглого и толстолистового металла.

Одним из основных факторов процесса кислородной резки является струя режущего кислорода. Характеристика режущей струи зависит от давления кислорода перед соплом, размеров и формы каналов режущего сопла и кислородопровода резака, а также от температуры истекаемого кислорода.

Параметрами кислородной резки, определяющими экономичность процесса, являются давление кислорода, скорость резки, расход газов, глубина и ширина реза, качество поверхности реза, диаметр режущего сопла на выходе, температура и форма подогревающего пламени, чистота кислорода.

Чем выше давление кислорода перед резаком, тем больше кислорода протекает через сопло. При завышенном давлении для данной толщины металла бесполезно расходуется кислород. Повышение давления способствует охлаждающему действию струи кислорода на металл в зоне химико-термической реакции резки. Кроме того, нарушается цилиндричноеть струи, что приводит к бесполезной потере энергии струи; увеличивается ее диаметр на выходе из сопла, а значит и ширина реза, вследствие чего повышается количество металла, удаляемого из разреза. С целью устранения этих причин для каждого профиля сопла установлено оптимальное давление кислорода, при повышении которого скорость резки уменьшается, расход кислорода на единицу длины реза увеличивается, качество поверхности реза и характеристика струи ухудшаются.

В процессе резки большое значение имеет чистота режущего кислорода. С ее понижением уменьшается скорость резки, ухудшается чистота реза, увеличиваются ширина реза и расход кислорода на метр реза, глубина зоны термического влияния и коробление заготовок, а также затрудняется отделимость шлака с нижней грани. Поэтому для резки рекомендуется применять кислород высокой чистоты—не ниже 99%. Установлено, что при понижении чистоты кислорода на 1% (в пределах 99,5—98,5%) время резки 1 м листовой стали возрастает на 10—15%, расход режущего кислорода на 25—35%.

При резке легированных и высокоуглеродистых сталей в зимних условиях на открытых площадках наблюдается склонность этих сталей к закалке и образованию трещин на кромках реза. Так, после ручной кислородной резки листовой стали 16Г2АФ наблюдалось повышение твердости кромок металла со 183 до 262 единиц по Бринеллю. Последующая механическая обработка кромок на строгальных станках проходила с большими трудностями и требовала снижения скоростей резания в 2,5—3 раза.

Например, для стали 45 необходим предварительный подогрев до температуры 200—250°С, для стали 40ХН — 250—320°С, для стали 40ХН2М — 300—350°С и т. д.

Особенности технологии машинной резки. Начинать машинную резку можно как с кромки листа, так и с любой его точки. Однако пробивка отверстия достаточно сложная операция, требующая соответствующих навыков у резчика, поэтому при толщине листа более 30 мм процесс пробивки лучше начинать с кромки предварительно просверленного отверстия диаметром 6—15 мм при максимальной температуре подогревающего пламени.

На машинах портального типа отверстия в разрезаемом металле пробивают вручную или автоматически по специальной циклограмме следующим образом. После прогрева места реза и подачи режущего кислорода на пониженном давлении включают малую скорость движения машины (1/3 рабочей скорости). Резаки автоматически приподнимаются над листом разрезаемого металла на расстояние до 30 мм, чтобы брызги расплавленного металла и шлака не попадали на мундштуки. В процессе движения машины происходит постепенная пробивка отверстия по толщине с избыточным содержанием кислорода в подогревающем пламени (форсаж) и плавным нарастанием давления режущего кислорода.

По окончании пробивки отверстия скорость движения машины растет до установленного рабочего значения, резаки опускаются вниз до включения в работу стабилизаторов высоты, форсаж выключается и машина выходит на рабочий режим резки.

Подготовка к работе. Перед началом работы требуется тщательно изучить инструкцию по эксплуатации машины, убедиться, что все ее части находятся в исправном состоянии.

