15.3. Термическая резка металлов

Термическая резка металлов. Кислородная резка основана на способности металлов окисляться, (гореть) в струе кислорода. Металл нагревается пламенем горючих газов (природный газ, ацетилен). Подается струя кислорода и металл окисляется – горит с выделением большого количества тепла; образующиеся жидкие оксиды выдуваются струей кислорода из места реза. Горелка для резки имеет два канала: кольцевой для подачи смеси C₂H₂ + O₂ и формирования подогревающего пламени, центральный канал – для подачи чистого кислорода.

Кислородно-флюсовая резка. Высоколегированные стали, чугун, цветные металлы разрезать кислородной резкой не удается. В зоне реза образуются оксиды и шлаки, которые имеют низкую жидкотекучесть и не могут удаляться из полости реза. Поэтому вместе с кислородом подаются порошкообразные флюсы (для резки сталей – порошок железа), обеспечивающие дополнительное тепловыделение при окислении и увеличивающие температуру в зоне реза.

Плазменная резка. Из сопла плазмотрона выдувается струя плазмы. Процесс резки заключается в расплавлении металла и удалении его из полости реза плазменной струей. В качестве плазмообразующих газов используют: сжатый воздух, кислород, азотно-кислородную смесь, азот, аргоноводородную смесь.

Электронно-лучевая и лазерная резка основаны на испарении металла под действием концентрированных потоков излучения. Электронно-лучевая резка осуществляется только в вакууме, лазерная – в обычной атмосфере. Резка этими способами отличается высокой чистотой и точностью реза, небольшой зоной термического влияния.

Электродуговую резку применяют для грубой резки металлов. Она основана на расплавлении металла теплом электрической дуги на режимах с повышенной силой тока и удалении его с места реза под действием силы тяжести и давления газов дуги. Разновидностью является воздушно-дуговая резка. При этом способе используют графитовые электроды, вдоль которых подается струя сжатого воздуха. Резку производят на постоянном токе.

Таблица 15.1.

Области применения способов термической резки

Способ резки	Материал	Диапазон толщин, мм
Газокислородная	Углеродистые и низколегированные стали Титан и его сплавы	от 3 до 1000, от 3 до 100
Кислородно-флюсовая	Высоколегированные хромникелевые и хромистые стали, чугун, медь, латунь, бронза	от 3 до 1000
Плазменная	Конструкционные стали всех марок, алюминий, медь и сплавы на их основе, тугоплавкие металлы	от 3 до 100
Дуговая (с подачей воздуха)	Углеродистые и низколегированные стали	неограниченно по криволинейному контуру и в труднодоступных местах
Лазерная	Конструкционные стали всех марок, алюминий, медь и сплавы на их основе, тугоплавкие металлы, титан	до 5