Кислородно - флюсовая резка
При обычном кислородной резке высоколегированных хромистых и хромоникелевых нержавеющих сталей из поверхности реза образуется пленка тугоплавких окислов хрома, имеющих температуру плавления около 2000Х и препятствующих дальнейшему окислению металлов в месте реза. Поэтому кислородная резка этих сталей требует применения особых приемов и способов.
До разработки способа кислородно-флюсовой резки нержавеющих сталей пользовались приемами резки, схематически изображенными на рис. 126, основанными на создании вблизи поверхности реза участков металла с высокой температурой нагрева, способствующих расплавлению пленки окислов хрома. Это достигалось введением в разрез дополнительного тепла от сгорания присадки из малоуглеродистой стал». В качестве таковой использовалась стальная полоска, уложенная вдоль линии реза (рис. 126, а), или валик, наплавленный металлическим электродом {рис. 126, б). Выделяющееся при сгорании железа теплю, а также переходящее в шлак железо (полоски или наплавки} и его окисли способствуют разжижению и удалению окислов хрома. Этими способами можно было резать нержавеющую сталь небольшой толщины (10—20 мм), при этом качество реза и производительность низкие, резка протекает неустойчиво и часто прерывается.
Лучшие результаты получают при непрерывном введении в рез прутка из низкоуглеродистой стали диаметром 10—15 мм (рис. 126, в). При соответствующем навыке этим способом можно выполнять отрезку прибылей отливок толщиной до 400 мм. Существенным недостатком способа является необходимость выполнения резки двумя рабочими: один должен быстро подавать пруток в зону резки, а второй— вести резку. При резке необходима повышенная мощность подогревающего пламени. Рез получается широким, скорость резки низкая (при толщине 40 мм 100 мм/мин, при 80 мм — 70 мм)мин и при 200 мл — 20 мм/мин), а качество поверхности реза —плохое.
Рис. 126. Способы ручной кислородной разки высоколегированных нержавеющих сталей
Лучшие результаты получают при электрокислородной резке нержавеющих сталей трубчатым стальным электродом, по которому проходит струя режущего кислорода. Этим способом можно резать непрерывно сталь толщиной до 10 мм. При резке стали толщиной 10—120 мм электроду придают зигзагообразное движение. Скорость репки при этом равна; при толщине 10 мм — 400 мм/мин, при 60 мм — 40 мм/мин, при 120 мм — 30 мм/мин. Высокая стоимость трубчатых электродов и значительное оплавление верхней кромки ограничивают применение этого способа.
Более совершенным способом резки высоколегированнных нержавеющих сталей является кислородно - флюсовая резка. В качестве флюса применяют, как правило, железный порошок с зернами 0.1—0,2 мм. Сгорая я струе режущего кислорода, железный порошок выделяет дополнительное тепло, которое повышает температуру л месте реза. Вследствие этого тугоплавкие окислы остаются в жидком состоянии и будучи разбавлены продуктами сгорания железа, дают жидкотекучие шлаки. Резка протекает с нормальной скоростью, а поверхность реза получается чистой.
Лучшие результаты получают при электрокислородной резке нержавеющих сталей трубчатым стальным электродом, по которому проходит струя режущего кислорода. Этим способом можно резать непрерывно сталь толщиной до 10 мм. При резке стали толщиной 10—120 мм электроду придают зигзагообразное движение. Скорость репки при этом равна; при толщине 10 мм — 400 мм/мин, при 60 мм — 40 мм/мин, при 120 мм — 30 мм/мин. Высокая стоимость трубчатых электродов и значительное оплавление верхней кромки ограничивают применение этого способа.
Более совершенным способом резки высоколегированнных нержавеющих сталей является кислородно - флюсовая резка. В качестве флюса применяют, как правило, железный порошок с зернами 0.1—0,2 мм. Сгорая я струе режущего кислорода, железный порошок выделяет дополнительное тепло, которое повышает температуру л месте реза. Вследствие этого тугоплавкие окислы остаются в жидком состоянии и будучи разбавлены продуктами сгорания железа, дают жидкотекучие шлаки. Резка протекает с нормальной скоростью, а поверхность реза получается чистой.
Рис. 127. Способ резки чугуна кислородом
Кислородная резка чугуна без флюса также затруднена, так как температура плавления чугуна ниже температуры горения железа. Содержащийся в чугуне кремний дает тугоплавкую пленку окиси, которая препятствует нормальному протеканию резки. При сгорания углерода чугуна образуется газообразная окись углерода, загрязняющая режущий кислород и препятствующая сгоранию железа.
Разрезать чугун можно без флюса (см, рис. 127), только применяя более мощное ацетил кислородное пламя с избытком ацетилена. Ядро пламени должно иметь длину, рапную толщине разрезаемого чугуна. Резка производится с поперечными колебательными движениями мундштука, создающими более широкий рез. При этом способе расходуется больше металла, кислорода и ацетилена, чем при резке стали, а разрез получается неровный, с оплавленными кромками, Поэтому для высококачественной резки чугуна также применяют кислородно-флюсовую резку.
Цветные металлы (медь, латунь, бронза) обладают высокой теплопроводностью н при ни окислении кислородом выделяется количество тепла, недостаточное для дальнейшего развития процесса горения металла. При кислород-нон резке этик металлов также образуются тугоплавкие окислы, препятствующие резке. Поэтому кислородная резка бронзы и латуни возможна только с применением флюсов.
При резке чугуна в порошок добавляют феррофосфор или алюминиевый порошок и кварцевый песок. Скорость кислородно-флюсовой резки чугуна на 50—55% ниже скорости резки нержавеющей стали. При резке меди и бронзы во флюс добавляют феррофосфор, алюминий и кварцевый песок, а резку ведут с подогревом до 200—40О°С Составы флюсов даны в табл. 36.
Кислородная резка чугуна без флюса также затруднена, так как температура плавления чугуна ниже температуры горения железа. Содержащийся в чугуне кремний дает тугоплавкую пленку окиси, которая препятствует нормальному протеканию резки. При сгорания углерода чугуна образуется газообразная окись углерода, загрязняющая режущий кислород и препятствующая сгоранию железа.
Разрезать чугун можно без флюса (см, рис. 127), только применяя более мощное ацетил кислородное пламя с избытком ацетилена. Ядро пламени должно иметь длину, рапную толщине разрезаемого чугуна. Резка производится с поперечными колебательными движениями мундштука, создающими более широкий рез. При этом способе расходуется больше металла, кислорода и ацетилена, чем при резке стали, а разрез получается неровный, с оплавленными кромками, Поэтому для высококачественной резки чугуна также применяют кислородно-флюсовую резку.
Цветные металлы (медь, латунь, бронза) обладают высокой теплопроводностью н при ни окислении кислородом выделяется количество тепла, недостаточное для дальнейшего развития процесса горения металла. При кислород-нон резке этик металлов также образуются тугоплавкие окислы, препятствующие резке. Поэтому кислородная резка бронзы и латуни возможна только с применением флюсов.
При резке чугуна в порошок добавляют феррофосфор или алюминиевый порошок и кварцевый песок. Скорость кислородно-флюсовой резки чугуна на 50—55% ниже скорости резки нержавеющей стали. При резке меди и бронзы во флюс добавляют феррофосфор, алюминий и кварцевый песок, а резку ведут с подогревом до 200—40О°С Составы флюсов даны в табл. 36.
Таблица. 36. Состав и области применения флюсов
Схема установки УРХС-4 конструкции ВНИИАвтогенмаша для кислородно-флюсовой резки показана на рис. 128. Установка работает по схеме внешней подачи флюса к резаку.
Ацетилен через водяной затвор 14 и кислород из баллона 15 через редуктор 16 поступает в резак 1 но шлангам.
Схема установки УРХС-4 конструкции ВНИИАвтогенмаша для кислородно-флюсовой резки показана на рис. 128. Установка работает по схеме внешней подачи флюса к резаку.
Ацетилен через водяной затвор 14 и кислород из баллона 15 через редуктор 16 поступает в резак 1 но шлангам.
Часть кислорода через тройник 11 направляется а редуктор 12 оттуда через вентиль 13 поступает а корпус флюсо - питателя 10 и штуцер циклонной камеры 6, в которую по каналу 8 поступает порошкообразный флюс из флюсопитателя 10. Струп кислорода, пройдя канал 7, засасывает флюс и подает его по шлангу 5 в резак где флюс через вентиль 2 и трубку 4 поступает в сопла 3 головки резака и затем засасывается в струю режущего кислорода. Режущий кислород поступает в резак 1 по шлангу 9. Ниже приведена техническая характеристика установки УРХС-4.
