Termokings.ru

Домашний Мастер
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как происходит резка металла газом

Как происходит резка металла газом

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.

Кислородно-флюсовая копьевая резка

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

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.

Расход кислорода и пропана на резку металла

Расход кислорода и пропана на резку металла

Себестоимость процесса резки металла определяет расход кислорода и пропана, суммируемый с оплатой труда резчика. Причем расход окислителя и топлива зависит от технологии термического разделения металлов.

Поэтому мы начнем нашу статью с описания способов резки и дальше рассмотрим расход кислорода при резки труб.

Технологии резки металлов

На сегодняшний день в промышленности используются три типовых технологии термического разделения металлических заготовок:

  • Кислородная резка.
  • Плазменная резка.
  • Лазерная резка.

Первая технология – кислородная резка – используется при разделении заготовок из углеродистой и низколегированной стали. Кроме того, кислородным резаком можно подравнять края кромок уже отрезанных заготовок, подготовить зону раздела стыка перед сваркой и «подчистить» поверхность литой детали. Расход рабочих газов, в данном случае, определяется тратой и топлива (горючего газа), и окислителя (кислорода).

Вторая технология – плазменная резка – используется при разделении сталей всех типов (от конструкционных до высоколегированных), цветных металлов и их сплавов. Для плазменного резака нет недоступных материалов – он режет даже самые тугоплавкие металлы.

Причем качество разделочного шва, в данном случае, значительно выше, чем у конкурирующей технологии. При определении объемов рабочих газов, в данном случае, важен расход кислорода — при резке металла плазмой за горение материала отвечает именно окислитель. А сама плазма используется, как катализатор процесса термического окисления металла.

Третья технология – лазерная резка – используется для разделения тонколистовых заготовок. Соответственно, объемы расходуемых газов, в данном случае, будут существенно меньше, чем у кислородной и плазменной резки, которые рассчитаны на работу с крупными, толстостенными заготовками.

Нормы расчета горючих газов и окислителя

Нормы расхода пропана и кислорода или ацетилена и кислорода или только окислителя рассчитываются следующим образом:

  • Норматив расхода топлива или окислителя на погонный метр разреза (H) умножается на длину разделочного шва (L).
  • После этого к полученной сумме прибавляют произведение все того же норматива расхода (H) на коэффициент потерь (k), связанных с продувкой и настройкой резака.

В итоге, расход кислорода при сварке (или расход горючего газа) считается по формуле:

Причем коэффициент k принимают равным 1,1 (для мелкосерийного производства или штучной резки, когда требуется часто включать и выключать резак) или 1,05 (для крупносерийного производства, когда резак работает почти без перерывов).

Определение норматива расхода газов

Для точного определения объемов расходуемых газов необходимо определить основу формулы — норму, которой определяется расход газа на погонный метр прорезаемого металла, обозначаемую в формуле литерой «H».

Согласно общим рекомендациям нормированный расход равняется частному от допустимого расхода разделяющего аппарата (p) (кислородного, плазменного или лазерного резака) и скорости резания металла (V).

То есть формула, по которой рассчитывается нормированный расход кислорода на резку металла (Н), а равно и любого другого газа, участвующего в процессе термического разделения, выглядит следующим образом:

Искомый результат подставляют в первую формулу и получают конкретное значение расходуемого объема.

Таблица расхода кислорода при резке труб

Труба (наружный диаметр × толщина стенки), ммРасход кислорода, м 3
Ø 14 × 2,00,00348
Ø 16 × 3,50,00564
Ø 20 × 2,50,00566
Ø 32 × 3,00,0102
Ø 45 × 3,00,0143
Ø 57 × 6,00,0344
Ø 76 × 8,00,0377
Ø 89 × 6,00,0473
Ø 108 × 6,00,0574
Ø 114 × 6,00,0605
Ø 133 × 6,00,0705
Ø 159 × 8,00,119
Ø 219 × 12,00,213
Ø 426 × 10,00,351
Ø 530 × 10,00,436

Определение значения допустимого расхода и скорости резания

Используемые во второй формуле операнды p (допустимый расход) и V (скорость резания) зависят от множества факторов.

В частности значение допустимого расхода определяется паспортными данными сварочного аппарата. По сути p равно максимальной пропускной способности форсунки резака в рабочем режиме.

А вот скорость резания – V– определяется исходя из глубины шва, ширины режущей струи окислителя или плазмы, типа разделяемого материала и целой серии косвенных параметров.

В итоге, значение допустимого расхода извлекают из паспорта «резака», а скорость резания находят в справочниках, которые содержат специальные таблицы или диаграммы, связывающие все вводные данные.

