Резка металлов - Кислородная резка

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 16:05

Просмотров: 35851

Кислородной резкой обрабатывают листы толщиной не менее 3 мм. При меньшей толщине сгораемого в зоне реза металла не достаточно для выделения нужного количества теплоты. Поэтому, если необходимо в условиях серийного производства резать тонкие листы, применяют пакетную резку (см. рис. 151, г). Несколько листов укладывают друг на друга в пакет и сжимают струбцинами или придавливают сверху толстым листом. Затем производят резку пакета как одного толстого листа. Листы при сборке пакета лучше укладывать со смещением торцов так, чтобы верхний лист выступал, а нижние листы были сдвинуты относительно него на угол 3...50. Это облегчает начало резки. Кислородной резкой можно делать V- или Х-образную разделку кромок листов под сварку. В первом случае резку ведут двумя резаками: один устанавливают перпендикулярно поверхности листа, а второй сзади его с наклоном на требуемый угол образуемой разделки (рис. 153, а). Тремя резаками выполняют Х-образную разделку (рис. 153, б). Профильный прокат режут, располагая резак как с внутренней, так и с наружной стороны профиля перпендикулярно к поверхности разрезаемого в данный момент участка (рис. 153, в, г, д). В местах утолщений скорость резки снижают. Прутки, особенно большого диаметра, начинают резать с их верхней точки, располагая резак вертикально. В начале реза следует сделать зарубку зубилом. После пуска режущего кислорода перемещают резак в направлении резки, поворачивая его до горизонтального положения (рис. 154, а). Если уложить прутки в ряд, можно резать их за один прием, производительность труда повысится (рис. 154, б). Резку неповоротных труб приходится выполнять в различных пространственных положениях. Если трубу можно вращать, то ее лучше резать на роликовом стенде (рис. 155, а). Резак 1 при этом располагают вверху вертикально, трубу 2 вращают приводными роликами 3. Можно увеличить скорость резки в 2...3 раза, если резак установить вертикально, но сместить его против направления вращения трубы, чтобы касательная к точке пересечения оси резака с трубой образовывала с этой осью угол 15...25° (рис. 155, б). Тогда увеличится зона взаимодействия кислорода с металлом, а шлаки, выдуваясь из реза, будут подогревать металл. Для ускорения начала резки массивных деталей можно вводить в зону нагрева тонкий стальной пруток или железный порошок. При резке квадратных прутков или стали большой толщины резак для ускорения начала процесса наклоняют по направлению резки на 2...3°, а в конце резки, чтобы хорошо прорезать нижнюю часть, - в обратную сторону на угол 5...10° (рис. 156).

Качество резки определяется ее точностью, формой реза, шероховатостью поверхности кромок и наличием грата на нижней кромке реза. Точность резки характеризуется отклонениями линии реза от заданного контура. Самые большие отклонения получаются при ручной резке без направляющих. Самый точный рез получают на машинах с программным фотоэлектронным и магнитным управлением. Величина отклонений зависит также от длины, толщины, состояния поверхности листа, формы вырезаемой заготовки и от квалификации резчика. ГОСТ 14732-80 предусмотрено три класса точности резки металла толщиной от 5 до 100 мм: первый - с предельными отклонениями от +1 до ±3 мм в зависимости от размера вырезаемой заготовки, второй - от ± 2 до ± 4,5 мм и третий - от ±3,5 до ± 5,5 мм. Ширина реза Шв (рис. 157) зависит от толщины разрезаемого металла S. Ориентировочно Шв = а + KS. Средние значения постоянных коэффициентов, зависящих от конструкции резака и других условий резки, принимают следующие: а = 2 мм, К = 0,02...0,03. При машинной резке толщины 5... 15 мм Шв = 2...2,5 мм, при толщине 100... 150 мм - Шв = 4,5...5,5 мм.