Затем необходимо выполнить следующие операции.
1. Уложить на стол машины выправленный и очищенный лнст разрезаемой стали.
2. Установить на резак мундштук, соответствующий толщине разрезаемого металла.
3. Присоединить резаки к источникам питания кислородом и горючим газом, строго соблюдая при этом все установленные правила, произвести продувку магистралей обезжиренными азотом или воздухом, проверить герметичность соединений, исправность действия газовой и электрической аппаратуры.
4. Присоединить машину к электропитанию.
5. Установить соответствующий копир, копир-чертеж ила перфоленту при работе на стационарных машинах и направляющий уголок, гибкий рельс, направляющий пояс или цепь при работе на переносных машинах.
6. Прогнать машину на большой скорости в течение 1—2 мин для разогрева смазки редукторов.
7. Установить режимы резки для данной толщины металла, пользуясь таблицами 24, 25, 26, 27, 28, 29. При выборе скорости резки надо учитывать, что фактическая скорость зависит от ряда факторов, специфичных для каждого потребителя (давление и чистота кислорода, марка разрезаемой стали, колебания напряжения в сети, степень изношенности редукторов, необходимая точность, чистота реза и т. д.). Поэтому рекомендуемая в таблицах скорость резки ориентировочная.
8. Зажечь и отрегулировать подогревающее плайя резака.

Порядок работы: – подвести резаки к началу реза, подогреть металл до температуры плавления и включить струю режущего кислорода. В самом начале реза, как правило, получается неудовлетворительная поверхность, поэтому начинать рез лучше в стороне от контура вырезаемой детали; – после прорезания металла по толщине включить электропривод машины для перемещения резаков по контуру вырезаемой детали.

В процессе резки необходимо следить за правильностью и постоянством пламени, постоянством рабочего давления газов, скорости резки, обеспечивающей рез заданного качества, за неизменностью установленного расстояния от мундштука до разрезаемого металла.

При прекращении работы на 5—40 мин нужно перекрыть режущий кислород и выключить двигатели, на более продолжительное время — погасить подогревающее пламя, закрыв сначала вентили на линии горючего газа, а затем на линии кислорода, и отключить машину от питающей сети.

В процессе эксплуатации машины для кислородной резки необходимо следить за сохранностью резаков, сопел и за состоянием суппортов, так как даже небольшое отклонение от вертикали струи режущего кислорода или подогревающего пламени отражается на точности резки и качестве поверхности реза.

При разметке контуров заготовок перед ручной резкой или при разработке шаблонов, капир-чертежей и программ для меха-визированной резки необходимо учитывать во всех случаях припуски на механическую обработку.

Если после кислородной резки кромки реза необходимо окончательно обрабатывать механическим путем, то деталь вырезают несколько больших размеров по отношению к размерам окончательно обработанной детали. Разница в размерах соответствует величине припуска. Размеры припусков для заготовок, вырезаемых кислородной резкой из низко- и среднеуглеродистой, низко-и среднелегированной стали с последующей механической обработкой, устанавливает ГОСТ 12169—82. Величина припуска зависит от химического состава стали, толщины металла, размера заготовки и способа резки.

При резке заготовок из листа, фасонного проката и поковок, получаемых из низкоуглеродистой и низколегированной стали, размеры припусков и допускаемые отклонения по ним на сторону должны соответствовать указанным в табл. 30. При резке тех

е режущего кислорода с 0,3 до 1,5 МПа (с 3 до 15 кгс/см2), Л°жно резать металл толщиной от 3 до 300 мм. Для резки ста-М° толщиной от 300 до 600 мм тем же резаком давление необхо-Л1!мо “повышать с 1,5 до 2,5 МПа. Если же резать -металл толщиной более 600 мм, то давление режущего кислорода должно превысить 2,5 МПа. Позже такой способ назвали резкой металла кислородом высокого давления.

