Резка металла газом - суть технологии: процесс и применение газовой резки

В настоящее время технология газовой резки разных категорий металлических сплавов считается эффективным и востребованным методом. Ее популярность в разных сферах промышленной деятельности обусловлена отсутствием строгих требований к месту, на территории которого проводят работы. В этой статье эксперты Profbau подготовили информацию об особенностях, возможностях, преимуществах и недостатках процесса.

Резка газом — что это такое?

Процедура представляет собой техническое решение, широко используемое в производственных и промышленных целях разной направленности. В процессе обработки не требуется наличие сложного оборудования, дополнительных приспособлений и комплектующих. За счет этого технология востребована в масштабном производстве, а также среди предприятий среднего и малого бизнеса. Способ актуален при выполнении строительных, ремонтных, сельскохозяйственных работ разной степени сложности. Современные устройства характеризуются сравнительно небольшим весом, расширенным функционалом, возможностью режимной регулировки основных параметров, легкостью транспортировки и удобством эксплуатации.

Технология газовой резки металла выглядит так:

Разогрев металла до заданной ТС при помощи нагревательного устройства (температура зависит от категории сплава, среднее значение показателя составляет +1100С).
На подготовленную плоскость подается направленная струя используемого газа. Это может быть пропан, метан, ацетилен — все зависит от способа.
Непрерывный поток газа соприкасается с нагретой металлической поверхностью. В месте прямого контакта происходит точечное воспламенение, образуя горящую струю. Последняя с легкостью разрезает лист, взаимодействуя с металлом на уровне кристаллической решетки.
Результативность процесса, сокращение времени на его реализацию, чистота среза достигаются при условии непрерывной подачи газа. При этом температура горения сплава должна быть ниже температуры его плавления. В противном случае велика вероятность появления расплавленных, но не сгоревших до конца масс. Удалить такие образования будет сложно.

Основной рабочей частью оборудования является резак. Предназначение модуля заключается в точной дозировке рабочей среды с целью ее равномерного смешивания с кислородом в единое газовоздушное соединение.

Преимущества и недостатки технологии

Газокислородый способ характеризуется сравнительно большим количеством положительных сторон применения. Каждая из них делает технологию проще, доступней и практичней с экономической точки зрения.

Достоинства:

Возможность качественной обработки заготовок разного состава и толщины.
Аккуратность реза вне зависимости от сложности его исполнения.
Возможность проведения точной обработки фасонного типа с соблюдением заданной глубины (без получения сквозного реза).
Высокий уровень производительности оборудования при его сравнительно небольшой стоимости.
Автономная работа инструмента, его практичность, износостойкость и долговечность эксплуатации.
Возможность применения для обработки труднодоступных участков, сложных геометрических конструкций.

Для полноты понимания общей картины озвучим существующие недостатки, которые можно устранить путем соблюдения утвержденного регламента.

Отсутствие достаточного опыта в работе с инструментами приводит к снижению или полной потере качества готового продукта. Низкоквалифицированные специалисты без углубленных знаний и навыков способны выполнять лишь простые виды срезов. Для решения более сложных задач требуется соответствующий уровень подготовки.
Риск возникновения пожарной опасности или случайного взрыва. Во избежание серьезных негативных последствий рекомендуем провести комплекс подготовительных мероприятий, направленных на предотвращение возгорания, угрозы взрыва. Соблюдение правил техники безопасности при обращении с газовым оборудованием — залог достижения поставленных целей без причинения вреда себе и окружающим.
При ручной обработке металла газом снижается точность выполнения реза. В связи с этим требуется дополнительное механическое вмешательство, например, подгонка, шлифовка, устранение дефектов при помощи точечной обработки шлифовальной машиной.

Качество материала может пострадать в связи с чрезмерным термическим воздействием на его поверхность. В результате возникает деформация. Наиболее частыми ее проявлениями являются изгибы под непредусмотренными чертежом углами, кручение, коробление. Риск деформации металла особенно велик при раскрое листовых заготовок. При демонтаже возведенных ранее конструкций вероятность отрицательных изменений не настолько существенна.

Виды резки металла газом

Классификация газовой резки различных видов и сортов металлических сплавов включает в себя несколько утвержденных методов. Принцип и формат выполнения обработки с применением бесконтактной режущей оснастки зависит от используемых газов, а также ряда других особенностей. Выбор конкретной технологии основан на том, какие именно задачи необходимо выполнить. При возможности подключения к постоянному источнику электроснабжения воспользуйтесь кислородно-электрической дуговой резкой. Для изделий и заготовок из низкоуглеродистых сталей, подойдет газовоздушная смесь на основе пропана.