И согласно справочным данным допустимый расход кислорода равняется 0,6-25 кубическим метрам в час. А максимальная скорость резания – 5-420 м/час. Причем для лазерной резки характерен минимальный расход (0,6 м3/час) и максимальная скорость (420 м/час): ведь такой резак разделит только 20-миллиметровую заготовку.

А вот плазменный резак «сжигает» до 25 м3/час кислорода и 1,2 м3/час ацетилена. При этом он разделяет даже 30-сантиметровые заготовки, делая разрез на скорости в 5 метров в час.

Словом, в таких расчетах все относительно: чем больше скорость, тем меньше глубина и чем больше расход, тем меньше скорость.

Плазменная и газовая резка.

Одной из основных заготовительных операций в современном производстве металлических конструкций, машиностроении и других отраслях является резка листового металла и труб. В настоящее время разработаны и автоматизированы различные процессы резки – газовая (газокислородная) резка, плазменная, лазерная, гидроабразивная.

Читать еще:  Станок для изготовления блоков: простое устройство или виброустановка?

Наиболее востребованными способами резки являются газовая и плазменная резка. Газовая резка при небольших затратах позволяет с приемлемой скоростью и качеством резать большинство углеродистых и низколегированных сталей толщиной до 300 мм и выше. Плазменную резку используют также для высоколегированных (нержавейка) сталей и большинства цветных металлов и сплавов (например, алюминий).

Практичной конструкцией для машины автоматической газовой и плазменной резки является портальная конструкция с одним или двумя приводами. На портале с помощью специальных держателей крепятся резаки. В зависимости от требований заказчика возможно установить на портале один или несколько плазменных или газовых режущих головок. Перемещением режущих головок управляет система числового программного управления (ЧПУ). Резка производится на столе специальной конструкции, снабженным, как правило, системой удаления дыма и пыли.

Кислородная резка.

Кислородная резка заключается в сгорании разрезаемого металла в кислородной струе и удалении этой струей образовавшихся оксидов.

Разрезаемый металл предварительно нагревается подогревающим пламенем резака, которое образуется в результате сгорания горючего газа в смеси с кислородом. При достижении температуры воспламенения металла в кислороде, на резаке открывается вентиль чистого кислорода (99–99,8%) и начинается процесс резки. Чистый кислород из центрального канала мундштука, предназначенный для окисления разрезаемого металла и удаления оксидов, называют режущим в отличие от кислорода подогревающего пламени, поступающего в смеси с горючим газом из боковых каналов мундштука.

Струя режущего кислорода вытесняет в разрез расплавленные оксиды, которые, в свою очередь, нагревают следующий слой металла, способствуя его интенсивному окислению и т. п. В результате разрезаемый лист подвергается окислению по всей толщине, а расплавленные оксиды удаляются из зоны резки под действием струи режущего кислорода.

Технология кислородной резки.

Поверхность разрезаемого листа следует очистить от окалины, краски, масла, ржавчины и грязи. Особое внимание уделяется очистке поверхности листа от окалины, поскольку она препятствует контакту металла с пламенем и струей режущего кислорода. Для этого требуется незначительный прогрев поверхности стали подогревающим пламенем резака, в результате которого окалина отскакивает от поверхности. Прогрев следует выполнять узкой полосой по линии предполагаемого реза, перемещая пламя со скоростью, приблизительно соответствующей скорости резки.

Перед кислородной резкой металл нагревается с поверхности в начальной точке реза до температуры его воспламенения в кислороде. После пуска струи режущего кислорода и начала процесса окисления металла по толщине листа резак перемещают по линии реза.

Как правило, прямолинейная кислородная резка стальных листов толщиной до 50 мм выполняется вначале с установкой режущего сопла мундштука в вертикальное положение, а затем с наклоном в сторону, противоположную направлению резки (обычно на 20–30º). Наклон режущего сопла мундштука в сторону ускоряет процесс окисления металла и увеличивает скорость кислородной резки, а, следовательно, и ее производительность. При большей толщине стального листа резак в начале резки наклоняют на 5º в сторону, обратную движению резки.

Технология плазменной резки.

При плазменной резке электрическая дуга горит между неплавящимся электродом и изделием. Дуга обжимается соплом и потоком сжатого воздуха, который значительно увеличивает интенсивность и стабильность дуги. Горячий нагретый газ (5000 . 30 000 °С) с высоким содержанием энергии протекает в плазмотроне, который в свою очередь, из-за этого сжатия преобразовывает эту электрическую энергию в высокую температуру. Этот ионизированный газ называется плазмой.
Процесс плазменной резки основан на использовании воздушно-плазменной дуги постоянного тока прямого действия (электрод-катод, разрезаемый металл — анод). Сущность процесса заключается в местном расплавлении и выдувании расплавленного металла с образованием полости реза при перемещении плазменного резака относительно разрезаемого металла.

