Кислородная резка

Кислородная резка
Нужно сразу заметить, что данной резке поддаются только те металлы, которые удовлетворяют
следующим главным требованиям.
Температура плавления металла должна быть больше температуры воспламенения его в кислороде. В
противном случае металл будет только плавиться, но не будет сгорать. Например, низкоуглеродистая
сталь имеет температуру воспламенения в кислороде 1300–1350 °C, а температуру плавления – около
1500 °C.
Однако повышение количества углерода в стали будет сопровождаться увеличением температуры
воспламенения в кислороде и уменьшением температуры плавления. В связи с этим резка стали с
повышенным содержанием углерода и примесей становится проблематичной.
Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления оксидов. Данное
требование необходимо для того, чтобы образующиеся при резке оксиды легко выдувались кислородом
и не мешали дальнейшему окислению и резке. Например, при резке алюминия образуются оксиды с
температурой плавления приблизительно 2050 °C, а при резке хромистых сталей – оксиды с
температурой плавления около 2000 °C. Совершенно очевидно, что эти оксиды покрывают поверхность
металла и прекращают тем самым дальнейший процесс резки.
Теплопроводность металла должна быть как можно меньшей, ибо при большой теплопроводности
сообщаемая металлу теплота быстро уходит из зоны резки и подогреть такой металл до температуры
воспламенения будет трудно.
Количество выделяющейся при сгорании металла теплоты должно быть достаточно большим, так как
эта теплота нагревает пограничные с зоной резки участки металла и тем самым обеспечивает
непрерывность процесса резки. Так, например, при резке низкоуглеродистой стали 65–70 % суммарного
количества теплоты выделяется от сгорания металла в струе кислорода, остальные 30–35 % составляет
теплота от подогревающего пламени резака.
Возникшие при резке шлаки должны быть достаточно текучими и без труда выдуваться из разреза.
Вязкие и тугоплавкие шлаки будут серьезно затруднять процесс резки.
Перед началом резки нужно тщательно очистить поверхность разрезаемого металла от ржавчины,
окалины, грязи и краски. Для их удаления необходимо медленно провести пламенем резака по
поверхности металла вдоль предполагаемой линии разреза. При этом окалина отстает от металла, а
краска и масло выгорают. После этого следует зачистить металлическую поверхность щеткой.
Необходимо заметить, что разные металлы в разной степени подвергаются кислородной резке.
Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода не более 0,3 % режутся очень хорошо, тогда как
среднеуглеродистые стали (с количеством углерода не выше 0,7 %) режутся несколько хуже.
Высокоуглеродистые стали режутся с большим трудом, а при содержании углерода свыше 1 % резка
неосуществима без добавки специальных флюсов. Высоколегированные стали газокислородной сварке
не поддаются, для их резки нужно использовать плазменно-дуговую или кислородно-флюсовую резку,
которой можно разрезать еще медь, латунь, бронзу. Для разделки алюминия и его сплавов применима
плазменно-дуговая резка. Таким образом, после характеристики разрезаемости следует изучить
особенности технологии резки разных металлов в зависимости от их толщины, вида разрезаемого
профиля, химического состава и деформируемости в результате высокотемпературного воздействия.
Если толщина металла не достигает 300 мм, то достаточно нормального пламени. При толщине
металла свыше 400 мм длину факела подогревающего пламени нужно увеличить за счет избытка
притока ацетилена. Это позволит глубоко прогреть металл. Скорость резки играет большую роль в
эффективности выполняемой работы. Скорость перемещения резака должна соответствовать скорости
горения металла.

23-09-2014, 11:16

 

