22.02.2024р. Газове різання металу

 Якщо спробувати пояснити, як протікає процес різання металу газом, то можна говорити про те, що різ здійснюється шляхом згоряння надлишків сировини в газовому полум’ї. Якщо ж розглядати процес більш докладно, то стають цілком зрозумілі і всі нюанси технології.

Основний інструмент, застосовуваний для газового різання – газовий різак. Він виконує одночасно декілька функцій:

• бере участь в процесі обчислення пропорцій суміші кисню і газів;
• відповідає за займання газу;
• регулює подачу кисню.

Газова порізка металу відноситься до термічних методів обробки. Її застосування можливо для розкрою металевих заготовок різної товщини з найвищою продуктивністю. Дана технологія енергонезалежна – газорізка повністю автономна, завдяки чому її застосування можливо практично при будь-яких умовах. Цей нюанс часто виручає при необхідності проведення розкрою і його неможливості через зовнішні причини. Проводити роботи із застосуванням газового різака можна навіть в польових умовах, далеко від житла, при повній відсутності електроенергії.

Процес газорізкі при професійному виконанні не викликає складнощів:

• металева заготовка нагрівається по заданому контуру шляхом впливу на нього ацетилено-кисневого полум’я;
• на підготовлений матеріал направляють струмінь газу під тиском;
• під дією полум’я заготівля нагрівається;
• під впливом кінетичної енергії струменя знищуються отримані оксиди.

Головна вимога для стабільності газового різання металу – висока потужність джерела тепла. Заготівля нагрівається до необхідної порога, метал, що згорає, виділяє величезну кількість теплової енергії.

Є кілька умов, які обмежують діапазон придатних до газорізання матеріалів:

• для обробки температура окислення металу повинна бути нижчою, ніж температурний режим плавлення;
• температура плавлення повинна бути вищою, ніж температурні значення утворених оксидів;
• матеріал повинен мати низьку теплопровідність;
• серед властивостей металу – хороша текучість оксидів.

У зв’язку з обмеженнями не всі метали можуть бути розрізані газом.

Які метали можна різати за допомогою газового різака

Газова порізка металу універсальна. Вона виручає при необхідності швидко і недорого розкроїти сировину практично всіх типів. Але є і винятки: газорізка не застосовується для різання міді, латуні, нержавійки, алюмінію. Винятки – застосування додаткових методів обробки та використання флюсу (в деяких випадках).

Переваги та недоліки технології

Як і будь-який інший метод розкрою металу газове різання має як плюси, так і мінуси. До позитивних особливостей технології відносяться:

• можливість створення різів різного ступеня складності;
• розкрій металу будь-якої товщини;
• можна проводити поверхневе різання;
• висока швидкість роботи;
• автономність;
• універсальність;
• оптимальне співвідношення якості і ціни.

Чому ж газорізка не використовується повсюдно? Причина криється в недоліках технології:

• проведення порізки вимагає наявності досвіду і професійних навичок;
• ступінь безпеки досить низька;
• не дозволяє отримувати вироби високої точності.

Але фінансова доступність технології все одно виводить її в ТОП серед різних способів різання металу.

Газове різання металу: види і класифікація методів

Газорізка представлена ​​в різних варіантах і основна відмінність процесів пов’язана з характеристиками використання струменя полум’я газової суміші.

Також класифікація методів газорізки проводиться з урахуванням напрямку і типу струменя:

• наскрізний (розділовий) спосіб;
• поверхневе різання (зняття верхнього шару металу);
• кисневий спис (для створення отворів).

Наскрізне швидкісне різання

Як стає зрозуміло з назви, наскрізна газорізка – це повне розділення частин заготовки внаслідок впливу на місце різу полум’я різака. Для виконання швидкісного різання застосовують потрійні мундштуки, вихідні отвори яких розміщені за принципом рівностороннього трикутника. Через вершину «фігури» виходить основний струмінь, який і формує надрізи. Струмені, що виходять через інші отвори, допоміжні, служать для зачистки кромки і забезпечення рівного різу. Отриманий розріз виходить досить широким, складні фігури таким способом вирізати важко. Але це – єдині недоліки способу, які з лишком окупаються високою швидкістю виконання роботи.

Газове різання з використанням флюсу

Якщо мета – порізка легованих сталей, фахівці застосовують газорізку з флюсом. Згоряння порошкоподібної речовини призводить до виділення додаткового тепла, що забезпечує нормальне функціонування установки. Подається порошок через спеціальний флюсонакопичувач, що забезпечує безперервну подачу речовини до заготівлі і регулювання її кількості. Такий спосіб різання підходить для розкрою наступних сплавів:

• чавун;
• хромисті стали;
• хромонікелеві сталі.

Для роботи з мідними і алюмінієвими сплавами доведеться застосувати додаткову механічну обробку.

Коли застосовується поверхневе різання

Поверхнева газорізка використовується для зняття верхнього шару металу і проводиться при розташуванні мундштука під кутом (15-40 градусів). Горюча суміш подається при невеликій швидкості, завдяки чому відбувається зняття поверхневого шару (метал згоряє в полум'ї пальника різака).

Різання труб

При кисневому різанні труб виконують обрізання торців труб для зварювання, вирізання отворів у трубах, обрізання труб та ін.

Труби можна різати в будь-яких просторових положеннях. Для труб малого діаметра різання виконується з неповоротною тру­бою. При різанні неповоротних труб великого діаметра різак переміщується по направляючій, а при різанні поворотних труб ви­користовують спеціальні роликові стенди і каретки (рис. 1).

Швидкість різання труб із товщиною стінок 6-12 мм не пере­вищує 800 мм/хв.

