Газоплазменная резка листового металла. Основы резки металла: инвертором, плазменной, газом. Обратный удар при резке газом.

Резка металла автогеном

Наиболее распространенный способ для осуществления резки металла сегодня – автогенный, его еще называют газовый или кислородный. Его суть сводится к тому, что под воздействием пламени газа, металл нагревается и начинает плавиться, а под воздействием струи кислорода происходит его сгорание, делая узкий паз.

В качестве подогревателя используют ацетилен, пропан-бутан, природный, коксовый газ.

Какое оборудование необходимо

Включение: Захватываемый внешний твердый материал в сварном шве, например шлак. Инертный газ: газ, который обычно не смешивается химически с материалами. Внутренний угловой сварной шов: два металла слиты вместе; Один металл удерживается под углом 90 ° к другому. Слияние осуществляется внутри вершины угла.

Промежуточный проход для сварки: единая прогрессия сварки вдоль сустава после корневого прохода и перед проходом крышки. Прерывистый сварной шов: сварной шов, который прерывность прерывается повторяющимися незанятыми пространствами. Температура интервала: при многопроходном сварке температура области сварки между сварными швами проходит.

Резка металла может классифицироваться в зависимости от необходимого конечного результата:

поверхностная;
разделительная;
резка копьем.

Поверхностная газовая резка применяется в случаях, когда необходимо удаление слоев металла, чтобы образовались шлицы, канавки и другие конструктивные элементы.

Разделительный вид предусматривает выполнения сквозного реза, для получения необходимого количества металлических элементов, частей. Прожиг металла для получения глубоких или сквозных отверстий называется резкой копьем.

Присоединение: соединение двух частей основного металла с капиллярным фитингом, герметизация этих деталей наполнителем, который расплавляется путем нагрева основного металла факелом. Соединение: соединение элементов или краев элементов, которые должны быть соединены или соединены.

Соединительный зазор: расстояние между поверхностями сращивания сустава. Эффективность соединения: отношение прочности соединения к прочности основного металла, выраженное в процентах. Совместное проникновение: глубина сварного шва простирается от его лица до сустава, без подкрепления.

Технологический процесс

В независимости от видов резки, технология выполнения данного процесса будет одинаковой. Горение газа обеспечивает температуру от 1000 до 1300 о С, ее достаточно, чтобы расплавить прочную сталь. Во время этого подается сильная струя кислорода, который вступает в реакцию с расплавленными молекулами металла, окисляя их.

Тип соединения: классификация сварного шва, основанная на относительной ориентации соединяемых элементов. Пять основных типов соединений: прикладом, углом, краем, кругом и т-суставом. Сварка в замочной скважине: метод, при котором концентрированный источник тепла проникает частично или полностью через заготовку, образуя отверстие на передней кромке сварочной ванны. По мере прогрева источника тепла расплав заполняется за отверстием для образования сварного шва.

Температура разжигания: температура, при которой вещество загорается и продолжает гореть, также называемое «точкой воспламенения». Колено: опорная конструкция нижнего плеча в машине для сварки сопротивлением. Накрутка: метод поверхностного шероховатости, при котором поверхность расстроена инструментом накатки.

В результате этого получается разрез. Кислород подается под большим давлением, Часто оно достигает 12 атмосфер, такая струя даже без подачи огня может разрезать кожу.

Строение режущего аппарата сконструировано таким образом:

Земля: нестандартный термин для корневого лица. Зажимное соединение: соединение между двумя перекрывающимися элементами в параллельных плоскостях. Слой: определенная толщина металла сварного шва, выполненная из одного или нескольких проходов. Если критическая температура вещества выше температуры окружающей среды, его можно разжижать либо понижением температуры, либо увеличением давления. Если критическая температура ниже температуры окружающей среды, ее нельзя сжигать, применяя только давление, ее также необходимо охлаждать.

Это минимальная температура, при которой происходит пайка. Ручная сварка: Сварка с помощью держателя горелки, пистолета или электрода, удерживаемого и управляемого вручную. Механическая сварка: сварка с оборудованием, которое требует ручной регулировки элементов управления оборудованием в ответ на визуальное наблюдение за сваркой, с помощью держателя горелки, пистолета или электрода, удерживаемого механическим устройством.

газовая горелка;
два баллона;
смеситель;
регулятор давления;
шланги.

Газовая горелка состоит из головки с несколькими соплами, в основном достаточно трех. Через два боковых подается горючее вещество, через третий, который размещается посредине, подается кислород. Баллоны предназначены непосредственно для газа и кислорода, в зависимости от объемов предполагаемой работы подбираются соответствующие по вместительности баллоны.

