Сущность процесса кислородной резки

1.

ТЕМА:
Сущность процесса
кислородной резки

2.

Вопрос 1 - Сущность процесса
кислородной резки.
В промышленности применяются следующие
виды кислородной резки:
разделительная (лист разрезается на две или
большее число частей);
поверхностная (удаляется поверхностный слой
металла в виде канавок, шеек, углублений);
копьевая (в металле прожигается глубокое
отверстие).

3.

Сущность процесса и основные условия
кислородной резки – процесс кислородной резки
основан на способности металла сгорать в
струе технически чистого кислорода.
Процесс состоит из:
1) подогрева металла до температуры воспламенения его
в струе технически чистого кислорода
2) горения металла
3) выдувания струей кислорода окислов и частиц
расплавившегося металла.

4.

Температура нагрева участка металла,
расположенного в начале намечаемой линии
реза, зависит от массы (толщины) и
главным образом от состава разрезаемого
металла.
Чем больше масса и чем больше
легирующих
примесей,
тем
выше
температура нагрева, а именно:
• для углеродистой стали—1200° С
• для легированной—1300° С.

5.

Горение металла заключается в том,
что на нагретое место направляется
струя режущего кислорода. Кислород
энергично окисляет верхние слои металла,
которые при сгорании выделяют значительное
количество
тепла
и
нагревают
до
воспламенения в кислороде нижележащие
слои металла. Интенсивность окисления
увеличивается
с
увеличением
чистоты
кислорода и с повышением температуры.

6.

Выдувание получаемых окислов
(шлаков) начинается одновременно
с окислением металла.
Если шлаки не будут удаляться, то
процесс резки прекратится, так как
шлаки изолируют нижележащие слои
металла от контакта с кислородом.

7.

Количество тепла, выделяющегося при
резке от сгорания железа в кислороде, иногда в
3—5
раз
превышает
количество
тепла,
сообщаемого подогревательным пламенем резака.
Выключать подогревательное пламя нельзя, так
как при отсутствии подогревательного пламени
струя кислорода встречает холодную поверхность
металла и не воспламеняет ее, в результате чего
резка прекращается.

8.

При установившемся процессе резки все три стадии
протекают одновременно.
Газовой резке могут подвергаться не все металлы, а только
те из них, которые удовлетворяют следующим основным
требованиям:
•Температура воспламенения металла должна быть ниже
температуры его плавления. Если температура плавления ниже
температуры воспламенения, то металл будет выплавляться, а не
сгорать. Так, например, у меди, латуни, алюминия и его сплавов и
чугуна температура воспламенения выше температуры плавления и
поэтому эти металлы не могут резаться кислородом обычным
способом. При пуске режущей струи кислорода расплавленные
частицы, этих металлов будут выдуваться из места реза, не сгорая в
кислороде, а кромки разрезаемого изделия покроются слоем
тугоплавких окислов этих металлов.

9.

•Образующиеся окислы должны быть
жидкотекучими, так как в (противном случае
шлак при резке будет плохо выдуваться.
•Резка затрудняется, если образуется
значительное
количество
газообразных
продуктов сгорания, поскольку при этом
уменьшается
чистота
режущей
струи
кислорода
и
снижается
тем
самым
интенсивность окисления металла.

10.

•Количество тепла, развивающегося в процессе
сгорания металла, должно быть возможно большим,
чтобы легко осуществлялся подогрев металла до
температуры воспламенения.
•Теплопроводность металла должна быть возможно
меньшей, так как в противном случае трудно
подогреть металл до температуры воспламенения.
•В металле не должно быть примесей, ухудшающих
процесс резки.

11.

Из
всех
металлов,
применяемых
в
технике,
перечисленным
требованиям
больше
всего
удовлетворяет сталь.
Влияние примесей в стали на резку ее кислородом. В
зависимости от химического состава стали режутся по-разному.
Хорошо режутся стали с содержанием углерода до 0,3%. При
содержании углерода выше 0,3% резка не ухудшается, но сталь
приобретает склонность к закалке и образованию трещин при
резке, а поэтому требует предварительного подогрева. При
содержании углерода свыше 0,7% процесс резки ухудшается и
при содержании его 1—1,2% делается невозможным, так как при
увеличении
содержания
углерода
встали
температура
воспламенения ее повышается, а температура плавления
падает.

12.

•Марганец при содержании его в стали до 4%
на процесс резки заметного влияния не
оказывает.
При
большем
содержании
марганца процесс резки затрудняется. При
резке сталей с содержанием марганца более
0,8% и углерода более 0,3%, во избежание
получения закалочных трещин, разрезаемый
металл
перед
резкой
рекомендуется
подогревать.

13.

•Кремний. При содержании в стали
кремния до 4% и углерода до 0,2%
процесс
кислородной
резки
протекает нормально. При более
высоком содержании кремния резка
затрудняется в связи с образованием
тугоплавкого
окисла
кремния,
повышающего вязкость шлака.

14.

•Никель, при содержании его в
стали до 3—4% и одновременном
содержании углерода в стали до
0,5% резки не затрудняет. При
более
высоком
содержании
углерода в никелевых сталях
резка сильно затрудняется.

15.

•Хром – затрудняет резку, так как образует
тугоплавкие окислы, Кислородной резке
поддаются стали, содержащие не более 1,5%
хрома. При содержании хрома от 1,5 до 5%
возможна
резка
с
предварительным
подогревом. Высоколегированные хромистые
и хромоникелевые нержавеющие стали можно
-резать только с помощью кислороднофлюсовой резки.

16.

•Молибден, при содержании в
стали до 0,5% на процесс резки не
влияет.
•Сера и фосфор в тех количествах,
в которых они содержатся в стали,
на процесс резки не влияют.

17.

Кислородная резка почти не оказывает
влияния на свойства малоуглеродистых
сталей вблизи места реза. При резке сталей с
повышенным
содержанием
углерода,
марганца, хрома и молибдена кромки реза
подвергаются закалке, становятся более
твердыми, возможно появление трещин,
особенно если сталь при этом имеет
значительную толщину и резка ведется по
сложному замкнутому контуру.

18.

Закалка может быть уменьшена применением
горючих газов, не содержащих углерод (например,
водорода), или подогревательного пламени с
избытком кислорода.
Углеродистые стали с содержанием углерода более
0,35% и низколегированные с содержанием углерода
более 0,2% могут закаливаться и в зоне термического
воздействия резки. При резке таких сталей необходимо
применять предварительный подогрев металла либо
снижать
скорость
охлаждения
посредством
дополнительного источника нагрева, перемещаемого
позади основного резака. Качество реза при этом
получается удовлетворительным.