6. Поверхностная резка

П

Рисунок 2. Схема поверхностной кислородной резки (а) и вид обработанной поверхности (б).

оверхностная резка. Поверхностной кислородной резкой называется процесс снятия слоя металла с поверхности обрабатываемой детали посредством кислородной струи.

Для поверхностной резки применяют специальные резаки.

Угол наклона мундштука к поверхности металла при резке составляет 15—20°, благодаря чему струя режущего кислорода не прожигает металл, а образует на его поверхности канавку. Чем больше угол наклона мундштука, тем глубже получается канавка.

Ширина канавки зависит от диаметра режущей струи кислорода. Давление режущего кислорода выбирают небольшим. Скорость движения резака больше, чем при разделительной резке, что обеспечивает получение канавок небольшой глубины. При слишком малой скорости резки поверхность канавки получается волнистой и неровной.

При слишком большой скорости процесс резки может прекратиться.

Различают два способа поверхностной резки: строжку и обточку. При поверхностной кислородной строжке резак совершает прямолинейное поступательное движение, работая как проходной резец (рис.2,а). Этот способ применяется для удаления поверхностных дефектов сварных швов, зачистки корня шва и снятия поверхностного слоя металла болванки. В последнем случае применяется последовательное выбирание ряда канавок, перекрывающих друг друга.

При поверхностной обточке резак работает по типу токарного резца, совершая поступательное движение вдоль оси вращающейся заготовки и снимая при этом слой металла определенной толщины. Этот вид обработки применяется при черновой обточке круглого стального литья, при выборке кольцевых канавок на цилиндрической поверхности и т. п.

Резаки для поверхностной резки имеют, как правило, большую длину (800—1200 мм) и снабжены щитками для защиты руки резчика. В ряде случаев резаки устанавливают на тележку, облегчающую поддержание необходимого угла наклона мундштука.

7. Резка листовой стали

Кислородной резке подвергаются, стали толщиной не менее 3 мм. Резка стали малых толщин сопровождается значительным перегревом, оплавлением кромок и короблением разрезаемого металла. При резке тонколистовой стали на резаках устанавливается внутренний мундштук  с минимальным отверстием для режущего кислорода и наружный мундштук № 1. Лучшие результаты при резке сталей малых толщин дает резка с последовательным расположением подогревающего пламени и режущего кислорода. Резку ведут с максимальной скоростью и минимальной мощностью подогревающего пламени. Мундштук резака наклоняют под углом 15—40° к поверхности реза в сторону, обратную направлению резки. Для получения резов без грата на разрезаемых кромках необходимо применять кислород чистотой не ниже 99,5%.

Лучшее качество при кислородной резке малых толщин, особенно при массовой вырезке одинаковых деталей, дает пакетная резка. Сущность процесса кислородной пакетной резки заключается в том, что разрезаемые листы складывают в пакет, стягивают струбцинами или специальными зажимными приспособлениями и разрезают за один проход резака. Максимальная толщина каждого листа не более 4—6 мм, общая толщина пакета не более 100 мм. При этом способе необхо димо, чтобы листы были хорошо очищены и плотно прилегали друг к другу. Мощность подогреваемого пламени, а также расход и давление режущего кислорода при пакетной резке устанавливают по суммарной толщине пакета. Скорость резки пакета несколько меньше скорости однослойной резки стали той же толщины. Верхний лист пакета при малой толщине коробится, поэтому на пакет накладывают лист большой толщины. Пакетную резку рекомендуется выполнять кислородом низкого давления. В этом случае не требуется принудительное сжатие листов (зазоры между листами иногда достигают 3-4 мм). Пакет закрепляют с одной стороны. По окончании пакетной резки поверхность металла очищают от окалины и остатков шлака стальной щеткой. Образующиеся в процессе пакетной резки наплывы с нижней кромки металла срубают зубилом.

Кислородная резка сталей средних толщи  от 10 до 100 мм не вызывает затруднений. Она выполняется обычной аппаратурой как ручными, так и механизированными способами. Резку сталей средней толщины выполняют при давлении кислорода 0,25—0,6 МПа.

Резку сталей большой толщины применяют в металлургической промышленности и на предприятиях тяжелого машиностроения. Стали толщиной до 300 мм разрезают обычными универсальными резаками.

При резке металла большой толщины требуется специальная аппаратура и особые приемы резки. При резке стали больших толщин, так же как и при резке металла обычной толщины, наибольшие скорости резки достигаются в случае применения давления 0,8—1,0 МПа перед мундштуками с плавной входной частью и плавным расширением на выходе. Однако при таких давлениях необходимо из-за потерь в шлангах и резаках или увеличивать давление в редукторе до 2,5 МПа (при резке металла толщиной 600 мм и более), или существенно увеличивать проходные сечения шлангов.

Заготовки больших толщин разрезают специальными резаками при низком давлении кислорода, которое перед мундштуком равно 0,05—0,3МПа. Мундштуки имеют увеличенные (по сравнению с универсальными резаками) проходные сечения для режущего кислорода без расширения на выходе. При низких скоростях истечения, не превышающих звуковую (как это имеет место при резке кислородом низкого давления), каждая частица кислорода имеет возможность дольше соприкасаться с металлом, благодаря чему уменьшаются потери кислорода. Кроме того, при этом уменьшается количество теплоты, уносимое из разреза избыточным кислородом и газами, не участвующими в реакции окисления, и сокращается общий расход кислорода, хотя ширина реза несколько увеличивается.

При резке кислородом низкого давления рез получается более широким. При этом зона дефекта заполняется расплавленным металлом и шлаками, а струя продолжает процесс резки без существенных завихрений.

Для устранения подпора газов и для свободного вытекания шлака под заготовкой должно быть свободное пространство высотой 300—500 мм. При резке стали больших толщин процесс окисления металла по толщине протекает значительно медленнее, чем при резке обычных толщин. Поэтому успех резки в значительной степени определяется правильным началом врезания кислородной струи в металл.

Стали толщиной, свыше 300 мм режут специальными резаками, мундштуки которых имеют увеличенные по сравнению с универсальными резаками проходные сечения для режущего кислорода.