Кислородная резка металла

Сферы применения и основной принцип

Кислородная резка металлов повсеместно используется в строительной отрасли и промышленном производстве, а также при изготовлении ограждений и разнообразных изделий хозяйственного назначения. Суть процесса базируется на интенсивном сжигании металла под направленным воздействием струи газа. Данный метод практически всегда сопряжен с образованием шлаков, которые удаляются непосредственно в ходе выполнения работ.

Разнообразие технологий кислородной резки

Для обработки металлов кислородом применяются различные методики, выбор которых напрямую влияет на стоимость услуги. К примеру, резка углеродистых и низколегированных сталей требует использования исключительно чистого кислорода без посторонних добавок. При обработке чугуна или меди необходимо введение специальных флюсов. Каждый случай предполагает индивидуальный подход для достижения максимальной точности результата.

Ключевые аспекты технологии

Фундаментальным условием эффективной кислородной резки является применение чистого газа. Качество используемого кислорода определяет его расход. Использование высококачественного, максимально очищенного газа без примесей позволяет продлить срок службы оборудования и сократить потребность в частой замене баллонов.

Оптимальным считается использование кислорода с чистотой 98–99%. Пренебрежение этим требованием немедленно сказывается на скорости выполнения операции и качестве реза. Кроме того, наличие примесей в газе ухудшает аккуратность формируемого шва.

Этапы процесса кислородной резки

Технология резки металла кислородом включает следующие последовательные этапы:

• Из мундштука резака подается смесь кислорода и горючего газа, формирующая пламя. Его задача – предварительный нагрев металла в зоне реза.
• После достижения металлом температуры воспламенения осуществляется подача режущей струи чистого кислорода. Газовый поток проникает на всю глубину заготовки.
• Образуется сквозное отверстие. Перемещение резака вдоль заданной траектории обеспечивает разделение металла.
• Цикл повторяется до полного завершения запланированной операции. Современные установки функционируют практически автономно, выполняя программу, заложенную в настройках.

Условия применения метода

Кислородная резка возможна только при соблюдении ряда обязательных условий:

• Температурные требования: Температура плавления металла должна превышать температуру его воспламенения в кислороде. Если металл расплавится раньше, чем начнет гореть, рез получится неровным, а удаление продуктов горения затруднится.
• Свойства шлаков: Температура плавления образующихся шлаков обязана быть ниже температуры нагретого металла. Это обеспечивает их легкое выдувание струей кислорода.
• Тепловыделение: Выделяемого при горении тепла должно хватать для поддержания непрерывного процесса.
• Теплопроводность: Обрабатываемый материал не должен обладать чрезмерно высокой теплопроводностью, чтобы тепло концентрировалось в зоне реза.
• Вязкость шлаков: Образующиеся шлаки не должны быть слишком вязкими, иначе их своевременное удаление станет проблематичным.

Данный метод наиболее эффективен для нелегированных и низколегированных сталей.

Пригодность металлов для кислородной резки

Большинство металлических материалов поддается кислородной резке. Наиболее подходящими являются низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,3%. При концентрации углерода свыше 0,7% процесс значительно замедляется, усложняется, а качество реза (ровность кромок) снижается.

Для обработки высокоуглеродистых сталей применяется решение – введение в зону реза порошкообразных флюсов. Их ключевая функция – преобразование вязких шлаков в легкоудаляемые жидкотекучие соединения.

Резка высоколегированных сталей также требует добавления флюсов для предотвращения дефектов. Важно помнить, что алюминий и его сплавы непригодны для кислородной резки из-за их свойств; для них необходимо подбирать альтернативные технологии.

Специфика обработки разных форм

Технология кислородной резки имеет особенности в зависимости от формы заготовки.

Резка листового металла:

• Обычно выполняется ручным способом.
• В качестве горючего применяют пропан-бутан, природный газ или ацетилен. Ацетилен предпочтителен благодаря самому короткому времени прогрева.
• Для листов толщиной 2-300 мм используются резаки типа Р2А-01, РЗП-01. Для нестандартно толстых заготовок (до 800 мм) требуется резак РЗП-2.
• Во избежание перегрева листа необходимо строго контролировать взаимное расположение пламени и струи кислорода.

Резка труб:

• Применяется для подготовки торцов под сварку, устранения дефектов, создания технологических отверстий.
• Основное горючее – ацетилен или его заменители.

Используемое оборудование

Поскольку в технологии часто применяется ацетилен, базовое оборудование схоже с ацетиленово-сварочным, но вместо горелок используются специализированные газовые резаки, преимущественно инжекторного типа.

Резаки конструктивно отличаются от горелок наличием:

• Дополнительного канала для подачи режущего кислорода.
• Специальных наконечников с отверстиями для формирования газовых струй.

Классификация резаков:

• По степени автоматизации: ручные, машинные.
• По мощности пламени: малой, средней, высокой.
• По способу смешивания газов: инжекторные, безинжекторные.
• По назначению: универсальные, специальные.
• По типу горючего газа.

Выбор конкретного резака зависит от объема, сложности работ и характеристик обрабатываемого материала.

Преимущества метода

Кислородная резка металла обладает значительными достоинствами:

• Экономическая доступность (относительно низкая стоимость).
• Способность резать заготовки большой толщины (до 800 мм).
• Высокое качество реза: современное оборудование обеспечивает получение чистых и ровных кромок.
• Гибкость настройки: возможность организации многорезаковых схем для повышения производительности.