Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Калужский филиал

А.С. Трунков, а.Е. Кишкин

Учебное пособие для выполнения

Домашнего задания по курсу

«Термическая резка»

г. Калуга, 2008г.

УДК 621.791

Данные методические указания издаются в соответствии с учебным планом специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства».

Пособие рассмотрено и одобрено кафедрой «Технологии сварки» (М2–КФ)

Протокол № _______ от _________________ 200_г.

Зав. кафедрой ____________ д.т.н. профессор А.В. Царьков

методической комиссией Калужского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана

Протокол № _______от _________200_г.

Председатель

методической комиссии ____________ к.т.н., доцент А.В. Максимов

Председатель

методической комиссии

факультета МТК ____________ к.т.н., доцент В.М. Попков

Рецензент __________________ к.т.н., доцент Н.А. Винокурова

Авторы __________________ ст. преподаватель А.С. Трунков

__________________ ассистент А.Е. Кишкин

Пособие предназначено для студентов специальности 150202. В пособии указаны основные способы резки металлов и области их применения, приведен порядок и расчетов режимов различных видов резки.

1 . Классификация способов тепловой резки и области их применения

Тепловая резка металлов – это технологический процесс, при котором отделение частей разрезаемой заготовки (листа, профиля, поковки, отливки) производится посредством использования концентрированного нагрева, создаваемого различными источниками теплоты. В машиностро­ении применяются кислородная, кислородно–флюсовая, плазменная, электродуговая и лазерная тепловая резка.

По признаку используемых природных явлений способы тепловой резки, подразделяются на две основные труппы.

К первой группе относятся все виды кислородной резки. В их основе лежит использование химического процесса сгорания металла в кислороде и физического процесса выдувания жидких окислов из полости реза. Концентрированный нагрев используется для доведения металла до температуры воспламенения в кислороде.

Ко второй группе относятся плазменная, электродуговая и лазерная резка. Все эти способы основаны на использовании только физических процессов расплавления металла и последующего удаления расплава из полости реза струей газа. Концентрированный нагрев применяется для нагревания металла до температуры выше точки его плавления.

В зависимости от вида формоизменения обрабатываемой заготовки различают разделительную и поверхностную тепловую резку. При разделительной резке результатом обработки является относительно узкий сквозной прорез на всю толщину металла, а при поверхностной резке (которая иначе называется тепловой строжкой) производится сжигание или расплавление металла лишь на поверхности заготовки на относительно небольшую глубину с одновременным удалением жидкого окисла или рас­плава посредством сдувания струей газа.

В зависимости от вида применяемых средств технологического осна­щения для осуществления того или иного способа тепловой резки разли­чают ручную, полуавтоматическую и автоматическую тепловую резку. При ручной резке используется ручной резак, перемещение которого по требуемой траектории с необходимой скоростью, а также регулирование режимов горения пламени или дуги и подачи кислорода осуществляется вручную. При полуавтоматической резке перемещение резака произво­дится машиной переносного типа, а регулирование горения пламени или дуги и подачи кислорода – вручную. Автоматическая тепловая резка вы­полняется только на стационарных машинах, оснащенных необходимыми системами управления их перемещения и процессом резки.

В табл. 1 приведена укрупненная классификация способов тепловой резки. Четких границ между областями применения различных способов тепловой резки не существует, и поэтому при их определении должны учитываться не только технологические возможности того или иного способа, но и их экономическая целесообразность. B табл.2 приведены способы тепловой резки и основные области их применения.

Таблица 1. классификация способов тепловой резки.

	Способ резки	Используемый технологический материал
		Назначение			Наименование
	Кислородная	Горючее для подогревающего пламени			Ацетилен, пропан–бутан, природный газ, коксовый газ
					Керосин, бензин, газойль
	Кислородно–флюсовая	Горючее для подогревающего пламени			Ацетилен
		Флюс			Железный порошок и др.
	Плазменная	Плазмообразующие газы и смеси			Аргон, азот, кислород, воздух, воздух с водой
	Электродуговая	Газы и их смеси для выдувания расплава			Кислород, воздух
	Лазерная	Газы и их смеси для выдувания расплава			Аргон, азот, кислород, воздух и др.
Способ резки			Вид резки и способ её исполнения
			Разделительная	Поверхностная
Кислородная			Ручная, переносными машинами, на стационарных машинах	Ручная, на станках (обточка)
			Ручная
Кислородно–флюсовая Плазменная			Ручная, переносными машинами, на стационарных машинах	Ручная
			Ручная
Электродуговая
Лазерная			На стационарных машинах	Невозможна

Таблица 2. Области применения различных способов тепловой резки.

Способ резки		Материал	Диапазон толщин, мм
Кислородная		Углеродистые и низколегированные стали Титан и его сплавы	3–1000 4 – 100
Кислородно–флюсовая		Высоколегированные хромоникелевые (коррозионно– стойкие) и хромистые стали, чугун, медь, латунь. Бронза и др.	4–1000
Плазменная		Конструкционные стали всех марок Коррозионно–стойкие стали Алюминий Медь, латунь.	3–30 3–70 8–80 2–70
Лазерная		Конструкционные стали всех марок Коррозионно–стойкие стали Титан, медь, латунь и др	До 4
Электродуговая	С воздухом	Разделительная и поверхностная резка всех деталей, поддающихся кислородной резке	–
	С кислородом	Поверхностная резка всех марок стали, включая высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали.	–

Общей для всех способов тепловой резки является возможность обра­батывать металлопрокат или другие виды заготовок в широком диапа­зоне по толщине и по видам материалов без смены инструмента. Это обстоятельство создает предпосылки для создания на базе технологии и оборудования для тепловой резки гибких производственных систем (ГПС).