24.04.2023.Кисневе різання металів.

Урок №2. Вирізання отворів.

 Кисневе різання складається з процесів підігріву металу, спалювання його в струмені кисню і видування шлаку з порожнини різу.

Процес кисневого різання відбувається наступним чином. Суміш кисню з пальним газом виходить по каналах зовнішнього мундштука і, згораючи, утворює підігрівають полум'я. Цим полум'ям метал нагрівається до температури горіння, після чого по каналу внутрішнього мундштука подається кисень, в струмені якого горить метал. При цьому виділяється теплота, яка спільно з подогревающим полум'ям розігріває нижні шари металу. Горіння поширюється на всю товщину металу, пропалюючи наскрізну проріз, через яку ріжучий струмінь кисню виходить назовні. На наступних стадіях різання метал нагрівається не тільки за рахунок теплоти, що утворюється при згорянні горючої суміші, а й від теплоти, що виділяється при згорянні металу.

Кисневу різку стали виконують на стелажах, до верхніх полиць балок яких прикріплюють змінні опори з чавунних Таврика або сталевих куточків вертикальними полками вгору. Змінні опори періодично замінюють, так як при кисневого різання вони розрізають. Грат (залишок розплавленого металу і його оксидів) і обрізки падають на дно контейнера, і в міру необхідності їх висипають мостовим краном в збірники Для подальшої навантаження в залізничні вагони.

Кисневе різання має ряд переваг в порівнянні з механічною. Універсальність кисневого різання дає можливість обробляти листовий, сортовий і фасонний прокат практично будь-якої товщини і конфігурації. Кисневе різання забезпечує обробку деталей як за прямими, так і по кривих лініях. Устаткування для кисневого різання може бути використано як для обробки крайок (освіта разделок під зварювання, зрізка обушком куточків), так і для редагування конструкцій нагріванням. Можливість одночасно виробляти кисневу різку і підготовку кромок під зварювання значно підвищує продуктивність праці в порівнянні з механічною різкою. Устаткування для кисневого різання зручно в експлуатації, має невелику масу, що дозволяє підносити його до оброблюваних громіздким конструкціям, а не витрачати час на переміщення конструкцій. Витрати на придбання, монтаж та експлуатацію обладнання для кисневого різання значно менше, ніж на обладнання для механічного різання.

Мал. 1. Схема кисневого різання:
12 - канали зовнішнього і внутрішнього Мунд штук, 3 - підігрівають ний полум'я, 4 - разре Позика метал, 5 - про різь, в - продукти го ренію, 7 - ріжучий »струмінь кисню

Для кисневого різання використовують газоподібний або рідкий кисень. Переваги рідкого кисню в порівнянні з газоподібним: менша маса тари, в якій його транспортують, більша безпека, відсутність вологи, що забезпечує кращу якість різання і виключає замерзання редукторів і дроселів. Недоліки рідкого кисню - низька чистота різання і великі втрати при газифікації, зберіганні і транспортуванні, що досягають до 04 07% в годину.Горючі матеріали для кисневого різання мають температуру полум'я згоряння в кисні, ° С: ацетилен - 2900 пропан-бутан- 1800 природний газ - 2050 гас - 2150 і бензин - 2300.

На заводах металоконструкцій застосовують три види кисневого різання: ручним різаком (ручна різка), переносними і стаціонарними машинами.

Ручні різаки. Ручними різаками розрізають профільний прокат, поодинокі і маловідповідальних деталі з криволінійними крайками, для яких неекономічно виготовляти копіри, відходи, обрізають перемички в листової сталі, залишені для зменшень деформацій при машинної різанні і пробиванні отворів.

Мал. 2. Ручний різак «Маяк-6:
147 13 - трубки, 2310 - вентилі, 5 6 ніпелі, 8- рукоят ка. 9 - корпус, 11 - інжектор, 12 - камера змішувача, 13 -наконечнік різака, 1516 - зовнішній і внутрішній мундштуки

Ручний різак «Маяк-1» для кисневого різання з використанням в якості пального газу ацетилену складається з двох основних частин - стовбура і наконечника. Стовбур включає рукоятку, ніпелі, трубки для ацетилену і кисню і корпус з регулювальними вентилями - ацетиленовим і кисневим. Наконечник має інжектор, змішувальну камеру, трубку горючої суміші, трубку ріжучого кисню з вентилем, наконечник різака з мундштукамі- внутрішнім і зовнішнім.

Для різання сталей різної товщини до місця різання підводять різну кількість горючих сумішей і кисню, для чого різаки постачають змінними мундштуками з різною площею отворів.

Різаки для кисневого різання з використанням гасу або бензину в якості палива мають додатково випарник, де рідке пальне нагрівається полум'ям підігрівача і перетворюється в газ.

Ручного кисневого різкою важко домогтися гарної якості різу, так як вручну неможливо забезпечити рівномірне пересування різака уздовж лінії різу і витримувати постійне відстань між соплом і поверхнею металу. В результаті цього в місцях уповільненого руху різака або при миттєвих зупинках рез буває ширше, ніж при більш швидкому русі різака.

Щоб забезпечити необхідний напрям сопла різака вздовж прямих ліній різу, в якості направляючих використовують куточки або швелери невеликих розмірів. Для підвищення продуктивності ручного різання на стелажах розкладають одночасно не менше 20 30 швелерів, двотаврових балок і куточків.

Щоб зручніше було переміщати різак і підтримувати постійну відстань від зрізу мундштука до поверхні металу, що розрізає, різаки постачають пристосуванням з двома роликами.

Перед початком різання підігрівне полум'я встановлюється на край металу для нагрівання кромки до температури оплавлення, після чого пускають ріжучий кисень.

Розташування різака залежить від товщини металу. При товщині металу до 50 мм різак спочатку встановлюють вертикально, а при більшій товщині металу — під кутом 5° до поверхні торця листа (рис, 1, а), а потім нахиляють на 20-30° у сторону, протилежну рухові різака (рис, 1, б).

Рис. 1. Розташування різака

при різанні листового матеріалу, при різанні круглих заготовок:

 а — на початку різання; б— у процесі різання

Таке розташування сприяє кращому підігріву металу по товщині та підвищенню продуктивності різання. Проте його використовують тільки для прямолінійного різання, тому що при фігурному різанні різак повинен бути розміщений строго вертикально. Початок різання проходить при збільшеному кутові і з поступовим зменшенням кута до перпендикулярного розташування різака всередині різа.

Для полегшення початку різання і прискорення нагрівання ме­талу доцільно зробити зарубку зубилом у початковій точці різа.

Для забезпечення високої якості різа відстань між мундштуком і поверхнею металу слід тримати постійною (табл. 2). Для цього різаки комплектуються візками, циркулями, направляючими лінійками тощо.

Табл. 2. Залежність відстані між мундштуком і поверхнею металу від товщини металу

Товщина металу, мм	3-10	10-25	25-50	50-100	100-200	200-300
Відстань, мм	2-3	3-4	3-5	4-6	5-8	7-10

ПИТАННЯ ДО  ОПИТУВАННЯ

1.                           Що називають термічним різанням?

2.                           Які є види термічного різання ?

3.      Яке обладнання застосовують при різанні?

4.      Які бувають типи різаків?

5.      Які є типи інжекторних різаків за потужністю?

6.      Як перевірити різак на інжекцію?

7.      З починають процес вирізання отворів з листового металу?

8.       Як пробивають отвір у листовому металі невеликої товщини?

9.      Чому після закінчення нагрівання металу вимикають підігрівне полум’я при пробиванні отворів?

10.   Як полегшують стікання рідкого металу з лінії різу?

11.   Від чого залежить тиск ріжучого кисню?

12.   Які показники відносяться до режимів кисневого різання?

13.   Чому початок різання по контуру повинен знаходитися на прямій?

14.   Де почати треба різ при вирізанні прямокутних отворів?

15.   Який порядок вирізання фланцю ?

16.   Чому зовнішній контур вирізають в останню чергу?

17.   Якими показниками характеризується точність різу?

18.   Якими показниками характеризується якість різу?

19.   В чому причина відхилення від заданої лінії різу?

20.   Чому відбувається оплавлення верхніх кромок?

ДОДАТОК № 3.

ТЕСТОВЕ ЗАВДАННЯ

 1. Мундштуки різаків виготовляють з:

а) сталі;   б) міді;  в) бронзи.

 2. Кисневе різання відноситься до термічного різання:

а)      плавленням;   б) окисленням;  в) окисленням – плавленням.

 3. Вибрати з переліку різак середньої потужності:

а)  Р2;               б) РВ2;              в) Р3.

 4. Струмінь ріжучого кисню в щілиних мундштуках проходить по :

а)      кільцевій щілині;   б) по центральному каналу;

                  в)  без різниці.

 5. Отвір всередині листа пробивають різаком при товщині листа до:

                 а) 10 мм;               б) 20 мм;              в) 30мм.

6.  Отвір всередині листа пробивають для того, щоб :

        а) забезпечити стікання рідкого металу і шлаку;

        б) полегшити початок різання;

        в) уникнути зворотного удару полум’я.

7. Вибрати основні показники режиму різання:

        а) тиск ріжучого кисню;    б) тиск ацетилену;   в)  тиск підігрівального

             кисню;    г) швидкість різання;             д) номер мундштука.

8.   Тиск ріжучого кисню залежить від:

       а) товщини металу і швидкості різання;    б) чистоти кисню і швидкості

              різання;               в)  товщини металу і чистоти кисню.