Форма реза определяется соотношением ширины реза с верхней и с нижней стороны (см. рис. 157). Лучше всего, если Шв = Шн, однако на практике Шн = (1,1... 1,5) Шв. В результате разницы этих величин возникает неперпендикулярность / кромки реза к поверхности листа. Причина этого - расширение струи кислорода и искажение формы пламени в результате засорения или износа сопел мундштука. Другой причиной может быть недостаточная чистота кислорода - металл плохо горит в нижних слоях листа. Это служит также причиной отставания А бороздок на поверхности кромок реза от оси мундштука в процессе резки, вызывающее криволинейность бороздок. Отставание зависит и от давления струи режущего кислорода. Отставание можно уменьшить наклоном мундштука углом вперед по направлению резки. Глубина бороздок е - показатель шероховатости реза. Она тоже зависит от давления кислорода, а также от скорости резки, равномерности перемещения резака и вида горючего - при резке на природном газе или водороде рез получается ровнее. Оплавление кромок, образующее их закругление радиусом г, прямо зависит от мощности подогревающего пламени и уменьшается с увеличением скорости резки. Норма неперпендикулярности поверхности реза при толщине металла 5...100 мм / = 0,2...2,5 мм. Норма шероховатости для этих же толщин е = 0,05... 1 мм. При большой ширине нижней стороны реза на кромках образуется грат - прилипший к кромкам шлак, который приходится счищать после резки.

При резке из-за неравномерности нагрева и охлаждения листа возникают его деформации, вызывающие искажение формы вырезаемой заготовки. Снизить деформации можно тремя путями: уменьшить нагрев кромок, нагревать разрезаемый лист по возможности равномерно и жестко закреплять вырезаемые детали, предохраняя их от перемещений во время нагрева и охлаждения. Уменьшить нагрев кромок можно, увеличивая скорость резки или охлаждая металл водой в процессе резки. Сделать нагрев более равномерным можно, если вырезку деталей из листа производить в такой последовательности, чтобы деформации действовали бы в противоположных направлениях. Еще лучше производить резку несколькими резаками. Нужно стремиться сохранять постоянным расстояние между торцом мундштука и поверхностью разрезаемого металла - это устранит местную неравномерность нагрева.

Повышает равномерность нагрева и охлаждения предварительный подогрев всего разрезаемого листа до температуры 300...500 °С. Жесткость закрепления листа нужно обеспечивать перед резкой с помощью струбцин и других приспособлений. При большой длине реза можно на его отдельных участках вбивать в рез клинья, чтобы скрепить разделенные части друг с другом. Резку мелких деталей нужно производить после вырезки крупных. Начинать резку надо с кромки заготовки, имеющей наибольшую длину, и заканчивать на короткой кромке. Начинать резку лучше не с прямой линии, а с зигзагообразной, это не так сильно уменьшает жесткость остающегося контура. Во всех случаях, определяя порядок вырезки конкретных деталей, нужно стремиться, чтобы жесткость листа по мере резки снижалась как можно меньше. При кислородной резке нужно соблюдать те же правила охраны труда и техники безопасности, что и при газопламенной сварке (см. гл. 2 ). Кислородно-флюсовая резка В начале этой главы были сформулированы требования, которым должны отвечать материалы, чтобы их можно было резать кислородной резкой. Чугун, цветные металлы, высоколегированные стали, хромоникелевые сплавы этим требованиям не отвечают. Главные препятствия тугоплавкие окислы, низкая температура плавления или высокая теплопроводность этих металлов. Эти препятствия можно преодолеть с помощью кислородно-флюсовой резки. Сущность этого процесса состоит в том, что в зону реза, подогретую газовым пламенем, вместе со струей режущего кислорода вводят порошок флюса, который сгорает в кислороде, выделяя теплоту, повышающую температуру в зоне реза, - это термическое воздействие флюса. Продукты сгорания флюса образуют с тугоплавкими окислами разрезаемого материала жидкотекучие шлаки, которые удаляются из реза струей режущего кислорода - это химическое действие флюса. И, наконец, частицы порошка флюса сгорают не сразу и, перемещаясь в процессе горения в глубину реза, ударным трением стирают с поверхности кромок тугоплавкие окислы, способствуя их удалению из реза, - это абразивное действие флюса. Основной компонент флюса - железный порошок марки ПЖ (ГОСТ 9849-80) с размерами частиц 0,07...0,16 мм. Для резки коррозионно-стойких сталей к железному порошку добавляют 10... 12 % алюминиевого порошка марки АПВ. Иногда используют флюс, состоящий из 60...80 % алюминиево-магниевого порошка и 20...40 % ферросилиция. Известны и другие составы флюсов, все их варианты направлены на облегчение перевода тугоплавких окислов в относительно легкоплавкие шлаки. Аппараты для кислородно-флюсовой резки состоят из резака, флюсопитателя и устройства для подачи флюса в резак. Резаки для кислородно-флюсовой резки отличаются от резаков для кислородной резки только тем, что каналы для подачи режущего кислорода сделаны большим диаметром.