Для резки металла толщиной свыше 300 мм такой способ неприемлем, так как требуется применение специальных бронированных шлангов, увеличиваются потери кислорода за счет высокого остаточного давления в баллонах и становится невозможным питание кислородом от цеховых кислородопроводов, в которых давление, как правило, не превышает 1,5 МПа. Кроме того, применение обычных цилиндрических или ступенчато-цилиндрических сопел без увеличения проходного сечения кислородной линии вызывает повышенную турбулентность и конусность струи режущего кислорода, что приводит к большой ширине реза в нижней части детали, снижению чистоты кислорода, вследствие более интенсивного перемешивания его с воздухом, уменьшению химической активности струи. При резке такой струей на поверхности реза образуется значительное количество рисок, металл в полости реза сгорает не полностью, на кромках остаются трудно-удаляемые шлаковые наплывы.

Решение вопроса кислородной резки стали больших толщин вызвало необходимость разработки нового способа, при котором резка металла осуществляется стабилизированной, успокоенной режущей струей кислорода, что достигается при низком давлении кислорода на выходе из сопла 0,05—0,2 МПа (0,5—2 кгс/см2), и специальной конструкцией сопел и резаков.

Этот способ резки разработан кафедрой сварочного производства Киевского политехнического института (КПИ) и получил название резки кислородом низкого давления.

Практическое применение этого способа на Донецком машиностроительном заводе им. Ленинского комсомола Украины для пакетной резки сталей и одинарной вырезки деталей небольших олщин показало необходимость некоторого повышения давления режущего кислорода до 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2) при толщине листов 3—40 мм и толщине пакета 100—120 мм.

Такое давление можно назвать пониженным по отношению к высокому. cor настояЩее время газорезательное оборудование (резаки) ершенствуется в направлении понижения давления режущего кислорода и уменьшения его расхода по отношению к резке высоким давлением, а также повышения качества и производительности резки. Так, ранее выпускавшийся резак «Пламя» резал металл толщиной 3—300 мм при давлении кислорода 0,35— 1,4 МПа (3,5—14 кгс/см2), более совершенные резаки «Факел» и «Маяк» металл такой толщины резали при давлении 0,3— 1,2 МПа, а пришедший на смену им резак РЗП-01 ту же толщину режет при давлении уже 0,25—1,0 МПа. Это можно сказать и о машинных резаках. Например, раньше машинные резаки равного давления резали стали толщиной 5—300 мм при давлении режущего кислорода 0,2—1,2 МПа, современные резаки такие толщины режут при давлении 0,35—0,8 МПа.

Итак, за счет увеличения проходного сечения кислородопро-вода в машинных резаках, создания прямого канала без искривлений в головках ручных и некоторых машинных резаков, других усовершенствований удалось понизить давление режущего кислорода как на ручных, так и на машинных резаках и достичь лучших эксплуатационных показателей.

Тенденция понижения давления режущего кислорода наблюдается и в конструкции многих зарубежных газорезательных машин. Например, японская портальная машина для кислородной резки КТ-720 фирмы «Танака-Сэйсакушо», которая применяется на Донецком машиностроительном заводе им. Ленинского комсомола Украины, имеет диапазон разрезаемых толщин сталей от 6 до 300 мм. Причем для резки сталей толщиной до 200 мм используется пониженное давление 0,3—0,5 МПа, а свыше 200 мм — низкое давление 0,15 МПа. Такое сочетание давления в одной машине позволяет эффективно резать металл как малой, так и большой толщины с максимальным использованием энергии режущей струи кислорода.

Таким образом, в японских машинах используются разработки КПИ, связанные с применением низкого давления при резке металлов больших толщин, что было осуществлено в конце 40-х годов; и пониженного давления, которое является результатом разработок КПИ и Донецкого машиностроительного завода им. Ленинского комсомола Украины (внедрено в конце 50-х годов). Одновременно установлено, что резаки с прямым каналом для режущего кислорода и сопла КПИ одинаково пригодны как для резки металла низким, так и пониженным давлением. Для перехода от низкого к пониженному давлению кислорода необходимо было как при пакетной, так и одинарной резке уменьшить диаметр сопла да ьыходе кислорода с 3,2 до 1,7 мм. Такое изменение позволило снизить ‘расход кислорода примерно «а 30%.