Для підвищення швидкості різання різак установлюють під ку­том 15-25° до дотичної в точці перетину осі різака з поверхнею труби (рис. 2). При цьому збільшується зона взаємодії кисню з металом і утворений в процесі різання шлак нагріває нову ділян­ку труби, завдяки цьому покращується окиснення металу. Але час попереднього підігріву збільшується до 60-70 с. Для зменшення часу нагрівання і практично миттєвого початку процесу необхід­но ввести в зону реакції сталевий пруток. Середня швидкість рі­зання труб 0 300-1200 мм з товщиною стінки до 12 мм становить 1,5-2,5 м/хв, тобто підвищується в 2-3 рази порівняно з різанням із перпендикулярним розташуванням різака.

              Рисунок 1. Схема роликового стенду для різання труб

                                  1 — різак; 2 — труба; 3 — привідні ролики

Рисунок 2. Схема розташування різака при швидкісному різанні труб

Різання виконують універсальними або вставними різаками. Режими встановлюють залежно від товщини металу відповідно до паспортних даних різаків.

ІНСТРУКЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНА КАРТКА

 

ПРОФЕСІЯ:        Електрогазозварник

КВАЛІФІКАЦІЯ: 2 розряд

ТЕМА:1.7.2                 Газове різання металу

МЕТА:                 Набути навичок при газовому різанні металу

ВІДВЕДЕНИЙ ЧАС: 4 год.

ОСНОВНІ ПРАВИЛА З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ: : користуватися справним обладнанням,     засобами захисту.

№ з/п	Зміст завдання та послідовність виконання	Обладнання, інструмент, пристосування	Технічні умови і вказівки щодо виконання завдання	Малюнок (схема)
1	Суть газового різання		Різаки призначені для змішування горючого газу з киснем, утворення підігрівального полум’я і подачі до розрізуваного металу струменя ріжучого кисню.  Різаки класифікуються:              - за родом горючого газу: для ацетилену, газів замінників і для рідкого пального;                  - за принципом  змішування горючого газу і кисню: інжекторні та без інжекторні;   - за призначенням: універсальні й спеціальні;   - за видом різання: для розділеного, поверхневого, киснево-флюсового й для списового; - за конструкцією: щілинні багатополуменеві з попереднім або внутрішньо-сопловим змішуванням газів	Форма  вихода канавок ріжучих сопл в мундштуках: а – ступиневим розширенням, б – без розширення на виході, в – з конічним розширенням на виході, dг – діаметр горлового перерізу,  dв – діаметр вихідного перерізу                                                 Кисень Ріжучий кисень  Схема ацетилено-кисневого інжекторного різака:   I    —  головка   різака;   2 —  киснева   трубка;   3  —  вентиль   ріжучого   кисню; 4  —  кисневий   вентиль;   5  —  кисневий   ніпель;   6  —  ацетиленовий   ніпель; 7 —  рукоятка;   8  —  корпус;   9  —  ацетиленовий   вентиль;   10  —  інжектор; II  — накидна гайка;  12 — змішувальна камера;  13 — трубка;  14 — внутрішній мундштук; 15 — зовнішній мундштук
	Тип різака Виконання різака Товщина розрізуваної сталі, мм Номери змін­них мундштуків Р1 малої потужності РВІ-вставний  малої   по­тужності Ацетилен Природний газ, пропан-бутан 3 - 100 0, 1, 2, 3, 4 Р2 середньої потужності РВ2   вставний   середньої потужності Ацетилен Природний газ, пропан-бутан 3-200 0, 1, 2, 3, 4, 5 РЗ великої потужності Природний газ, пропан-бутан 3-300 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
2	Підготовка газової апаратури до роботи	Редуктор, кисневий балон, пальник, присадковий дріт, балон з пропан-бутаном, ацетиленовий генератор, карбіт кальцію.	Під час підготовки газової апаратури до роботи необхідно під’єднати рукави до редукторів і різака, а редуктора під’єднати до балона з киснем і балона з пропан-бутаном.  Перед початком роботи різака необхідно підібрати мундштуки у відповідності з товщиною різального металу. Перед початком роботи, перевіряють правильність під єднання рукавів до різака, кисневий шланг підєднують до штуцера з правою різьбою, а рукав з горючим газом, до штуцера з лівою різьбою. Робочий тиск кисню й ацителену встановлюють в відповідності з експлуатаційними  характеристиками. Запалювання різака проводять в такій послідовності . Відкривають на ¼ оборота вентиль підігріву кисню і створюють розрідження в газових канавках, після чого необхідно відкрити винтель для газу і запалити пальну суміш. Підігріваючи полум’я  регулюється кисневим і газовим вентелем. Метал нагрівають підігріваючим  полум’ям до жовтого цвіту, відкривають вентель ріжучого кисню і проводять різку. Якщо необхідно погасити  полум’я,  то в першу чергу необхідно перекрити вентель горючого газу, а після того кисень.
	Різання труб		При кисневому різанні труб виконують обрізання торців труб для зварювання, вирізання отворів у трубах. Труби можна різати  в будь яких просторих положеннях. Для труб малого діаметра використовують з неповоротною трубкою. При різанні неповоротних труб великого діаметра різак преміщується по направляючій, а при різанні неповоротних труб використовують спеціальні роликові стенди і каретки. Для підвищення швидкості різанні різак установлюють під кутом 15 – 25 градусів до дотичної в точці перетину осі різака з поверхнею труби.	Схема роликового стенду для різання труб: 1 — різак; 2 — труба; 3 — привідні ролики   Схема розташування різака при швидкісному різанні труб