Для возбуждения рабочей дуги (электрод — разрезаемый металл), с помощью осциллятора зажигается вспомогательная дуга между электродом и соплом — так называемая дежурная дуга, которая выдувается из сопла пусковым воздухом в виде факела длиной 20-40 мм. Ток дежурной дуги 25 или 15-200А, в зависимости от источника плазменной дуги. При касании факела дежурной дуги металла возникает режущая дуга — рабочая, и включается повышенный расход воздуха; дежурная дуга при этом автоматически отключается.
Применение способа воздушно-плазменной резки, при котором в качестве плазмообразующего газа используется сжатый воздух, открывает широкие возможности при раскрое низкоуглеродистых и легированных сталей, а также цветных металлов и их сплавов.

Назначение кислородной резки металла

По своему назначению кислородную резку подразделяют на поверхностную и разделительную.

К разделительной резке относят изготовление заготовок, раскрой металлических листов и иные работы, связанные с разделением первоначально целостного металла на несколько отдельных частей.

К поверхностной резке относится:

  • удаление дефектов с отливок,
  • проката и сварных швов,
  • разделка канавок на металле,
  • снятие с металла поверхностного слоя и ряд иных работ.

По способу выполнения кислородная резка металла делится на машинную и ручную. Ручную выполняют с помощью специального резака, а машинную – на специальных газорезательных автоматах и полуавтоматах.

Технология резки газом

Современная технология газовой резки металла несколько отличается от той, которая описана выше. К примеру, для работы с «легкими металлами» температуры в 1000 градусов за Цельсием и выше могут попросту разрушить металл, с которым вы работаете (расплавить и испарить).

Читать еще:  Устройство труб для буронабивных свай и способы монтажа

В этих случаях сама резка производится с одновременным подогревом. Наконечник газового резака имеет форму пирамиды с 3 соплами.

Через два боковых подается подогревающая смесь, ну а по центру монтируется тонкое сопло для подачи кислорода под высоким давлением.

Технология кислородной резки

В современных резаках, кислород подается под давлением в 12 атмосфер! Проще говоря – под струей воздуха можно повредить даже кожу (имеется в виду не зажженная струя).

Флюс, который образовывается при такой резке, либо выбрасывается подогревающем пламенем в стороны, либо прожигается непосредственно через весь металл (если выполняется сквозная резка).

Не забывайте, что резка металла газом имеет большое преимущество перед электрической. Какое?

Не создается «рваного» шва. А если дополнительно использовать накладки (трафаретки, как их называют профессиональные сварщики), то шов резки получается очень аккуратным!

Но учитывайте, что резка металла кислородом не подразумевает использовать металлы, которые плавятся при температуре ниже 600 градусов за Цельсием. В этом случае будет выполняться простое удаление верхнего слоя металла, а не его резка.

Вот в таких случаях рекомендуется использовать так называемые мобильные нагреватели – обычные баллончики со сжатым газом и соплом на конце трубки.

Стандартная технология кислородной резки металла подразумевает использовать направляющий резак, которым управляет оператор. Подача газа регулируется при помощи двух вентилей (в некоторых моделях – одним общим).

Сама рукоятка резака имеет две трубки, которые как раз и встраиваются в ручку. Первая рукоятка подает топливо для нагревателя, вторая (как правило — центральная) – подает кислород. То есть, к главному соплу подводятся аж 3 трубки!

Через две подается пропан, через третью – кислород. В более старых моделях резаков использовалось два наконечника, которые работали аналогичным образом.

Какой расход газа при резке металла? Это зависит от температуры, до которой разогревается сам металл при работе.

В стандартном резаке Р1-01 за один час работы в среднем расходуется порядка 10 кубических метров кислорода и 0,7 кубических метров ацетилена (при использовании пропана – 1 метр кубический топлива).

А вот в резаке Р2-01 расход значительно больше – 21 м3 кислорода и 1,2 – ацетилена! Расход подогревателя зависит от температуры нагрева и плоскости, которая разрезается.

В «старших» резаках также используется так называемое направление сопел, которое т.акже частично влияет на расход (чем ближе к струе кислорода, тем приходится подавать большую струю).

Качество работы

Газовая резка металла пропаном имеет объективный недостаток: сильный нагрев заготовки в области реза. Это может вызвать появление пластических деформаций (удлинение или укорочение размеров, изгиб, коробление и кручение). Неравномерный нагрев может вызвать также изменение механических свойств готовых изделий.

