Кислородная резка металлов

В настоящее время ручная газокислородная резка металлов получила широкое применение в строительно-монтажных организациях. Так, при подгонке монтажных стыков технологических трубопроводов, металлоконструкций и оборудования, при резке листовой профильной стали в монтажных условиях всюду применяется газокислородная резка.Процесс кислородной резки основан на способности нагретого металла интенсивно гореть в струе чистого кислорода с выделением большого количества тепла. Образующиеся окислы и жидкий металл непрерывно удаляются из полости реза струей кислорода, вытекающей с большой скоростью из сопла резака.

Температура нагрева участка металла, расположенного в начале намечаемой линии реза, зависит от толщины и состава разрезаемого металла. Чем толще металл и больше легирующих примесей, тем выше температура нагрева. Количество тепла, выделяемого при резке от сгорания железа в кислороде, в 3—5 раз превышает количество тепла подогревательного пламени. Нагрев малоуглеродистых сталей, при котором воспламеняется металл, практически равен 1150—1300 °С.
Предварительный и сопутствующий подогревы при кислородной резке могут быть выполнены любым источником тепла. Наиболее эффективным является ацетилен. Хорошие результаты дают заменители ацетилена: пропан-бутан, природный газ, жидкое горючее и т. п.
Подогревающее пламя должно быть постоянным и не менять в процессе резки своего состава. При подогреве металла не должно наблюдаться оплавления и науглероживания разрезаемых кромок, для этого пламя в первоначальный момент устанавливают нейтральным или с небольшим избытком кислорода. Регулируют пламя при открытом вентиле режущего кислорода, что предупреждает обеднение смеси подогревающего пламени кислородом в процессе резки.
Газокислородной резке подвергаются металлы, отвечающие условиям:
а) температура горения металла в кислороде ниже температуры плавления;
б) температура плавления окислов металла, образующихся при резке, ниже температуры плавления самого металла, в противном случае шлаки не выдуваются из места реза и возможно прекращение резки.
в) теплопроводность металла не очень высокая, так как в противном случае вследствие интенсивного теплоотвода трудно подогреть металл до температуры воспламенения.
г) металл имеет минимальное содержание углерода, легирующих примесей (хрома, кремния, молибдена, вольфрама), препятствующих процессу резки и повышающих закаливаемость металла по линии реза.
Все малоуглеродистые, среднеуглеродистые, а также низколегированные стали с содержанием углерода до 0,3% удовлетворяют вышеизложенным условиям и хорошо режутся кислородом.
Не поддаются обычному процессу кислородной резки чугун, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы и высоколегированные стали. В монтажных условиях все перечисленные материалы, не поддающиеся обычной кислородной резке, режут газоэлектрическим способом (плазменная резка).
Эти материалы можно разрезать кислородно-флюсовой резкой, но ввиду громоздкого оборудования эта резка на монтаже не нашла применения.
Виды кислородной резки. На монтажных площадках при изготовлении и монтаже металлоконструкций, трубопроводов приходится выполнять три вида ручной кислородной резки:
а) резка под сварку — подготовка и снятие кромок под сварку. Поверхность реза должна быть чистой с соблюдением всех размеров детали и свариваемых кромок;
б) заготовительная резка — вырезка деталей для дальнейшей механической обработки, предварительная заготовка для дальнейшей сборки металлоконструкций. В этом случае качество реза может быть хуже, но должны быть соблюдены размеры (допуски) для дальнейшей обработки деталей;
в) разделочная резка применяется в основном при демонтаже металлоконструкций, трубопроводов и технологического оборудования, когда изрезанные конструкции идут в основном в металлолом.
В этом случае качество поверхности реза и точность резки не имеют никакого значения и потому резка идет с максимальной скоростью.
В зависимости от вида резки и требований, предъявляемых к изделиям (т. е. линии реза), применяют соответствующую технологию и порядок резки. Чем ниже требования к поверхности реза, тем меньше расходуется кислорода и горючего и тем большей может быть скорость резки при соответствующей чистоте кислорода.