Диапазон плавления: разница между температурами солидуса и ликвидуса заключается в том, как определяется диапазон плавления. Это рабочий диапазон для наполнителя и скорость, с которой наполнительный металл станет твердым после пайки. Заполнительные металлы с узким диапазоном, с или без серебра, затвердевают быстрее и, следовательно, требуют тщательного применения тепла.

Электрод с металлическим сердечником: композитный трубчатый наполнительный металлический электрод, состоящий из металлической оболочки и сердечника из различных порошкообразных материалов, образующих не более чем шлаковые острова на поверхности сварного шва.

Для обеспечения одного часа непрерывной работы будет расходоваться в среднем 0,7 м 3 ацетилена (1 м 3 пропана) и 10 м 3 кислорода. В целом необходимое количество исходного сырья будет зависеть от плотности металла и необходимой температуры для его нагрева. Сократить расход пропана можно за счет специальных насадок на сопла, которые фиксируют подачу газа в определенном направлении, чем ближе будет подача к кислородной струе, тем возрастет расход топлива.

Он обозначает металлический инертный газ. Смесительная камера: эта часть сварочной горелки или резака, в которой смешиваются топливный газ и кислород. Нейтральное пламя: газообразное окси-топливо, в котором используемая часть не окисляется и не восстанавливается.

Пламя топливного газа, в котором используемая часть не окисляется и не уменьшается. Неразрушающий контроль: акт определения пригодности какого-либо материала или компонента по назначению с использованием методов, которые не влияют на его работоспособность.

Сопло: устройство на выходном конце пистолета, которое направляет распыляющий воздух или другой газ. Напряжение разомкнутого контура: напряжение между выходными клеммами источника питания, когда ток не течет к факелу или пистолету. Открытое корневое соединение: незакрепленное соединение без подкладки или расходной вставки.

Шланги необходимы для подачи кислорода и горючего вещества из баллонов в смеситель, их еще называют рукавами. Материал, из которого сделаны шланги – двухслойная резина, между слоями каркас, выполненный из хлопчатобумажной нити. Диаметр – до 12 мм, возможность эксплуатации при температуре воздуха не ниже -35 о С.

Регулятор давления необходим для обеспечения разных режимов и скоростей резки. Подавая меньшее количество топлива можно обеспечить низкую температуру, которая необходима для тонкой стали или металла невысокой прочности, а также сократить расход сырья.

Технология работы с плазморезом

Диафрагма: открытие, через которое проходит поток газа. Обычно это конечное открытие, контролируемое клапаном. Внешняя угловая сварка: слияние двух кусков металла вместе с слиянием на нижней части шва. Верхнее положение: положение, в котором сварка выполняется с нижней стороны стыка.

Перекрытие: выступ металла сварного шва за сварным швом или корень сварного шва. Окисление: Объединение кислорода с любым другим веществом. Например, металл окисляется, когда металл сжигается, то есть кислород объединяется со всем металлом или его частями.

Еще одной важной функцией редуктора является поддержание равномерного уровня давления. Если в процессе резки будет прервана подача газа, металл быстро охладеет и дальнейшая обработка станет невозможной.

Резка металла пропаном и кислородом

Необходимое оборудование

Резак Р101

Самым первым резаком было устройство Р1-01, его сконструировали еще в СССР, затем появились более модернизированные модели – Р2 и Р3. Отличаются аппараты размерами сопел и мощностью редуктора. Более современные ручные установки:

Окисляющее пламя: пламя окси-топливного газа, обладающее окислительным действием из-за избытка кислорода. Необходимая температура поддерживается газовыми пламенами в результате сгорания ацетилена кислородом. Оксиацетиленовая сварка: процесс газокислородной сварки, который образует плавленые металлы, нагревая их газовым пламенем или пламенем, полученными при сгорании ацетилена кислородом. Этот процесс может использоваться с применением или без применения давления и с использованием или без использования наполнителя.

Необходимая температура поддерживается газовыми пламенами в результате сгорания топлива кислородом. Процесс кислородно-топливного сваривания, который создает плавленые металлы, нагревая их газовым пламенем или пламенем, полученными при сгорании ацетилена кислородом. Кислород: газ, образованный из кислорода элемента. Когда кислород очень активно поддерживает горение, он называется горением; когда кислород медленно объединяется с веществом, он называется окислением.

Смена;
Quicky;
Орбита;
Secator.

Они отличаются набором дополнительных функций и производительностью.

Quicky-Е может осуществлять фигурную резку, по заданным чертежам, скорость работы достигает 1000 мм в минуту, максимально допустимая толщина металла до 100 мм. Устройство имеет набор съемных сопел для обеспечения обработки металлических листов или труб различной толщины.