Для исключения таких последствий мы используем ряд практических приемов:

  • грамотное расположение вырезаемых деталей на обрабатываемом листе, когда длинные детали по возможности компонуются вместе с короткими,
  • строгое соблюдение технологии резки: последовательное выполнение всех этапов, выбор оптимальных режимов резки, соответствующих типу и толщине материала, соблюдение нужной скорости подачи газовой смеси,
  • тщательное закрепление и фиксация обрабатываемого металлического листа перед раскроем и до его полного остывания,
  • последующая правка вырезанной детали на правильных вальцах,
  • термообработка вырезанной детали методом отпуска или отжига.

Для повышения производительности резки и снижения расхода газа мы применяем современное оборудование и качественные промышленные кислород и пропан с высокой степенью очистки от посторонних примесей.

Цена рассчитывается для каждого заказа. Она зависит от типа и толщины раскраиваемого металла, от объема заказа и сложности изделий на выходе.

Конструкционные особенности труборезов

Конструкция этих машин включает:

  • ходовую часть с тележкой;
  • непосредственно механизм резки (суппорт с резцом и штангой);
  • блок газопитания;
  • приводную цепь.

В комплектацию также входят все необходимые кабели и рукава для подачи кислорода и защитного газа. Конструкция рассчитана на установку режущей части под различными углами, регулировать ее положение перемещением по штанге и фиксировать на различной высоте. Благодаря возможности регулировки положения механизма обеспечивается высокая точность реза. Система подачи газа предназначена для подвода рабочей среды к резаку. Она транспортируется из баллонов к установленному на тележке коллектору, а далее к резаку по рукавам. Подача газа регулируется.

Ацетилен против всех

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 psi

Первое почему хочу перейти на ацетилен это резка. Резка лучше и качество на порядок выше чем пропано- керосино- бензино- резки. К такому выводу пришёл после просмотр роликов мессер и виктор. Ну и возможности пайки на порядок выше чем у пропано-кислородной пайки, ну и не забываем о газовой сварке. Высокоуглеродистых сталей используемых в методом прессовки, типо кузовщина.

Вопрос людям имеющим хороший опыт работы с ним.
Если брать расход при резке. То какой он относительно кислорода? Например на пропане 40 балконов кислорода к одному пропану если резать в цеху. Так же вопрос как ведёт себя ацетилен при отрицательных температурах. Ну и примерный расход ацетилена в пайке и газопорошковом напылении

А и всякие там мясо заменители типо мафы шмафы не интересны. Только тот самый ацетилен

Западная Якутия звонить в любое время 89142527650 хэш тэг #ykt_master

  • Наверх
  • Вставить ник
Читать еще:  Самодельное устройство для изготовления живой воды

#2 psi

https://www.instagra. m/p/BIaV6izAeS5 вот у дядьки уровень

Западная Якутия звонить в любое время 89142527650 хэш тэг #ykt_master

  • Наверх
  • Вставить ник

#3 psi

Западная Якутия звонить в любое время 89142527650 хэш тэг #ykt_master

  • Наверх
  • Вставить ник

#4 Миротворец

  • Администратор
  • Cообщений: 7 021
    • Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты

    Саня, ты когда научишься ссылки правильно вставлять?

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #5 AMBIVERT42

    Резка лучше и качество на порядок выше чем пропано- керосино- бензино- резки.

    вопрос как ведёт себя ацетилен при отрицательных температурах.

    Ну и примерный расход ацетилена в пайке и газопорошковом напылении

    З.Ы. Вот чего не пробовал-так это ацетилен-кислородной строжки. Отченно хочется.

    • 2

    Лучше быть бараном среди мудрецов, чем мудрецом среди баранов.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #6 psi

    Вот чего не пробовал-так это ацетилен-кислородной строжки. Отченно хочется.

    Строжка газовая выгодна когда много строгать, дешевле и быстрей чем угольными факт. На пропане строгал и есть с чем сравнивать. Но вот такие объёмы очень редки. И резком так не помашешь.

    Сообщение отредактировал AMBIVERT42: 30 Июль 2016 03:01
    Избыточное цитирование

    Западная Якутия звонить в любое время 89142527650 хэш тэг #ykt_master

    • Наверх
    • Вставить ник

    #7 SergDemin

    psi, на мой взгляд, несколько непонятное решение. Понятно, когда с газа на плазму переходят. Когда с пропана на ацетилен — для чего? Не буду повторять сказанное AMBIVERT42, я с ним согласен, добавлю только, что у ацетиленового резака есть оно неприятное свойство — вероятность проскока пламени внутрь горелки гораздо выше, чем у пропанового. Даже при хорошем резаке.

