ГЛАВА III. СУЩНОСТЬ, ТЕХНИКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ  СВАРКИ И ОБОРУДОВАНИЕ

 

Назад: 9.5. Сущность процесса резки

 

9.6. Техника резки и параметры режима

 

Подготовка стали

Поверхность разрезаемого листа стали должна быть очищена от окалины, ржавчины, масла и грязи. Особенно тщательно следует очищать поверхность стали от ока­лины, изолирующей металл от непосредственного контакта с пла­менем и режущей струёй кислорода. Для этого необходим незна­чительный прогрев поверхности металла подогревающим пламенем резака, в результате которого благодаря разным коэффициентам теплового расширения окалины и стали отслаивает окалина от поверхности. Очищать поверхность стали от окалины следует узкой полосой по линии предполагаемого реза, при скорости перемещения подогревающего пламени, примерно соответствующей скорости резки.

Начало резки

Процесс резки начинают с нагрева металла с по­верхности в начальной точке реза до температуры воспламенения металла в кислороде, точнее - до температуры начала интенсив­ного окисления металла. Практически металл нагревают до тем­пературы его плавления. После пуска кислородной струи и начала непрерывного окисления металла по толщине резак перемещают по линии реза, рис. 30.

 

а)                                                     б)

 

Рис.30. Начало процесса реза при толщине до 100 мм (а),

пробивка отверстия движущимся резаком (в)

 

При резке стали толщиной до 30 мм мундштук резака в начале процесса резки может быть установлен вертикально или с неболь­шим наклоном на угол 5 ¸ 10° в сторону, обратную направлению резки. При резке стали большой толщины (до 100 мм) мундштук резака в начале процесса устанавливают под углом 10 ¸ 15° (рис.30, а).

Особую трудность представляет начало процесса резки внутри контура листа или заготовки. В этом случае для стока шлака не­обходимо начальное отверстие, которое при толщине стали до 20 мм прожигают резаком при горизонтальном положении листа, а при большей толщине стали (до 40 мм) - также резаком, но при вер­тикальном или наклонном положении листа стали.

Иногда начальное отверстие внутри контура листа образуют движущимся резаком. В этом случае кислородная струя, врезаясь постепенно в металл, после перемещения резака на не­которое расстояние пробивает сквозное отверстие. Этот способ начала резки получил распространение в котлостроении при вы­резке отверстий под штуцеры и патрубки, когда процесс резки начинают внутри контура вырезаемого отверстия. Шлаки, образующиеся при прожигании отверстия движущимся резаком, давлением кислородной струи выносятся назад за струю, благодаря чему устраняется засорение мундштука брызгами металла и шлака.

Начальное отверстие в стали толщиной более 100 ¸ 150 мм по­лучают механическим высверливанием или прожиганием отверстия кислородным копьем. Весьма трудно также начать резку круглой заготовки. В этом случае для достижения концентрированного на­грева металла в начальной точке реза резак располагают под углом 45 ¸ 60° к вертикали, а затем после пуска кислородной струи и на­чала резки выравнивают до вертикального положения, перемещая его в поперечном направлении заготовки. Иногда, в особенности, если поверхность заготовки покрыта литейной кор­кой, целесообразно заготовку в месте начала резки надрубать кузнечным зубилом.

 

Положение резака в процессе резки

При прямолинейной резке стали толщиной до 30 мм режущее сопло резака целесообразно на­клонять на угол 20 ¸ 30° от вертикали в сторону, обратную направ­лению резки. В этом случае направленная под углом кислородная струя частично или полностью смывает с передней грани разреза образующиеся при окислении стали жидкие шлаки, ускоряет окисление металла и существенно увеличивает скорость резки, а, следовательно, и ее производительность.

         Процесс механизированной скоростной резки листовой стали следует производить с наклоном режущего сопла на угол до 45° и с подогревом режущего кислорода (достигаемым расположением подогревающих сопл резака под режущим), что способствует су­щественному повышению производительности процесса.

При криволинейной ручной или ма­шинной резке стали любой толщины ре­жущее сопло резака всегда необходимо располагать перпендикулярно к поверх­ности металла; при прямолинейной резке стали толщиной свыше 30 мм - с небольшим наклоном на угол 5-10° от вертикали в сторону, обратную направле­нию резки (рис.31).

 

Рис.31. Наклон резака при прямолинейной резки

стали толщиной 30-40 мм

 

Режимы резки

Скорость резки - один из основных параметров режима, определяю­щий качество разрезанных кромок и про­изводительность процесса. В большой мере от скорости резки зависит степень прорезания металла по толщине и величина отставания.

Ориентировочно скорость грубой разделительной резки можно определить по эмпирической формуле

 

Vр = 16.6 / t мм/с или Vр =1000 / t мм/мин,

 

где t = 1,25 + 0,025×S - продолжительность резки 1 nor. м реза, с (мин); S - толщина разрезаемой стали, мм.

 Однако определяемая по этой формуле скорость резки сильно завышена и пригодна только для резки в лом. Во всех остальных случаях вычисленные скорости должны быть понижены: при заго­товительной резке на –10 %, при вырезке фасонных деталей с при­пуском - на 20 %, при чистовой машинной прямолинейной рез­ке - на 30 %, при чистовой машинной фасонной резке - на 40 %.

 

Резка малых толщин

Обычно газовую резку применяют для стали при тол­щине металла не менее 3 мм. При газовой резке более тонких листов стали наблюдается оплавление кромок и перегрев металла подо­гревающим пламенем. Однако при необходимости образования прямолинейных резов и отсутствии возможности разрезать сталь на ножницах листы толщиной 2,0 ¸ 2,5 мм можно разрезать резаком с по­следовательным расположением сопл, снижающим ширину зоны теплового влияния и уменьшающим оплавление кромок.

В некоторых случаях, главным образом при вырезке фасонных деталей из стали толщиной 2,0 ¸ 2,5 мм, когда из-за малой серии вырезаемых деталей штамповка их экономически не оправдана, при­бегают к газовой резке резаком с концентрическим расположением сопл при возможно меньшей мощности подогревающего пламени и с возможно большей скоростью.

 

Пакетная резка

Сущность процесса пакетной резки состоит в том, что разрезаемые листы, число которых (при малой толщине металла) может составлять 25 ¸ 50 шт. и более, собирают в пакет, стягивае­мый струбцинами или специальным зажимным приспособлением, и разрезают за один проход резака.

При пакетной резке кислородом обычного давления необходимо плотное прижатие листов друг к другу, для чего исполь­зуют струбцины и другие зажимные приспособления, обеспечиваю­щие минимальный зазор между листами. Максимальная толщина отдельных листов пакета в этом случае не превышает 4 ¸ 6 мм при общей толщине пакета не более 100 мм.

Пакетную резку кислородом пониженного давления можно про­изводить как при плотно сжатом пакете, так и при наличии зазоров между отдельными листами, иногда достигающих 3,5…4 мм (при толщине отдельных листов 3…5 мм). В этом случае, не требую­щем принудительного сжатия листов, толщина отдельных листов пакета может достигать 30 мм и более. Однако в связи с возможной деформацией листов при резке пакета в свободном состоянии желательно зажатие листов хотя бы с одной стороны, противоположной началу реза.

 

Далее: 9.7. Оборудование для газовой сварки и резки