Резка пропаном

Метод с использованием кислородно-пропановой комбинации является одним из наиболее распространенных способов выполнения работ. При всей простоте реализации технология имеет ряд ограничений, пренебрежение которыми недопустимо. Операция рассчитана на выполнение задач, связанных с обработкой титановых сплавов, изделий и конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей разных марок. Главное условие, которым руководствуются при выборе данного способа, заключается в процентном содержании углерода или легирующего компонента в обрабатываемом материале. Если параметр превышает 1%, от технологии стоит отказаться в пользу другого метода.

Воздушно-дуговая резка

Представляет собой эффективную разновидность обработки металла с применением кислородно-электрической дуговой резки. Процесс плавления достигается при помощи электрической дуги, получение которой происходит при подключении рабочего инструмента к стабильному источнику электричества (стационарным розеткам или электрогенераторам). За удаление остатков расплавленного состава с поверхности отвечает воздушная струя. Рассматриваемый способ предполагает направленную подачу газа непосредственно вдоль электрода. При выборе такого способа стоит учесть, что воздушно-дуговая резка рассчитана на выполнение резов небольшой глубины. При этом их ширина может быть любой — все зависит от мощности оборудования и концентрации струи.

Кислородно-флюсовая резка

Особенностью технологического процесса является создание дополнительного теплового эффекта, а также использование специального компонента — феррофосфора. Высокая степень теплопроводности меди, латуни или бронзы затрудняет их раскрой привычными способами. На помощь приходит кислородно флюсовая резка цветных сплавов с применением активного вещества, предназначение которого заключается в обеспечении особой податливости материала. Метод получил широкое применение для быстрого и аккуратного разрезания материалов на основе твердоплавких окислов. Подходит для раскроя чугунных заготовок, легированных сталей, продукции из меди и алюминия, зашлакованных металлов и железобетонных конструкций.

Копьевая резка

Высокотехнологичная разновидность методики, используемая для ускоренного демонтажа габаритных стальных массивов, качественной разделки производственных отходов, а также металлургических аварийных скрапов. Отличие технологии кроется в увеличенной скорости выполнения операции. Принцип работы оборудования заключается в генерации высокоэнергетичной струи, которая при взаимодействии с поверхностью обрабатываемого материала снижает расход стальных копьев. Увеличенный скоростной режим и отсутствие остаточных образований обеспечивается за счет полного сгорания металла.

Расход газа

На показатель взаимосвязи количества расходуемой газовой среды от объемов выполняемых задач непосредственное влияние оказывает конкретный метод. Например, нормы обработки металлических сплавов газом при выборе кислородно-флюсового метода предполагают более экономичный расход газовой смеси по сравнению с воздушно-дуговом аналогом.

Кроме способа обработки на окончательное значение показателя влияют дополнительные факторы:

Уровень квалификации специалиста по проведению сварочных работ.
Технические характеристики и целостность используемого оборудования, качество его сборки.
Основные параметры обрабатываемой поверхности, в том числе толщина, тип и марка сплава.
Характеристики выполняемого реза, его ширина и глубина.

При соблюдении табличных данных и технологии производства ожидаемый результат гарантирован.

Резка толстого металла

Газорезка — способ, применяемый для раскроя листовой стали и изделий из других видов металла толщиной от 0,5 до 6 см включительно. Выделяемое оборудованием тепло образуется вследствие реакции окисления. Именно оно отвечает за нагрев и плавку металлических поверхностей в точке реза. Удаление остаточных продуктов сгорания из зоны проведения работ происходит под воздействием направленного потока газа.

Ряд требований, соблюдение которых является обязательным:

Перед началом основных работ необходимо предпринять подготовительные меры. В их перечень входит предварительная очистка поверхности от загрязнений, налета, старого лакокрасочного покрытия, масложировых пленок, других посторонних составов. Обработку осуществляют вдоль всей линии будущего реза, захватывая расстояние до 10–15 см с каждой стороны намеченного отрезка. В случае пренебрежения этим требованием увеличивается риск неконтролируемого возгорания или взрывной реакции. Позаботьтесь о качественном удалении следов коррозии. Это действие аргументировано тем, что наличие ржавчины существенно сокращает производительность оборудования по причине ее высоких теплоизоляционных свойств.
В нижней части обрабатываемой заготовки в обязательном порядке должен присутствовать воздушный зазор в 10-15 см, необходимый для беспрепятственного выхода газовой струи. Отсутствие его организации может привести к нежелательной турбулентности потока газа, возникающей вследствие неминуемого отражения. Последний факт отрицательно влияет на скорость выполнения, вызывая при этом температурную деформацию обрабатываемого объекта.
Допустимый угол отклонения режущей оснастки от вертикали составляет не более 5 градусов. Несоблюдение данного условия влечет за собой искажение формы факела, в результате чего страдает точность и качество реза.
Конструкцией современного оборудования предусмотрено наличие трех регулируемых вентилей — одного общего и двух запорных. С их помощью осуществляется контролируемая подача активного вещества в зону реза. Одновременное применение в работе двух разных запорных механизмов обеспечивает необходимую подачу вещества с возможностью параллельной настройки интенсивности струи.

На рукоятке инструмента располагаются три патрубка с разъемами. Их предназначение заключается в доставке смеси на зону обрабатываемой поверхности металла. Первый патрубок отвечает за подачу ацетилена или пропана, второй — кислорода, третий — охлаждающей жидкости. Для регулировки рабочего давления используют выносной редуктор, установленный на баллоне. Значение этого показателя не должно превышать 12 атмосфер.

Деформация материала

С применением бесконтактной технологии выделяется большое количество тепловой энергии. Чрезмерный нагрев металлической поверхности в зоне среза становится главной причиной нежелательного изменения формы и потери полезных качеств.

Уровень деформации зависит от габаритов детали, толщины листа и материалу, из которого он выполнен. Аккуратного обращения требуют длинные узкие заготовки, а также тонколистовые материалы. Готовые изделия нуждаются в дополнительной правке. Для минимизации деформационных погрешностей в начале и конце будущего среза оставляют небольшие перемычки. Их удаление происходит после того, как поверхность полностью остынет.

Обратный удар

Под данным определением понимают процесс горения в обратную сторону относительно направления потока. Об обратном ударе свидетельствует характерный хлопок, сопровождаемый следующими признаками:

Прекращение работы горелки.
Появление нехарактерного черного дыма из мундштука.
Затухание пламени, при этом наблюдается полное отсутствие дыма.
Чередующиеся посторонние хлопки при сохранении пламени.

Наиболее опасным проявлением является второй вариант. Здесь возникает существенная угроза взрыва, предотвратить которую можно следующим образом:

Поочередно перекрыть запорные вентили пропана и кислорода сразу после того, как был услышан первый хлопок.
Периодически проверять текущее давление в газовом баллоне на предмет возможного несоответствия установленным нормам.
Каждый раз после охлаждения горелки очищать ее рабочие детали от остаточных образований во избежание искусственного заужения проходных отверстий.

При одновременном появлении двух и более хлопков необходимо проверить целостность рукавов, а также герметичность разборных соединений. При использовании любого газового оборудования требуется неукоснительное соблюдение требований безопасности, в том числе использование средств индивидуальной защиты.

Условия для успешной обработки изделий:

Температура горения металла должна быть ниже температуры его плавления, при этом разница не должна быть менее 50 С.
Оксиды, образующиеся в процессе газовой резки, должны обладать повышенным значением жидкотекучести. В противном случае расправленный состав будет оседать на краях реза, препятствуя процессу горения.
Для повышения текучести оксидов используют специальные флюсы, выбор которых зависит от вида и марки металла.
Невысокий уровень теплопроводности материала — обязательное требование для выполнения качественного и безопасного реза. При высоком показателе данного параметра происходит возгорание материала. в результате этого выполнение последующих работ будет невозможным либо будет сопровождаться повышенным расходом газовой смеси. Качество и точность реза при этом существенно снижаются.

Заключение

Компания Profbau оказывает услуги, связанные с газовой резкой металлических элементов разной сложности исполнения. Мы используем профессиональное оборудование высокой точности. При обращении в нашу организацию, вы получаете:

Консультацию и информационную поддержку на всех этапах производства.
Соблюдение правил, норм и рекомендаций, влияющих на получение результата.
Контроль качества на всех этапах процедуры.
Сдачу готового заказа в точно оговоренные сроки.

Заключаем договора с разными категориями заказчиков, предлагаем вариативные решения для обработки металлов. Подробности уточняйте по телефону: +7 (495) 138-25-25. Будем рады помочь!