Особенности газовой сварки черных металлов

Особенности газовой сварки черных металлов
Процесс газовой сварки черных металлов имеет ряд особенностей. О них будет рассказно ниже.
Газовая сварка легированных сталей
Возможность осуществления газовой сварки для соединения легированных сталей, которые имеют в
своем составе хром, никель, молибден, титан и другие элементы, зависит от особенностей химического
состава того или иного вида стали.
Высокохромистая сталь
Подвергать эту сталь газовой сварке не рекомендуется вообще, так как при длительном термическом
воздействии в процессе сварки будет происходить возникновение многочисленных зерен из-за
большого содержания хрома – свыше 15 %.
Хромистая сталь
Совершенно очевидно, что при проведении газовой сварки роста зерен не будет, так как указанная
сталь содержит в своем составе гораздо меньше хрома, чем высокохромистая. Однако хромистая сталь
непосредственно после сварки быстро закаливается на воздухе, а это всегда приводит к возникновению
трещин. Предупредить этот негативный процесс можно лишь таким образом: осуществить замедление
остывания шовного соединения. Для этого по окончании сварки следует продолжить нагревание
металла пламенем горелки вблизи шва, в зоне 30–40 мм от него.
Таким образом, газовая сварка в принципе применима для соединения хромистых сталей, но лишь при
тщательном соблюдении термического режима.
Хромоникелевая сталь может быть подвергнута сварке ацетиленом, но при этом обязательно нужно
использовать специальные флюсы. Кроме того, толщина свариваемого металла не должна быть более 1–
2 мм, а последующая термическая обработка его крайне необходима.
Следует заметить, что при неукоснительном соблюдении указанных условий механические
характеристики шовного соединения будут значительно хуже, чем у основного металла. Чтобы
добиться высокого качества шва, сварку необходимо производить только электродами со специальными
покрытиями.
Нужно запомнить, что применение газов-заменителей ацетилена при газовой сварке данной стали
совершенно исключено.
Для высококачественного соединения хромоникелевых сталей нужно применять аргонодуговую
сварку, так как в результате получаются прочные и надежные швы.
Молибденовая сталь, подобно хромистым сталям, имеет склонность к закалке на воздухе при
температуре ниже 0 °C. Поэтому по завершении газовой сварки необходимо провести термообработку с
целью замедления процесса остывания шва. Помимо этого, сварку упомянутой стали нужно проводить
лишь после того, как металл будет прогрет до температуры 250–300 °C.
Указанное условие приобретает особенно важное значение при сварке металла толщиной свыше 10
мм и при сварке в условиях отрицательных температур.
Хромомолибденовая сталь
Ее можно подвергать газовой сварке при соблюдении определенных условий.
Газовая сварка углеродистых сталей
Нужно сразу заметить, что при работе с высокоуглеродистой сталью следует применять только
наплавку или пайку; газовую сварку использовать нельзя.
В отношении низко– и среднеуглеродистых сталей возможно применение газовой сварки,
эффективность которой в смысле прочности шва будет тем выше, чем меньше содержание углерода в
стали. Таким образом, очень хорошая свариваемость будет у низкоуглеродистой стали, особенности
сварки которой изложены ниже.
Низкоуглеродистая сталь подвергается газовой сварке без использования флюсов; в результате
получаются швы с хорошими механическими параметрами. В качестве рабочего газа следует
использовать смесь ацетилена и кислорода. Сразу после сварки нужно произвести проковку шва при
температуре вишнево-красного накала.
Потом необходимо медленно охладить сваренную конструкцию. При сварке изделий из
низкоуглеродистой стали можно использовать присадки с меньшим содержанием углерода, чем в
основном металле. Это нужно для того, чтобы предупредить появление пористости. Указанные
технологические особенности относятся к работе с листами или деталями толщиной до 5 мм.
При работе с металлом толщиной более 5 мм лучше всего использовать дуговую сварку с
применением плавящихся электродов, которые могут функционировать в среде углекислого газа.
Необходимо отметить, что механические качества шва будут хуже в том случае, если вместо
ацетилен-кислородной смеси придется применять в качестве горючего газа пропан, бутан или
природный газ.
Среднеуглеродистая сталь характеризуется тем, что после сварки может появиться большая
вероятность возникновения трещин, так как указанная сталь так же, как и хромистая и молибденовая,
имеет тенденцию закаливаться на воздухе.
Поэтому после сварки обязательно нужно провести медленное охлаждение шва.
Получение качественного шва возможно только при применении в качестве горючего газа
ацетиленокислорода; использование газов-заменителей абсолютно исключено.
Однако и применение ацетиленокислорода не позволит выполнить высококачественный шов при
сварке сталей с содержанием углерода свыше 0,4 %. Для повышения качества шовного соединения
следует применить дуговую сварку.

23-09-2014, 11:16