Звичайна кисневе різання стали, коли ріжуча струмінь спрямована приблизно нормально до поверхні металу, прорізає всю товщину металу і має на меті відокремити або відрізати частину металу, може бути названа розділової різкою. Можливий і інший спосіб використання ріжучої кисневої струп, вона може бути спрямована під дуже малим – кутом до поверхні металу, майже паралельно їй. У цьому випадку струмінь кисню випалює на поверхні металу канавку овального перерізу. Подібний метод називається кисневою обробкою, іноді кисневої строжкой або кисневої вирубкою металу.
Етапи кисневої обробки
Для кисневої обробки застосовуються спеціальні різаки, що випускаються нашою промисловістю. Різак для ручного кисневого обробки типу РП-50. Різак важить 2,8 кг має збільшену довжину (1200 мм) і щиток для захисту руки, розташованої біля гарячого металу, важільний клапан для пуску ріжучого кисню, три змінні сопла. Різак вибирає канавку шириною від 15 до 50 мм, глибиною від 2 до 20 мм зі швидкістю від 1,5 до 10 м/хв, видаляючи від 1,0 до 4,5 кг металу в хвилину. Витрата кисню дорівнює 200-300 л на 1 кг віддаленого металу
Подібним різаком можна вибирати на поверхні металу канавки овального перерізу, роблячи як би грубу строжку. Повторний прохід поверхні різаком зі зрізанням гребінців канавками зменшених розмірів дає більш чисту обробку. При правильній роботі виходить чиста і гладка поверхня канавок.
Кисневу обробку можна уподібнити механічній обробці металу різанням, з заміною різця кисневим різаком.
Відповідно процесом кисневої обробки можна виконати багато операції, відомі для обробки різанням: строжку, обточування, розточування, нарізку грубої різьблення і т. п., коли достатньо отримання грубої чорнової обробки. Відповідно можливі механізовані верстати для кисневої строжки, обточування і т. п., що вимагають досить незначної потужності для переміщення різака вздовж оброблюваної поверхні.
Порівняно невелике практичне застосування кисневої обробки швидко розширюється. Киснева обробка знайшла досить широке застосування на металургійних заводах для видалення і вирубки тріщин, розшарувань і інших поверхневих дефектів в обжатих злитках. Видалення проводиться не тільки вручну, але і механізованим способом на спеціальних машинах для вогневої або кисневої зачистки. У цьому випадку видаляються не окремі дефекти, а весь зовнішній слон металу товщиною близько 3 мм по всій бічній поверхні злитка. Встановлена у загальному потоці руху машина для вогневої зачистки має чотири башмака, на яких закріплені різаки для кисневої обробки. Кожен різак випалює канавку шириною близько 36 мм і глибиною близько 3 мм. Гарячий злиток з температурою 950-1100° проходить через машину зі швидкістю 20-40 м/хв. Годинну витрату кисню в машині досягає 3000— 4000 м3. Встановлення машини в потоці при прокатному стані.
З інших застосувань кисневої обробки можна відзначити строжку кромок під чаші образні зварні шви, а також вирубку дефектних зварних швів.
Своєрідним способом є різка кисневим списом, яке являє собою товстостінну стальну трубку достатньої довжини. До стовбура або рукоятці кріпиться довга сталева товстостінна трубка, яка швидко згоряє під час роботи і повинна легко і зручно замінюватися новою. Процес різання кисневим списом полягає у згоранні металу струменем кисню, що проходить через сталеву трубку, притиснуту вільним кінному до прожигаемому металу. Різання проводиться без використання газового подогревательного полум’я, яке замінюється досить швидким згорянням металу самої трубки-списи до 0,5—1 м/хв. Різання починається з підігріву місця початку різана металі або, що зручніше, з підігріву кінця списа, наприклад зварювальної пальником або дугою; при пропущенні кисню кінець списа швидко загоряється» подальший підігрів не потрібен, і можна приступити до різання. Надалі спис весь час злегка притискається до металу і швидко заглиблюється в нього зі швидкістю 0,15— 0,40 м/мінчев випалюючи отвір круглого перерізу з гладкими стінками. Для списи береться сталева товстостінна трубка з внутрішнім діаметром 2-4 і зовнішнім 6-10 мм. При дуже великому внутрішньому діаметрі в трубку закладаються сталеві прутки, зменшують вільний перетин трубки і збільшують кількість згорає металу списи.
