Газовая резка металлов

Газовая резка – это процесс сгорания металла в струе кислорода и удаление образовавшихся окислов этой струёй.

Газовая резка бывает: резка окислением, резка плавлением и резка посредством того и другого.

Сущность резки окислением – состоит в нагреве места резки до температуры горения металла в кислороде (для стали 800⁰С), сгорании нагретого металла в струе кислорода и удалении продуктов сгорания струёй кислорода.

Основными видами резки окислением являются: кислородная, кислородно-флюсовая, кислородно-дуговая.

Сущность резки плавлением – состоит в нагреве места резки до расплавления металла и выдувание расплавленного металла из места реза дугой и газами.

Основные виды резки плавлением: плазменно-дуговая, газолазерная, газодуговая.

Не все металлы и сплавы поддаются резке окислением. Окислительная резка, требует выполнения следующих условий:

1.Температура воспламенения металла в кислороде должна быть меньше температуры плавления. Этому условию отвечают стали: 1540⁰>1050⁰-1360⁰С. Алюминий не подходит под эту резку, т.к. Т_в-900⁰С>Т_п-660⁰С, невозможно получить постоянную форму среза.

2. Температура плавления окислов и шлаков должна быть меньше температуры плавления металла.

3. Металлы должны обладать небольшей теплопроводностью, чтобы не было сильного теплоотвода от места резки, иначе процесс прервётся. Медь и алюминий имеют высокую теплопроводность, поэтому они не поддаются кислородной резке.

4. Большая жидкотекучесть окислов, для лучшего их выдувания кислородом.

РЕЖИМЫ РЕЗКИ.

Основные показатели режима резки – это давление режущего кислорода и скорость резки, которые зависят от толщины разрезаемой стали, чистоты кислорода и конструкции резака.

При недостаточном давлении кислорода, струя не сможет выдуть шлаки из места реза и металл не будет прорезан на всю толщину. При большом давлении – расход кислорода увеличивается, а разрез получается недостаточно чистым. Выбор давления режущего кислорода зависит от толщины металла, размера режущего сопла и чистоты кислорода.

Если скорость резки мала, то будет происходить оплавление кромок. Если скорость велика, то будут образовываться непрорезанные участки из-за отставания кислородной струи, непрерывность резки нарушается. Приблизительную скорость резки можно определить по формуле:

(мм/мин), где S – толщина металла.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ РЕЗКИ.

Существуют следующие основные виды резки:

1. Разделительная – для раскроя листов, вырезки отверстий, фланцев и фасонных заготовок;

2. Поверхностная - для удаления поверхностных дефектов литья, снятия слоя металла;

3. Резка кислородным копьём – для прожигания отверстий в металле.

Поверхностная резка отличается от разделительной тем, что струя режущего кислорода направляется под острым углом 15-40 градусов к поверхности металла и перемещается вдоль этой поверхности. Несмотря на внешнее различие поверхностной и разделительной резки сущность их одна и таже: нагрев до температуры воспламенения, сгорание металла в ограниченном объёме и удаление шлака.

РАЗРЕЗАЕМОСТЬ СТАЛЕЙ.

Разрезаемость – свойство стали разрезаться кислородом без образовывания закалённого участка вблизи места реза. По разрезаемости , в зависимости от химического состава стали делятся на 4 группы:

1.Хорошо разрезающиеся – разрезаются в любых условиях без ограничений по толщине: углеродистые с содержанием углерода до 0,3%, низколегированные с содержанием углеродасодержанием углерода новные виды резкиделить по формуалла, размера режущего сопла и чистоты кислорода. до 0,2%.

2. Удовлетворительно разрезающиеся – разрезаются с ограничениями, при резке большой толщины (до 100мм) с подогревом по линии реза до Т 120⁰С: углеродистые с содержанием углерода 0,3-0,4%, низколегированные с содержанием 0,2-0,3%.

3. Ограниченно разрезающиеся – требуется подогрев по линии реза до 200-300⁰С: углеродистые 0,4-0,5%С, низколегированные 0,3-0,4%С.

4. Плохо разрезающиеся - требуется подогрев до 300-400⁰С: углеродистые с содержанием углерода более 0,5%, низколегированные с содержанием углерода более 0,4 %.

Для резки легированных и высоколегированных сталей требуется специальная обработка, как до резки, так и после.

Сварка давлением

В процессе сварки давлением собранные детали сдавливают с определенным усилием. Всем видам данной сварки характерна пластическая деформация в зоне соединения. Пластическая деформация осуществляется за счёт приложения внешнего усилия, при этом материал в зоне соединения, как правило, нагревают с целью повышения пластичности. В процессе деформации происходит смятие поверхностей, разрушение окисных плёнок, в результате чего обеспечивается плотный контакт между заготовками.

Сварка давлением подразделяется на два класса:

1. Термомеханический (с разогревом кромок): индукционная, контактная, диффузионная, газопрессовая и др.

2. Механический (без разогрева кромок): холодная, взрывом,

ультрозвуковая, трением др.