Техническая характеристика установки УРХС-4
Для резки нержавеющих сталей толщиной от 200 до 500 мм применяется установка УРХС-6 конструкции ВПИИАвтогенмаш, комплектуемая резаком РАФ-2-65 и флюсопнтателем ФП-2-65, По конструкции основных узлов установка УРХС-6 аналогична установке УРХС-5.
В практике на заводах найми также применение установки УФР-2 конструкции лаборатории сварки МВТУ им. Баумана, работающие по однопроводной системе подачи флюса, с инжекцией его режущим кислородом, а также установки конструкций металлургического завода «Красный Октябрь».
Техника кислородно-флюсовой резки, в основном, такав же, как и обычной резки кислородом малоуглеродистой стали. Резку производят ручными пли машинными резаками. Применяют как разделительную, так и поверхностную кислородно-флюсовую резку. В качестве горючего можно использовать также заменители ацетилена — пропан-бутан, коксовый н природный газы. Режимы кислородно-флюсовой резки нержавеющей стали приведены в табл. 37.
Режимы разделительной резки высоколегированных хромистых н хромоникилиевых сталей на установке УРХС-5
При кислородно-флюсовой резке мощность пламени должна быть в два раза больше, а режущее сопло — на один номер больше по сравнению с резкой без флюса. Это обусловлено затратой дополнительного тепла на плавление флюса и добавочной энергии режущей струи на удаление большего количества шлаков из места разреза.
При резке флюсопитателъ устанавливают на расстоянии не более 10 м от места резки. Шланги, по которым подается кислородно-флюсовая смесь, укладывают без резких перегибов во избежание забиваний их флюсом. Перед засыпкой флюса в бункер проверяют, есть ли подсос в инжекторе флюсопитателя, а при необходимости — регулируют подсос вентилем инжектора. После засыпки флюса в бункер продувают флюсонесущий шланг. Затем проверяют устойчивость пламени резака при пуске режущей струн кислорода и наличие нормальной, равномерной подачи флюса s режущую струю.
Предварительно нагревают место начала реза до температуры белого каления, затем открывают на пол-оборота вентиль режущего кислорода и одновременно включают подачу газофлюсовой смеси.
Расстояние между торцом мундштука к поверхностью разрезаемого металла должно составлять 30—50 мм.
Когда расплавленный шлак дойдет до нижней кромки металла, начинают перемещать резак вдоль линии реза, одновременно полностью открывая вентиль режущего кислорода. Резак перемещают равномерно, без задержки, со скоростью, соответствующей толщине разрезаемого металла. При коротких резах резак ведут от себя для лучшего наблюдения за стека и нем шлака. При резке следят за равномерным и достаточным поступлением флюса в резак, увеличивая или уменьшая его количество с помощью соответствующего вентиля.
В случае спекания флюса в резаке или шланге быстро перекрывают его подачу, выключают и охлаждают резак, прочищают каналы головки, инжектора и шлангов. При необходимости заменяют новыми соответствующую часть резака или шланг.
При прекращении работы сначала выключают подачу флюса, затем закрывают ацетиленовый, потом кислородный и, наконец, вентиль режущего кислорода на резаке.
При резке нержавеющей стали чугуна и цветных металлов рабочее место резчика должно иметь хорошую местную вентиляцию (отсосы) для удаления выделяющихся пыли, вредных паров и газов. Резку латуни ведут в респираторе (мяске).
Рис. 131 Зависимость расхода резки металла
Для отрезки прибылей отливок из нержавеющей стали толщиной до 1000 мм используют специальную установку ПМР-ЮОО для механизированной резки (рис. 129). Резак этой установки может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально. Установки производит резку слитков и обрезку прибылей с плоскими поверхностями и круглых, а нижнем и горизонтальном положениях, В качестве горючего можно вместо ацетилена применять газы с теплотворной способностью не ниже 6000 ккал/л3 (пропан, природный газ, нефтяной газ и др.) Момент отрезки шаровой прибыли установкой ПМР-1000 показан на рис. 130. Зависимость расхода газов и скорости рез к к от толщины разрезаемой стали даны на рис. 131, я; на рис. 131, б дана зависимость расхода флюса и флюсонесущего газа от толщины разрезаемой стали.
Кислородно-флюсовая резка нашла широкое распространение в нашей промышленности и ее применяют теперь более 1800 предприятий,
Комментариев нет:
Отправить комментарий