Особенности резки кислородом низкого давления. Процесс окисления металла при резке происходит главным образом путем диффузии подогретого металла через жидкую пленку окислов к струе кислорода. Чтобы достичь максимальных скоростей резки, требуется обеспечить быстрое удаление окислов и минимальную толщину окисной пленки. Для этого необходимо подавать в зону реакции кислородную струю, обладающую максимальной кинетической энергией, направленную вдоль потока и сохраняющую на большом протяжении постоянную цилиндрическую форму.

При сгорании металла, подогретого до температуры воспламенения, в струе чистого кислорода окислы и расплавленный металл выдуваются из полости кинетической энергией режущей струи. Чем больше кинетическая энергия режущей струи кислорода, тем интенсивнее процесс резки. Кинетическую энергию можно увеличивать как за счет плотности давления кислорода перед соплом, так и за счет скорости истечения из сопла.

По данным КПИ лучшие условия формирования режущей струи кислорода создаются при низком давлении перед соплом и высокой скорости истечения из него.

На практике такие условия создаются путем увеличения проходного сечения кислородопровода в канале резака, при его прямолинейности перед соплом и низком сопротивлении, а также применением плавно сужающихся сопел.

Согласно разработкам КПП при резке кислородом низкого давления рабочее давление кислорода не зависит от толщины разрезаемого металла и определяется формой и размерами канала резака и сопла.

Струи, истекающие при низком рабочем давлении из плавно сужающихся сопел, обладают рядом положительных свойств, благоприятствующих процессу резки:
– низкое рабочее давление газа перед соплом; небольшое расширение струи и сохранение цилиндрической формы ее на значительной длине благодаря тому, что в выходном сечении сопла давление газа равное или близкое к атмосферному;
– возможность меньшего загрязнения струи воздухом и другими газами и способность на большой длине сохранять повышенную химическую активность;
– более полное окисление металла в полости реза, которое спосооствует образованию хрупких и легкоудаляемых шлаковых наплывов. В большинстве случаев шлаковые наплывы на нижней кромке реза не образуются;
– стабильная форма струи, что обеспечивает высокую чистоту поверхности реза.

Указанные свойства режущей струи кислорода при низком давлении позволяют резать сталь большой толщины, относительно пористый и зашлакованный металл, пакеты без особо плотного сжатия листов при высоком качестве поверхности реза.

Резка стали большой толщины. Толщину свыше 300 мм принято называть большой. Для резки стали такой толщины требуется специальная аппаратура и особые приемы резки. Наиболее целесообразно выполнять резку при низком давлении кислорода перед соплом в пределах от 0,05—0,25 МПа (табл. 31).

Особое внимание уделяется операциям, предшествующим резке. Подготовленную для резки заготовку следует уложить на подкладки или сделать под ней приямок, чтобы высота свободного пространства под заготовкой в месте реза составляла не менее 300—500 мм (в зависимости от толщины изделия) для устранения подпора газов и для свободного вытекания шлака.

Заготовки большой толщины всегда целесообразно подвергать предварительному подогреву в печи. Если операция, предшествующая резке, была связана с нагревом заготовок, то резку начинают без подогрева.

Существенно влияет на протекание процесса при резке стали большой толщины подогревающее пламя. Для повышения эффективности процесса требуется усилить .подогрев нижней части реза. Практически это достигается регулированием пламени с заметным избытком горючего газа. Такое пламя становится более длинным, чем при избытке кислорода, а тепло выделяется более равномерно по длине пламени, так как догорание горючего газа происходит за счет кислорода режущей струи и воздуха. Оплавление металла у верхней кромки при пламени с избытком горючего газа уменьшается.

Общая длина видимого факела пламени (при закрытом вентиле режущего кислорода) должна быть больше толщины разрезаемого металла.