Кислородная резка: процесс резки черных металлов с помощью химического воздействия кислорода на элементы в основном металле при повышенных температурах. Кислородное водородное пламя: химическое сочетание кислорода с топливным газом. Кислородный регулятор: устройство, используемое для уменьшения давления в баллоне для давления горелки и поддержания постоянного давления. Они никогда не должны использоваться в качестве регуляторов топливного газа.

Проникновение: нестандартный термин для совместного проникновения. Пилотная дуга: дуга низкого тока между электродом и сжимающим соплом плазменной дуговой горелки для ионизации газа и облегчения начала дуги сварки или плазменной резки. Резка плазменной дугой: процесс дуговой резки, который использует сжатую дугу и удаляет расплавленный металл с помощью высокоскоростной струи ионизированного газа, выходящей из сжимающего отверстия. Основы плазмы. Штепсельная вилка: сварной шов, выполненный в круглом отверстии в одном элементе соединения, соединяющем этот элемент с другим элементом.

Этот аппарат может работать, используя различные виды горючего газа, в отличие от прототипа Р1-01,который работает только на ацетилене.

Ручной резак Secator имеет более улучшенные характеристики по сравнению с аналогами.

С его помощью можно обрабатывать металл толщиной до 300 мм, это обеспечивают дополнительные насадки, входящие в комплект, они съемные и их можно приобрести дополнительно, по мере износа. Secator может производить следующие виды резки:

Отрицательный электрод постоянного тока и электрод постоянного тока. Пористость: разрывы типа полости, образованные захватом газа во время затвердевания. Пористость: Полость: разрывы типа, образованные захватом газа во время затвердевания или в термическом распылительном отложении.

Время постобработки: временной интервал от тока отключается либо от защитного газа, либо от охлаждающей воды. Последующий нагрев: применение тепла к сборке после сварки, резки или нагрева. Фунты на квадратный дюйм: измерение, равное массе или весу, приложенному к одному квадрату дюйма площади поверхности.

фигурную;
прямую;
кольцевую;
под скосом.

Скорость может регулироваться в диапазоне от 100 1200 мм в минуту, а с помощью встроенной муфты свободного хода обеспечивается плавное перемещение машины по листу металла. Редуктор с воздушным охлаждением обеспечивает более чистую работу и сокращает расход горючего вещества.

Источник питания: устройство для подачи тока и напряжения, подходящее для сварки, термической резки или термического напыления. Предварительное покрытие: покрытие базового металла в соединении перед пайкой или пайкой. Время предварительного потока: временной интервал между началом потока защитного газа и пуском дуги.

Температура предварительного нагрева: Температура основного металла в объеме, окружающем точку сварки, непосредственно перед началом сварки. В многопроходном сварке это также температура непосредственно перед запуском второго и последующих проходов. Предварительный нагрев: нанесение тепла на основной металл непосредственно перед сваркой или резкой.

Вышеперечисленные модели относятся к ручным, то есть они компактные, управляются с помощью рук мастера. Но для больших объемов обрабатываемого металла работать с такими

установками неудобно и не эффективно. Для промышленного производства применяются стационарные режущие установки — это, по сути, та же технология.

Член семьи парафинов. Член семейства олефинов. Два атома углерода образуют двойную ковалентную связь, в которой разделяются две пары электронов. Импульсная газовая металлическая дуговая сварка: процесс газовой сварки дуговой сваркой, в котором ток протекает.

Импульсная газовая сварка вольфрамовой дугой: процесс газовой сварки вольфрамовой дугой, в котором ток протекает. Угол нажатия: угол перемещения, когда электрод указывает направление прогрева шва. Сокращение пламени: пламя, имеющее уменьшающий эффект из-за избыточного топливного газа.

Они представляют собой станок со столешницей, в которую встроен режущий механизм. Работу его обеспечивает электрический

компрессор, для которого необходима электросеть с не менее 380 В и трехфазными розетками. Технология работы моделей стационарных режущих установок ничем, но отличается от ручных. Разница лишь в производительности, максимальной температуре нагрева, и способности обрабатывать металл, толщиной более 300 мм.

Обратные клапаны обратного потока: помогает предотвратить обратный поток газов из-за обратного клапана. Корневая бусина: шарик для сварки, который распространяется или включает часть или весь корень соединения. Сварка с использованием самоэкранированной дуговой сварки порошковым флюсом: изменение формы дуговой сварки флюсом, в котором защитный газ получается исключительно из потока внутри электрода.