    По поводу пайки- что Вы паять собираетесь? Ацетиленовой горелкой прожечь деталь при пайке гораздо легче, чем пропановой. Пламя гораздо более концентрированное, глаз да глаз нужен. Одно неверное движение, и дырка.

    ну и не забываем о газовой сварке. Высокоуглеродистых сталей используемых в методом прессовки, типо кузовщина.

    Честно говоря, я не понял, о чём речь? Из высокоуглеродистых сталей кузовщину не делают. Раньше газом как то кузовщину варили, и мне немного приходилось друзьям помогать, но при наличии ПА, тем более современного, смысл действа не понятен.

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #8 AMBIVERT42

    Строжка газовая выгодна когда много строгать, дешевле и быстрей чем угольными факт. На пропане строгал и есть с чем сравнивать. Но вот такие объёмы очень редки. И резком так не помашешь.

    Мне, положим, пока большие объёмы строжки не грозят. Но, работа в поле бывает. Вот там, думаю, газовая строжка была бы кстати. Пока же ковыряю обычным резаком и бормашинкой.

    Лучше быть бараном среди мудрецов, чем мудрецом среди баранов.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #9 saper24

    А чегой то он режет такое? Заготовка болтается как будто ничего не весит . Такой кусман железа при такой толщине фиг пошавольшь.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #10 Точмаш 23

    Чистота реза при резке пропаном или ацетиленом зависит от чистоты кислорода.

    При кислородной резке можно применять газы,которые при сгорании в смеси с кислородом дают температуру пламени 1800-1900 С

    Коэффициентом замены ацетилена называют отношение теплотворной способности ацетилена к теплотворной способности другого горючего газа.Если ацетилена расходуется 1000 дм/ч, при его теплотворной способности 12600ккал,то,зная теплотворную способность пропана 21200ккал,находим коэффициент замены.Он равен 0,6 умножаем на Vа (1000дм/ч )получим 600дм/ч. Иными словами,чтобы получить равное количество тепла надо сжечь 1000дм ацетилена и 600 дм пропана в кислороде. только кислорода для сжигания пропана надо будет израсходовать в 2,5 раза больше ,чем при сжигании ацетилена

    Температура пламени большинства горючих газов определяется скоростью воспламенения,которая зависит от физико-химических свойств газа и количества кислорода в смеси.Величина скорости воспламенения ацетилена 12,-13,5 м/сек,пропана 3,8-4,5 м/сек Чем больше скорость воспламенения,тем больше температура пламени..и возможность обратного удар) Исключением будет являться водород- при сравнительно высокой скорости воспламенения имеет низкую температуру пламени,т.к .обладает малой теплотворной способностью .

    Поскольку ацетилен дает наибольшую температуру пламени 3150 -3200 С,то его применяют во всех случаях газопламенной обработки металлов .

    Для разных газов требуется разное количество кислорода,подаваемое в горелку/резак.Для сжигания одного кубометра ацетилена требуется 1-1,3 кубометра кислорода.Для сжигания куба пропана нужно 3,4-3,8 куб.кислорода,а при сжигании природного газа нужно на куб газа 1,5-1,6 куб.кислорода.

    ,, а теперь прикиньте экономическую составляющую и делайте выводы

    Сообщение отредактировал Точмаш 23: 30 Июль 2016 22:15


    Техника безопасности при резке и сварке

    Разработанные четкие правила техники безопасности позволили сделать процесс контролируемым, жизнь и здоровье резчиков и окружающих стала вне опасности:

    1. Использование специальной маски с светофильтрами, респиратора и защитного костюма.
    2. Допуск к работам лиц, достигших возраста 18 лет и прошедших специальный курс по газовому делу, имеющие удостоверение с отметкой на проведение данного вида работ.
    3. Обмыливание на плотность всех соединений аппаратуры, трубопроводов и арматуры для предотвращения утечки газа.
    4. Использование специальных тележек и носилок для перемещения отдельных баллонов. Отсутствие ударение баллонов друг о друга при транспортировке.
    5. Не допускается попадание на кислородный редуктор, вентиль или шланг сжиженного газа, жиров, масла.
    6. Запрещается открывание замасленными руками редуктора и вентиля кислородного баллона.
    7. Перед началом работ необходимо выпускать через резак смесь газа и воздуха, образующуюся в шланге. Таким образом предотвращаем появление обратного удара в шланг и редуктор.
    8. Прогрев металла только сжиженным газом без кислорода строго запрещается.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×