Газовая резка

Газовая резка – один из основных процессов, связанных с удалением небольших объемов металла методами химического и электрофизического воздействия с целью получения заготовок из листовых материалов, труб, профильного проката, литья, поковок и т.п. для последующего изготовления сварных металлоконструкций. В зависимости от источника энергии различают кислородную, плазменную, лазерную резку и дуговые способы резки.

Кислородная резка – один из наиболее распространенных в практике технологических процессов термической резки. Она представляет собой процесс интенсивного окисления металла в определенном объеме с последующим удалением жидкого оксида струей кислорода.

Процесс резки начинают с подогрева верхней кромки металла подогревающим пламенем до температуры воспламенения металла в кислороде, которая в зависимости от химического состава стали составляет 1050 … 1200 градусов. При достижении температуры воспламенения на верхней кромке металла на нее из режущего сопла подается струя кислорода, при этом сталь начинает гореть в струе кислорода с образованием оксидов и выделением значительного количества теплоты, обеспечивающей разогрев стали у верхней кромки до температуры плавления. Образовавшийся на верхней части кромки расплав жидких оксидов и железа перемещается по боковой кромке металла струей кислорода и осуществляет нагрев нижних слоев металла, которые последовательно окисляется до тех пор, пока весь металл не будет прорезан на всю глубину. Одновременно с этим начинают перемещать с определенной скоростью в направлении резки. На лобовой поверхности реза по всей толщине образуется непрерывный слой горящего металла.

Окисление металла в каждый момент времени начинается сверху и последовательно передается нижним слоям металла.

Для протекания процесса кислородной резки необходимо обеспечение следующих условий:

существование контакта между струей кислорода и жидким металлом;
подогрев неокисленного металла до температуры воспламенения;
выделения продуктами горения определенного количества теплоты, достаточного для создания на поверхности реза слоя расплавленного металла;
низкая вязкость расплава для интенсивного перемешивания жидкого металла струей кислорода.

Приведенные условия определяют требования к металлу, обрабатываемому кислородной резкой.

Во-первых, если температура плавления оксидов Тпл.ок. должна быть ниже температуры плавления самого металла Тпл.ме. В противном случае струя не сможет окислить расплавленный металл:

Т пл. ок. < Т пл. ме.

Во-вторых, если температура воспламенения металла Твоспл. будет выше температуры плавления, то металл начинает плавиться и выдуваться струей кислорода без последующего окисления (плавильный процесс). Этот процесс требует значительных энергетических затрат. Таким образом, следующее требование к металлу: