Різання кисневим списом - Сторінка 13
Main Menu
Газове зварювання - Різання кисневим списом
Різання кисневим списом виконують тонкостінною сталевою трубкою (списом) із зовнішнім діаметром 20-35 мм. Трубку приєднують до ручки з вентилем для кисню і по ній подають кисень до місця різу. До початку різання кінець трубки нагрівають газовим пальником або електричною дугою до температури займання. Кисневий спис палаючим кінцем притискають з досить великим зусиллям до виробу (метал, бетон, залізобетон) і таким чином пропалюють отвір. Отвори, що утворюються в процесі пропалювання, шлаки тиском кисню і газів виносяться назовні в зазор між списом і стінкою отвору, що пропалюється. Цьому процесу сприяють зворотно-поступальні та обертальні рухи списом.
Дугові та променеві види різання металів Інтенсивне нагрівання металу електричною дугою успішно використовується в техніці не тільки для зварювання, але і для різання металу. Знайшли застосування наступні способи дугового різання: ручне дугове різання неплавким і плавиться покритими електродами, що використовуються при зварюванні; повітряно-дугове різання; киснево-дугове різання; різання стиснутою дугою. Ручне дугове різання електродами, що не плавляться і плавляться, використовують як допоміжну операцію. При дуговому різанні електродом, що не плавиться, застосовують вугільні і графітові електроди. Різання забезпечується за рахунок виплавлення металу із зони різу, а не за рахунок його згоряння в струмені кисню, як при газовому різанні. Завдяки високій температурі нагріву можуть різатися матеріали, що не піддаються кисневому різанню (чавун, високолеговані сталі, кольорові метали). Застосовують постійний та змінний струм максимальної потужності. Для цього способу характерна дуже мала точність та чистота різу. При дуговому зварюванні плавитьсяелектродом різ одержується більш чистий і вузький, ніж при різанні електродом, що не плавиться. Різання виконують методом спирання. Наявність покриття призводить при різанні до підвищення стійкості дуги, уповільнення плавлення стрижня електрода, ізоляції його від стінок різу та прискорення різання завдяки окисленню розплавленого металу компонентами покриття. Струм при різанні на 20-30% вище, ніж при зварюванні. При повітряно-дуговому різанні метал розплавляється теплом електричної дуги, а потім видмухується стисненим повітрям із зони різу. При цьому невелика частина металу згоряє в кисні, що міститься у повітрі. Цей спосіб застосовують для видалення дефектних місць під заварку та різання розділювального листа з нержавіючої сталі товщиною до 20 мм. Різання проводять на постійному струмі вугільним (графітовим) електродом за допомогою спеціальних різаків зазвичай з бічною подачею стисненого повітря під тиском 04-05 МПа. Киснево-дугове різання полягає в тому, що метал, що розрізається, розігрівається за допомогою електричної дуги, а потім спалюється струменем кисню, що подається до місця різання паралельно електроду. Окисли, одержувані при згорянні металу, видмухуються з місця різання цим же струменем кисню. Застосовують вугільні і графітові електроди, а також спеціальні трубчасті електроди, що плавляться з подачею кисню через внутрішній отвір. Спосіб використовується обмежено. Різання плазмовим струменем засноване на розплавленні металу разом різання та його видуванні потоком плазми.