Розплавлений шлак видувається з отвору назовні надлишком кисню і утворюються газами. При значній глибині прожигаемого отвори необхідно ставити виріб похило, полегшуючи витікання шлаків з отвору під дією сили тяжіння і шурувати прожигаемое отвір списом. Списом можливо різати не тільки сталь, але і чавун, кольорові метали, затверділі шлаки, бетон, кам’яні проводиться тепловим прожигаемого отвори кисневе спис і породи і т. п. В подібних випадках різка впливом палаючого списи. Діаметр зазвичай становить від 20 до 64 мм, глибина його може бути доведена до 2-3 м. Тиск кисню на вході списи одно 5-7 атм, витрата кисню — 30-60 м/год. Витрата трубки швидко зростає з глибиною отвори і в кілька разів перевищує глибину.
Кисневе спис, через його простоти, знаходить різне застосування, наприклад: пропалювання отворів, пропалювання льотки в металургійних печах, пропалювання шпурів в «козлах» і сталевих блоках для підриву їх вибухівкою, пропалювання отворів в бетоні і т. п. Кисневе спис розкидає на кілька метрів іскри і бризки шлаку, що викликає необхідність захисту працюючих і усунення небезпеки пожежі.
Розглянемо спеціальний процес киснево-флюсового різання, часто дає хороші результати на металах, для яких звичайний метод кисневої різки мало придатний або зовсім не придатний. Як уже згадувалося вище, дуже сприятливим для кисневого різання поєднанням фізико-хімічних властивостей володіють технічно чисте залізо н звичайна м’яка сталь, які з успіхом ріжуться киснем. Однак багато леговані стали погано піддаються звичайному кисневому різанні, як, наприклад, всі стали зі значним вмістом хрому, який при горінні стали утворює тугоплавку окис хрому, що перегороджує доступ кисню до поверхні металу. До таких сталям належать хромонікелеві нержавіючі і жаротривкі сталі. Всі інші, крім сталей, технічно важливі метали: чавун, кольорові метали, практично, можна вважати, не ріжуться киснем або ріжуться настільки погано, що застосування кисневого різання стає недоцільним. Для подібних важких випадків і розроблений в останні роки спеціальний процес киснево-флюсового різання. У Радянському Союзі розробкою цього процесу та створенням необхідної апаратури успішно займався під керівництвом А. Н. Шашкова колектив московських науковців {Р. Б. Євсєєв, С. Р. Гузов та ін). Суть нового процесу полягає в тому, що разом з ріжучим киснем в зону різання вдувається порошкоподібний флюс, принесений у зваженому стані струменем ріжучого кисню. Флюс, що подається в зону різання, відстоїть, головним чином, з порошку металевого заліза. Згораючи в струмені кисню, залізний порошок дає додаткову кількість тепла, расплавляющее тугоплавкі оксиди, в тому числі і оксиди заліза, що утворюються при згорянні залізного порошку, які, сплавляючись з окислами на поверхні металу, що розрізається, дають у підсумку більш легкоплавким і жидкотекучнй шлак, легше сдуваемый з поверхні металу і відкриває доступ до неї кислорола. Для отримання флюсу до залізного порошку застосовуються порошкоподібні флюсующие добавки, що полегшують плавлення і витікання тугоплавких оксидів з порожнини різу. Кількість флюсу добавок залежить від складу металу, що розрізається і для спеціальних сталей коливається від 0 до 7%, для чавуну доходить до 35%, причому добавкою в останньому випадку служить доменний ферро-фосфор.
Схема киснево флюсового різання. Для здійснення цього процесу необхідно мати спеціальну апаратуру: флюсопітатель і спеціальний кисневий різак з пристроями для подачі флюсу. Нормальний флюсопітатель, що випускається нашою промисловістю, має невеликі розміри і важить близько 40 кг Витрата флюсу при різанні спецсталей коливається від 1-2 кг для товщини 10 мм до 10-14 кг для товщини 200 мм на 1 лог. л різу. Флюс витрачається щодо економніше при великих товщинах. Для малих товщин рекомендується застосовувати пакетну різання, вибираючи оптимальну загальну товщину металу. Киснево-флюсовий спосіб дозволяє успішно різати спецсталі, в тому числі нержавіючі і жаротривкі, а також чавун і кольорові метали. Недоліком способу є значні витрати флюсу, ще досить дорогого.
Подробиці кисневого різання сталі розглянемо далі…
{jcomments on}
2