При резке стали большой толщины, с целью уменьшения нагрева мундштука отраженным теплом и во избежание засорения каналов для выхода горючей смеси брызгами шлака, следует поддерживать расстояние от конца мундштука до поверхности разрезаемого металла значительно большим, чем при обычной резке.

Для повышения устойчивости процесса резки в момент врезания кислородной струи мундштук резака целесообразно устанавливать под небольшим углом с торцовой поверхности с наклоном в сторону перемещения резака, т. е. струя кислорода должна отклоняться от перпендикуляра к направлению врезания.

Оптимальный угол наклона 2—3°. Одновременно с пуском режущего кислорода следует начинать перемещение резака вдоль линии реза. Вентиль режущего кислорода надо открывать медленно, по мере врезания струи в металл.

После того, как струя кислорода прорежет металл по всей его толщине, следует постепенно, поворачивая резак, выравнять струю до прекращения отставания потока шлака в нижней части заготовки. Если во время резки после выравнивания струи все же будет наблюдаться отставание потока шлака, вытекающего из разреза, необходимо уменьшить скорость перемещения резака или увеличить давление кислорода перед резаком.

По мере приближения к концу реза требуется постепенно наклонять мундштук в сторону, обратную перемещению резака, чтобы струя режущего кислорода вначале прорезала нижнюю часть заготовки, затем увеличить скорость перемещения резака или уменьшить расход кислорода во избежание «разрыва» жидкого металла в резе.

При резке стали большой толщины целесообразно использовать резаки с внутрисопловым смещением горючего с кислородом для повышения устойчивости горения подогревающего пламени.

Для резки стали толщиной от 300 до 800 мм промышленностью выпускается резак РЗР-2 с внутрисопловым смешением газов.

Для резки стали толщиной до 1000 мм можно применять установку «Проминь-1000» конструкции КПИ. Установка осуществляет механизированную кислородную резку тремя резаками Р-100-2М, Р-100-7М и РМ в зависимости от разрезаемой толщины при рабочем давлении кислорода 0,15—0,8 МПа (1,5— 8 кгс/см2).

Пакетная резка. В последнее время широкое распространение на многих машиностроительных и ремонтных предприятиях получила пакетная резка кислородом низкого (пониженного) давления. Сущность пакетной резки состоит в том, что несколько листов стали складывают в пакет, скрепляют по контуру скобами, а затем разрезают одновременно за один проход резака.

Пакетная резка кислородом высокого давления возможна, но требует очень плотного сжатия листов и тщательной подготовки каждого листа пакета перед резкой. При наличии небольших зазоров между листами или ржавчины резка часто прерывается, что приводит к иепрорезам пакета, оплавлению кромок реза и браку заготовок.

В результате исследований, проведенных кафедрой сварочного производства Киевского политехнического института было предложено резку выполнять кислородом низкого давления. Струя режущего кислорода при низком давлении мало чувствительна к зазорам между листами, а так как она обладает повышенной цилиндричностью на большом расстоянии, то дает правильный и чистый рез по всей толщине пакета.

Впервые пакетная резка кислородом низкого (пониженного) давления была внедрена в 1960 г. на Донецком машиностроительном заводе им. Ленинского комсомола Украины при участии КПП.

Преимущества пакетной резки по сравнению с резкой одинарных листов:
– повышается производительность резки в 2—5 раз (в зависимости от толщины пакета и отдельных листов, собранных в пакет) за счет сокращения затрат машинного времени на одну деталь;
– снижается, в большинстве случаев, расход кислорода и во всех случаях расход горючего газа;
– обеспечивается возможность качественной резки с нормальным оплавлением кромки верхней детали в пакете при полном отсутствии оплавления кромок во всех последующих деталях пакета и минимальном короблении вырезанных деталей;
– устраняется операция обивки грата для всех листов пакета, кроме нижнего;
– достигается достаточно высокая точность деталей, вырезанных из данного пакета.