Полуавтоматическая сварка: ручная сварка с оборудованием, которое автоматически контролирует одно или несколько условий сварки. Экранированная металлическая дуговая сварка: процесс дуговой сварки дугой между покрытым электродом и сварочным пулом. Этот процесс используется с защитой от разложения электродного покрытия, без применения давления и с наполнителем из электрода.

Условия для резки металла газом

Газовая резка металла будет эффективна только в том случае, когда температура воспламенения металла будет меньшей, чем температура плавления. Такие пропорции соблюдаются в низкоуглеродистых сплавах, они плавятся при 1500 о С, а процесс воспламенения наступает при 1300 о С.

Для качественной работы установки необходимо обеспечить постоянную подачу газа, поскольку кислороду необходимо постоянное количество теплоты, которая поддерживается в основном (на 70%) за счет сгорания металла и лишь 30% обеспечивает пламя газа. Если его прекратить, металл перестанет вырабатывать тепло и кислород не сможет выполнять возложенные на него функции.

Экранирующий газ: защитный газ, используемый для предотвращения или уменьшения атмосферного загрязнения. Передача с коротким замыканием, сварка газовой металлической дугой: передача металла, в которой расплавленный металл из расходуемого электрода осаждается во время повторных коротких замыканий.

Шлак: неметаллический продукт, являющийся результатом взаимного растворения флюса и неметаллических примесей в некоторых процессах сварки и пайки. Включение шлака: неметаллический твердый материал, захваченный в металл сварного шва или между металлическим швом и основным металлом.

Работа резака, обучение резки металла

Максимальная температура ручных газовых резаков достигает 1300 о С, это достаточная величина для обработки большинства видов металла, однако, есть и такие, которые начинают плавиться при особо высоких температурах, например, окисел алюминия – 2050 о С (это почти в три раза больше чем температура плавления чистого алюминия), сталь с содержанием хрома – 2000 о С, никеля – 1985 о С.

Если металл достаточно не разогрет и не начат процесс плавления, кислород не сможет вытеснить тугоплавкие окислы. Обратная этой ситуация, когда металл имеет низкую температуру плавления, под воздействием горящего газа он может просто расплавиться, так, нельзя применять данный способ резки для чугуна.

Техника безопасности

Осуществление резки металла с помощью газовой установки лучше доверить опытному специалисту, поскольку при неаккуратном обращении последствия могут быть достаточно печальными.

Техника безопасности предполагает выполнения следующих условий:

хорошая вентиляция в помещении, где будут осуществляться работы;
на расстоянии 5 метров не должно быть баллонов с газом и прочими горючими веществами;
работы должны вестись в защитной маске или специальных очках, а также в огнеупорной одежде;
направлять пламя необходимо в противоположную сторону от источника газа;
шланги в процессе эксплуатации прибора нельзя перегибать, наступать на них, зажимать ногами;
если делается перерыв, то следует полностью погасить пламя у горелки и закрутить газовые вентили баллонов.

Соблюдение этих простых условий обеспечит безопасную и эффективную работу по резке металла газовой установкой.

Видео: Работа резака, обучение резки металла

Виды резки металла газом
Достоинства и недостатки метода

Одним из самых распространенных способов обработки металла является резка металла пропаном и кислородом. Она достаточна проста, не требует приобретения дорогостоящих станков, доступна для работ в так называемых полевых условиях.

Газовая резка металла – это процесс, когда кислород смешивается с пропаном (подходят и некоторые другие горючие газы, например, ацетилен) и подогревает поверхность, которую нужно разрезать, до температуры начала горения данного металла. Затем подается струя режущего кислорода и воспламеняется при контакте с нагретой поверхностью. Так происходит разделение.

Применение такого способа резки ограничено требованиями к обрабатываемому металлу.

Металл должен иметь температуру горения меньше, чем температура его плавления. Если не соблюдать это правило, расплавленный, но несгоревший металл тяжело удаляется из полости реза.

Оксиды, образующиеся в полости реза при воздействии режущего кислорода, должны иметь температуру плавления ниже, чем аналогичный параметр самого металла. Это также необходимо для облегчения удаления их из полости реза.

Высокий тепловой эффект образования окислов, т. к. при резке наибольшее количество теплоты образует именно окисление металла. Это нужно для нагревания участков металла, примыкающих к зоне резки, и обеспечения непрерывности процесса.

Низкая теплопроводность металла. При высоких значениях этого показателя теплота быстро уходит из области резки, и возникают трудности с подогреванием до температуры горения.

Подробные значения для этих параметров можно уточнить в справочниках. Как правило, их включают и в рефераты.

