Технологии резки металла

Газовый резак для металла — агрегат для круты металла с поддержкой нагревания до высоких температур. Сущность процесса заключается в сгорании металла в струе химически чистого кислорода, с дальнейшим удалением этой струёй продуктов окисления из зоны реза (выдувом).

Ручные резаки для газовой круты систематизируются по дальнейшим знакам:

по роду горючего газа, на котором они работают: для ацетилена, газов-заменителей, жидких горючих;
по тезису смешения горючего газа и кислорода на эжекторные и безэжекторные;
по назначению — на универсальные и особые;
по виду круты для разделительной, поверхностной, кислородно-флюсовой, копьевой.
В реальное время широкое использование получили универсальные резаки. К универсальным резакам предъявляются следующие основные требования: вероятность круты стали толщиной от 3 до 300 мм в любом направлении, стабильность вопреки обратных ударов, малая масса и удобство в обращении. Как и сварочные горелки, резаки имеют эжекторное устройство, обеспечивающее типичную работу горючего газа в диапазоне давлений 0,03—1,5 кгс/см. Эжекторный резак отличается от инжекторной горелки тем, что имеет обособленный канал для подачи режущего кислорода и особую головку, которая включает в себя два сменных мундштука — внутренний и наружний.

Газокислородный инжекторный резак состоит из 2-х основных частей — ствола и наконечника. Ствол состоит из рукоятки с ниппелями для присоединения кислородного и газового рукавов, корпуса с регулировочными кислородным и газовым вентилями, инжектора, смесительной камеры, трубки, головки резака с внутренним мундштуком и наружным, трубки режущего кислорода с вентилем. Ствол присоединяется к корпусу накидной гайкой.

Кислород из баллона через редуктор и шланг с ниппелями поступает в резак, в корпусе разветвляется по двум каналам. Часть газа, проходя через вентиль, направляется в эжектор. Выходя из эжектора с огромный скоростью, струя кислорода создаёт разрежение и подсасывает горючий газ, образующий с кислородом в смесительной камере горючую смесь, которая проходя через зазор между наружными и внутренними мундштуками, сгорает, образуя подогревающее пламя.

Другая часть кислорода через вентиль поступает в трубку режущего кислорода, выходя через центральный канал внутреннего мундштука, образует струю режущего кислорода. Стержневой деталью резака является мундштук и сопло, которые в процессе круты стремительно изнашиваются. Для приобретения добротного реза нужно иметь верные размеры сопла, мундштука.Верные соотношения давления подачи газа с соответствующей толщиной метала. Нужно также не забывать про непрерывный уход и чистку каналов сопла медными прутками.

Требования к металлу для вероятности кислородной резки
Для вероятности кислородной круты к металлу предъявляются достаточно суровые требования:

Температура плавления металла должна быть выше температуры его воспламенения в кислороде, так как металл не поспевает сгорать (температура плавления железа составляет 1539 °C, а температура воспламенения — 1100—1200 °C). Скажем, высокоуглеродистые стали и чугуны резать обыкновенным резаком нереально, от того что углерод приметно снижает температуру плавления.
Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления его окислов, напротив оксидная пленка будет препятствовать доступу кислорода к металлу и горения (круты) не будет.
Окислы, образующиеся при резке, обязаны быть довольно жидко-текучими. При их избытке они налипают на кромки реза, и удалить их дюже сложно (окислы кремния, хрома и др. владеют высокой вязкостью).
Металл должен владеть низкой теплопроводностью, напротив тепла горелки не хватит для нагрева кромки перед началом круты.
Удельная теплота сгорания металла должна обеспечивать огромную часть энергии для разогрева слоев металла, прилегающих к резу.
В основном, этим требованиям удовлетворяют только низкоуглеродистые и низколегированные стали. Из цветных металлов кислородной резке поддается только титан.

Для некоторых материалов, не удовлетворяющих данным условиям, допустима кислородно-флюсовая крута. В кислородно-флюсовом резаке, помимо режущей кислородной струи, в рез подается струя железных опилок, сгорание которых увеличивает температуру в резе, добавляет системе мощности, а также разжижает тугоплавкие окислы.

Качество резки
На качество круты влияет:

Расход кислорода. Недочет кислорода приводит к неполному окислению металла и малой интенсивности удаления окислов; а избыток — к охлаждению и выносу тепла из зоны круты.
Чистота кислорода. Снижение чистоты влияет на качество кромок реза; Чем ниже чистота, тем огромнее налипает трудноотделимый шлак на нижней кромке реза.
Мощность подогревающего пламени; В зависимости от состава смеси пламя бывает окислительным, типичным и науглероживающим. Окислительное — для круты стали толщиной 3—8 мм. Типичное — для толщин 10—100 мм. Науглероживающее — для крупных толщин.
Общая длина пламени должна быть огромнее толщины разрезаемого металла.