Широкое применение пакетная резка нашла при вырезке деталей небольших размеров из листов толщиной до 30 мм на шарнирных машинах типа АСШ (рис. 37). В этом случае пакет собирают из карт, имеющих малые габариты, что значительно облегчает сборку и сжатие листов в пакете с помощью скоб, заметно не увеличивает объем вспомогательных работ.

Рис. 37. Пакетная резка на машине типа АСШ

Для резки «а машинах типа АСШ пакеты собирают из листов или заранее нарезанных заготовок размером 750X1500 или 1000X1000 мм. Листы и карты перед сборкой в пакеты подвергают правке. Количество листов в пакете, при прочих равных условиях, зависит от их толщины, марки стали, а также от размеров и конфигурации вырезаемых деталей.

С увеличением толщины пакета уменьшается относительная длительность резки одной детали и соответственно линейный расход горючего газа, но увеличивается относительный расход кислорода. Практика показала, что независимо от толщины листов, входящих в пакет, наиболее экономично и удобно обрабатывать пакеты толщиной не более 150 мм.

Листы пакета укладывают на стол машины и скрепляют специальными скобами. Скобы надевают на пакет в местах, обеспечивающих равномерное сжатие, и затягивают ударами молотка. Сила сжатия такими скобами достаточно высокая, они простые по конструкции, быстро ставятся и снимаются. Вырезают скобы кислородной резкой из листовой стали толщиной 20— 40 мм.

Для облегчения начала реза листы собирают в пакет со сдвигом их кромок относительно друг друга на 0,5—1 мм. При резке пакетов из листов толщиной 30 мм и более скрепления пакетов не требуется.

Кромки разрезаемого пакета нагревают пламенем максимальной мощности с избытком кислорода. Когда кромка верхнего листа нагрелась до температуры воспламенения, включают режущий кислород плавным открытием вентиля, и резак перемещают вручную до тех пор, пока струя режущего кислорода не прорежет пакет по всей толщине, а магнитный палец не коснется копира. После этого включают механизм перемещения резака. В процессе урезки мощность подогревающего пламени уменьшают до такой величины, при которой не оплавляются кромки реза верхнего листа. Если в процессе резки шлак выбрасывается из полости реза в виде непрерывного снопа искр, вытекающего в основном вертикально по направлению режущей струи, то режим установлен правильно.

При вырезке внутренних контуров в заготовках приходится пробивать отверстия в пакете. Этот процесс связан с некоторыми трудностями и тем большими, чем больше по толщине пакет и

зазоры между листами. Наилуч-шие результаты дает следующий порядок пробивки. Металл нагревают в начальной точке до температуры воспламенения, затем полностью открывают режущий кислород, а резаку сообщают плавное перемещение над той частью пакета, которая пойдет в отход. Перемещая резак, постепенно увеличивают число прорезанных листов вплоть до полной пробивки пакета. При этом резак все время выводится из зоны высоких температур, таким образом устраняется опасность попадания на мундштук расплавленного шлака.

Хорошо поддаются пакетной резке кислородом низкого (пониженного) давления малоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,4%., низколегированные 1 легированные конструкционные стали с содержанием углерода до 3,25%.

При пакетной резке листов толщиной до 3 мм трудно добиться хорошего качества деталей из-за сильного коробления их в процессе резки. Чтобы избежать коробления, сверху на пакет из тонких листов кладут лист толщи* ной не менее 6 мм (рис. 38) и с помощью этого листа сжимают весь пакет. В этом случае деформации практически нет.

Как показывает многолетний опыт пакетной резки на Донецком машиностроительном заводе им.

Рис. 38. Пакетная резка тонколистового металла

Ленинского комсомола Украины и ряде других предприятий, пакет в основном режут одним соплом диаметром 1,7 мм при давлении режущего кислорода 0,2—0,5 МПа. Такой процесс получил название пакетной резки кислородом пониженного давления.

1. то что надо

   — максим · янв 27, 21:08 · #

Ваш отзыв