Плазмовий струмінь використовують для різання металу товщиною від часток до десятків міліметрів. Для різання металу малої товщини використовують плазмовий струмінь непрямої дії. При підвищеній товщині металу кращі результати досягаються при плазмовому струмені прямої дії - плазмовій дузі. Завдяки високій температурі та великій кінетичнійенергії плазмового струменя різанні піддаються практично всі метали. Залежно від металу як плазмоутворювальні гази можна використовувати азот, водень, аргоно-водневі, аргоно-азотні, азотно-водневі суміші. Використання для різання двох атомних газів (Н2, N2) енергетично вигідніше. Двохатомний газ поглинає при дисоціації в плазмотроні теплоту, яка переноситься та виділяється на поверхні різу, де відбувається об'єднання вільних атомів у молекули. При використанні електродів з цирконієвих і гафнієвих сплавів як плазмоутворюючий газ при різанні можна використовувати повітря. Алюміній та його сплави товщиною від 5 до 20 мм ріжуть в азоті, товщиною від 20 до 150 мм - в азотно-водневих сумішах (65-68% азоту, 35-38% водню). Нержавіючі сталі товщиною до 20 мм розрізають із застосуванням чистого азоту, а при товщині від 20 до 50 мм - суміші 50% азоту та 50% водню. Як плазмоутворюючі гази при різанні низьковуглецевих сталей товщиною до 40-50 мм застосовують стиснене повітря. При різанні міді та її сплавів як плазмоутворюючі гази застосовують азотно-водневу суміш, азот або атмосферне повітря. У табл. 8 наведено режими плазмово-дугового різання нержавіючих сталей. ГОСТ 12221-79 встановлює для плазмово-дугового різання чотири типи апаратури: ПЛР - для ручного різання, ПЛРМ - для ручного та машинного різання, ПЛМ - для машинного різання, ПЛМТ - для машинного точного різання. Різання лазерним променем. Висока концентрація енергії дозволяє використовувати лазерний промінь для прецезійного (точного) різання металів та неметалів. Лазером можна різати шибки, кераміку, алмази та інші матеріали. Сутність лазерного різання полягає в локальному плавленні та випаровуванні металу під впливом сфокусованого променя. При різанні, як правило, використовують лазери безперервногодії, що мають великі енергії випромінювання в інфрачервоному діапазоні. Основна сфера застосування лазерного різання - мікроелектроніка.
Устаткування та апаратура для газового зварювання та різанняАцетиленові генератори Ацетиленовим генератором називається апарат, що служить для отримання ацетилену при розкладанні карбіду кальцію водою. Ацетиленові генератори для зварювання та різання класифікуються за такими ознаками (ГОСТ 5190-78): за продуктивністю - від 0,5 до 160 м3/год; за тиском виробленого ацетилену - низького тиску до 10 кПа та середнього тиску від 70 до 150 кПа; за способом застосування — на пересування з продуктивністю 0,5—3 м3/год та стаціонарні з продуктивністю 5—160 м3/год; залежно від взаємодії карбіду кальцію з водою — генератори системи KB («карбід у воду»), в яких розкладання карбіду кальцію здійснюється при подачі певної кількості карбіду кальцію у воду, що знаходиться в реакційному просторі; генератори системи ВК («вода на карбід»), у яких розкладання карбіду кальцію відбувається при подачі певної кількості води в реакційний простір, де знаходиться карбід кальцію; генератори системи ВР («витіснення води»), в яких розкладання карбіду кальцію здійснюється при зіткненні його з водою в залежності від зміни рівня води, що знаходиться в реакційному просторі і витісняється газом, що утворюється; комбіновані генератори 7 Усі ацетиленові генератори незалежно від їх системи мають такі основні частини: газо-утворювач, газо-збірник, запобіжний затвор, автоматичне регулювання виробленого ацетилену в залежності від його споживання. Схеми ацетиленових генераторів різних систем представлені малюнку.
Запобіжні затвори — пристрої,ацетиленові генератори і газопроводи, що оберігають, від попадання в них вибухової хвилі при зворотних ударах полум'я зі зварювального пальника або різака. Зворотним ударом називається запалення горючої суміші в каналах пальника або різака та поширення полум'я по шлангу пального газу. Палаюча суміш газів при зворотному ударі спрямовується ацетиленовим каналом пальника або різака в шланг і при відсутності запобіжного затвора - в ацетиленовий генератор, що може призвести до вибуху ацетиленового генератора. Зворотний удар може статися у разі, якщо швидкість закінчення горючої суміші стане менше швидкості її згоряння, і від перегріву і засмічення каналу мундштука пальника. Запобіжні затвори бувають рідинні та сухі. Рідинні затвори заливають водою, сухі - заповнюють дрібнопористою металокерамічною масою. Затвори класифікують за пропускною здатністю - 0,8; 1,25; 2,0; 3,2 м3/год; за граничним тиском - низького тиску, в яких граничний тиск ацетилену не перевищує 10 кПа, середнього тиску - 70 і високого тиску - 150 кПа (ГОСТ 8766-81).