Исходя из этого, кислородно-пропановая резка и сварка металла может применяться для низкоуглеродистых и низколегированных сталей и титановых сплавов. Стали, содержащие больше 1% углерода, можно резать таким способом только при добавлении специальных порошкообразных флюсов. Они вдуваются в зону резки вместе с режущим кислородом. Сгорая, флюс выделяет недостающее тепло, а также образует оксиды, которые взаимодействуют с оксидами обрабатываемого металла и разжижают их, облегчая удаление. В качестве добавок во флюс используют порошок алюминия, кварцевый песок и др.

Не подходит резка газом для обработки чугуна по причине высокой температуры горения и низкой температуры плавления. Высоколегированные стали и алюминий образуют при газовой резке тугоплавкие оксиды и шлаки. Медь имеет небольшую теплоту сгорания.

Подготовка поверхности и сама резка

В первую очередь с поверхности металла убирают ржавчину и прочие загрязнения. Заготовку или лист нужно установить в такое положение, чтобы обеспечить свободу для выхода струи режущего газа сквозь нее.

В начале операции резки поверхность металла подогревается в месте реза до температуры горения металла (1200 – 1350°С) смесью кислорода и горючего газа. Затем подается режущий кислород, который воспламеняется от контакта с нагретой поверхностью и кроит металл. Особенно важно в этом процессе обеспечить непрерывную подачу кислорода, чтобы пламя не погасло, иначе придется снова разогревать поверхность.

Производительность и качество резки тем выше, чем больше процент чистоты применяемого кислорода. Когда струя кислорода врезается в толщу металла, скорость и мощность подачи падает, и происходит ее искривление. Чтобы это исправить, нужно струю наклонить.

Кроме того, режущая струя имеет форму конуса, расширяясь в нижней части. Это приводит к повышению ширины реза при обработке толстолистового металла и образованию окалины снизу. Чтобы этого избежать, нужно увеличить мощность пропорционально толщине металла, но не слишком увлекаясь, т. к. это приведет к повышенному расходу кислорода и появлению окалины на верхней кромке реза.

Первостепенные параметры резки – давление кислорода и скорость резки.

Давление кислорода в значительной степени влияет на качество резки. Слишком высокое давление приведет к ухудшению качества реза, также увеличивается и расход. Недостаточно высокое давление не позволит прорезать всю толщину металла и затруднит удаление окислов.

Эффективность работы напрямую зависит от скорости резания. Она выбирается исходя из свойств металла. Контролируют этот параметр по тому, как идет выброс искр и шлаков. Если скорость выбрана верно, искры направлены вниз под углом 85 – 90°. Если фонтан искр опережает движение резания, то скорость меньше чем нужно. Завышенная скорость характеризуется отставанием потока искр от резака и не позволяет разрезать заготовку насквозь.

При горении углерода образуется окись СО, при реакции с железом это повышает содержание углерода на поверхности реза и приводит к образованию закаленных структур в металле. Края нагреваются неравномерно, это приводит к появлению напряжения и несколько укорачивает их, из-за чего возникают деформации и образование трещин.

Для предупреждения этого процесса производится газовая сварка с предварительной очисткой поверхности реза механическим способом.

Вернуться к оглавлению

Виды резки металла газом

Резка металла газом подразделяется на разделительную, поверхностную и ударную.

Разделительная резка. Когда выполняется резка металла пропаном и кислородом, он полностью разделяется при нагревании смесью газов и сгорает, образующиеся окислы выдуваются режущим кислородом. Находит свое применение при обработке форматного металла и металлопроката, изготовлении заготовок.

Поверхностная резка. Применяется при необходимости удалить часть металла, например, изготовить канавку, убрать поверхностные дефекты т. д.

Для того чтобы сделать отверстие в металле, применяется ударная резка кислородным копьем. Толстостенные трубки из низкоуглеродистой стали нагревают до температуры воспламенения металла, затем включают подачу кислорода. От контакта с нагретым рабочим концом трубки он воспламеняется, затем трубку вдавливают в металл, и появляется отверстие. Если нужно прожечь отверстие большой толщины, подразумевается, что нужно так закрепить заготовку, чтобы облегчить удаление шлаков.

Выполнить газовую резку металлов можно ручным, автоматическим и полуавтоматическим способами.

Ручная газовая сварка и резка металлов подразумевает применение одного и того же оборудования для выполнения работ, хотя при этом кислородно-пропановая сварка не получила широкого применения, т.к. при смешивании с кислородом наибольшую температуру сварочного пламени дает другой газ – ацетилен. Горелку заменяют на резак, газ берется из баллонов, в которых он находится в сжиженном виде. Используется этот способ, как правило, на небольших предприятиях или в частном порядке и предполагает небольшой расход газа.