9.   Початок різання по контуру повинен знаходитися:

                      а)  на прямій;       б) в кутах;       в) без різниці.

10. Яке полум’я застосовують при різанні сталі товщиною до 300мм:

а) нормальне;   б) окислювальне;  в) навуглецьовувальне.

11.  При вирізанні отворів різної форми спочатку вирізують:

                 а) круглі отвори;    б) багатокутні;     в) немає різниці.

12. Відхилення від заданої лінії різу відбувається через:

           а) забруднення кисню;       б) велику потужність полум’я;   

                                  в) зміщення осі різака.

 

Форма відповіді:

Питання	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
відповідь

 Тема:  Правила користування різаками.

Ппорядок	Іінструктивні вказівки та пояснення
Перед початком роботи	ü Необхідно ознайомитись з інструкцією з експлуатації різака і впевнитись у його справності. ü Спочатку перевіряють  правильність під'єднання шлангів до різака (кисневий шланг під'єднується до штуцера з правою різьбою, шланг з горючим газом – до штуцера з лівою різьбою), інжекцію в каналах горючого газу, герметичність усіх роз'ємних з'єднань. ü При витіканні газу різьбові  з'єднання підтягують. Гумові сальники вентилів змащують гліцерином або мастилом ЦИАТИН-221. ü Робочий тиск установлюють відповідно до експлуатаційної  характеристики.
Запалювання різака	ü Відкривають  на 1/4  оберту вентиль підігріву кисню і створюють розрідження в газових каналах. ü Відкривають вентиль для горючого газу і запалюють горючу суміш.    Підігрівне полум'я регулюють кисневим і ацетиленовим вентилем.
Під час різання	Метал нагрівають полум'ям до солом'яного кольору, відкривають вентиль ріжучого кисню і виконують різання.
Гасіння полум'я	В першу чергу перекривають вентиль горючого газу, а потім – кисневий.       У процесі різання можливе  сильне нагрівання  наконечника –  тоді його необхідно охолодити водою. Щоб вода не потрапила в канали різака, закривають тільки вентиль горючого газу, залишаючи кисневий відкритим.      Забрудненні канали мундштука  прочищають мідною або алюмінієвою голкою.
Розбирання різаків	ü Від'єднати ствол від корпусу. ü З корпусу відкрутити кисневий і газовий вентилі. ü Від'єднати інжектор. ü Зняти зовнішній та внутрішній мундштуки.
Несправності	Відсутність підсосу в газовому каналі  виникає через забруднення інжектора, змішувальної камери і каналів мундштука, недостатнього затягування інжектора і накидної гайки змішувальної камери.     Часті хлопки полум'ям  виникають при забрудненні мундштука, інжектора та змішувальної камери, при перегріванні мундштука або недостатньому тиску підігрівного кисню.     Всі дрібні несправності усуваються під час роботи.

 

 

Тема: Кисневе різання круглого перетину; Ст-3, Ø - 100 мм.

№	Операція	Суттєвість	Інструмент
1	Підготовка металу до різання	Очищення від бруду, іржі, фарби, окалини, мастила. Виконати розмічання.	Металева щітка, полум'я різака, лінійка, рисувалка, крейда.
2	Вибір режиму різання	Тиск кисню – 8 кгс/см3; Тиск ацетилену – 0,1 кгс/см3; Швидкість різання – 250-200 мм/хв; Відстань між мундштуком і поверхнею металу – 4÷6 мм; Һріза = 2 мм; Мундштук  №1.
3	Матеріали для різання	Ацетилен, кисень. Кругла сталь сталь Ст-3.
4	Техніка різання а)  б)   в) г)	Підготовка газорізального обладнання до роботи.      Різання вести від точки 1→2→3→4 →5 (різання виконують по всій довжині змінюючи постійно кут нахилу мундштука).     Різак установлюють на 2-3° до вертикалі  в сторону різання  на початку різу і переміщують по всій довжині  прогріваючи круглу заготовку до кінця за один прохід. Відстань між мундштуком і поверхнею металу слід тримати постійною – 4÷6 мм. Кисневе різання проводити без повороту виробу.	Балони-ацетиленовий, кисневий; рукава - ацетиленовий, кисневий; редуктори - ацетиленовий, кисневий; різак з набором мундштуків.
5	Зачищення різа	Зачищення термічної зони впливу.	Металева щітка.
6	Техніка безпеки	Перевірити справність апаратури, обладнання, балонів, рукавів, герметичність з'єднання, справність пломб на рукоятках і затворах. Після закінчення роботи перевірити усі вентилі на балонах, відкрутити гвинт редуктора, відкрити вентиль на пальнику. Прибрати робоче місце, обладнання.