Газовая резка: Исчерпывающее руководство

1. Введение в газовую резку

Кислородная резка, также известная как оксиацетиленовая или пламенная резка, является высокоэффективным процессом резки при производстве оборудования.

Оборудование для кислородной резки просто и легко в эксплуатации, что делает его пригодным для резки углеродистой и обычной низколегированной стали. Оно может точно вырезать прямые линии, круги и различные сложные формы, с широким диапазоном толщины резки.

Его также легко автоматизировать, особенно с применением Технология ЧПУБлагодаря технологии фотоэлектрического слежения и более качественным режущим соплам эта тенденция становится все более очевидной. Газовая резка позволяет получить чистые режущие кромки и имеет более высокую скорость резки. Кроме того, при кислородной резке можно напрямую снимать фаски.

Газовый резак используется для термической резки материалов путем смешивания горючего газа с кислородом для получения пламени. Он также известен как кислородный резак или газовая резка.

При газовой резке пламя предварительно нагревает материал в месте резки до температуры воспламенения, а затем подается кислород, чтобы вызвать интенсивное окислительное горение металлический материал. Образовавшийся оксидный шлак сдувается потоком газа, образуя разрез.

Чистота кислорода, используемого для газовой резки, должна быть выше 99%. В качестве горючего газа обычно используется ацетилен, но также может использоваться нефтяной, природный или угольный газ.

Ацетиленовый газ обеспечивает самую высокую эффективность резки и лучшее качество, но он дороже. Оборудование для газовой резки в основном состоит из резака и источника газа.

Резак - это инструмент, который генерирует газовое пламя, передает и регулирует тепловую энергию резки, а его конструкция влияет на скорость и качество резки. Использование форсунок для быстрой резки позволяет повысить скорость резки, получить прямые срезы и гладкие поверхности.

При ручном управлении газовые резаки используют в качестве источника газа кислород и баллоны с горючим газом или генераторы. Полуавтоматические и автоматические газорезательные машины оснащаются механизмами привода резака или координатно-приводными механизмами, механизмами контурной резки, фотоэлектрическими следящими или цифровыми системами управления.

Автоматические газорезательные машины, используемые для массового производства, могут быть оснащены несколькими резаками и компьютерными системами управления.

2. Механизм и условия газовой резки

Металл в месте реза заготовки предварительно нагревается до температуры воспламенения с помощью кислородно-ацетиленового пламени, а затем энергично обдувается высокоскоростным потоком чистого кислорода.

В этот момент металл подвергается интенсивному окислению, а выделяющееся тепло расплавляет оксид металла в жидкость.

В то же время поток кислорода сдувает расплавленный оксид, в результате чего в заготовке образуется чистый срез. Перемещая резак вперед, можно непрерывно резать заготовку.

Чтобы добиться кислородной резки, необходимо соблюсти следующие условия:

1) Температура воспламенения металла должна быть ниже температуры его плавления.

2) Температура плавления оксида металла должна быть ниже температуры плавления металла.

Чистое железо, низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь и обычная низкоуглеродистая сталь легированная сталь соответствуют вышеуказанным условиям и обладают хорошими характеристиками газовой резки. Высокоуглеродистая сталь, чугун, нержавеющая сталь, а также цветные металлы, такие как медь и алюминийОни трудно поддаются воздействию кислорода.

3) Достаточное выделение тепла при сгорании металла:

В результате испытаний и анализа было установлено, что при резке низкоуглеродистой стали в процессе горения выделяется примерно 70% от общего количества необходимого тепла, в то время как на предварительный подогрев пламени приходится всего 15%-30%. Таким образом, данное требование может быть выполнено.

4) Теплопроводность металла не должна быть слишком высокой:

Теплопроводность металла не должна быть слишком высокой, так как чрезмерные потери тепла от пламени предварительного нагрева и выделение тепла в процессе резки в месте разреза металла могут помешать началу или продолжению процесса резки. Например, медь и медные сплавы нельзя резать из-за их высокой теплопроводности.

5) Хорошая текучесть образующегося оксида:

Образующийся оксид должен обладать хорошей текучестью. В противном случае оксид не сможет эффективно сдуваться во время резки, что затруднит процесс резки.

3. Оборудование для газовой резки

Газорезательные машины - это механизированное оборудование, которое заменяет ручные резаки для газовой резки. Они имеют более высокую производительность, лучшее качество резки, меньшую трудоемкость и меньшие затраты по сравнению с ручной газовой резкой.

1) Полуавтоматическая машина газовой резки:

Он состоит из небольшой каретки, которая автоматически перемещает режущую насадку по специальной дорожке, но траекторию движения необходимо регулировать вручную.

2) Машина для газовой резки профиля:

Портальный тип: Режущая насадка перемещается вдоль профиля с помощью колес.

Поворотный тип рычага: Режущая насадка приводится в движение с помощью механизма с поворотным рычагом.

3) Фотоэлектрическая машина для газовой резки с отслеживанием:

Это автоматизированное оборудование для газовой резки использует принципы фотоэлектрического слежения для автоматического следования шаблонам и управления резаком для резки профилей.

4) Машина газовой резки с ЧПУ:

CNC расшифровывается как Computer Numerical Control - это новый метод управления, при котором инструкции (или программы) для управления станками или оборудованием задаются в цифровой форме. Когда эти инструкции поступают на управляющее оборудование a CNC автоматическая машина газовой резки, машина может автоматически выполнять резку по заданной программе.

4. Процесс газовой резки

Процесс газовой резки включает в себя давление режущего кислорода, скорость резки, эффективность подогревающего пламени, угол наклона режущего сопла и заготовки, а также расстояние между режущим соплом и заготовкой.

1) Давление режущего кислорода:

На него влияют толщина заготовки, тип режущей насадки и чистота кислорода.

При резке тонких материалов используйте меньший размер режущей насадки и более низкое давление кислорода.

Чистота кислорода оказывает значительное влияние на скорость резки, расход газа и качество реза.

2) Скорость резки:

Она зависит от толщины заготовки и формы режущего сопла. При увеличении толщины скорость резки снижается.

Скорость резки не должна быть слишком быстрой или слишком медленной, так как это может привести к чрезмерному сопротивлению и неполному срезу.

Правильность выбора скорости резания в основном оценивается по величине сопротивления в разрезе.

3) Эффективность пламени предварительного нагрева:

 Для предварительного нагрева при газовой резке используется нейтральное или слегка окисляющее пламя, а науглероживающее пламя использовать не следует.

 Эффективность пламени предварительного нагрева выражается в расходе горючего газа в час.

 Эффективность пламени предварительного нагрева зависит от толщины заготовки.

4) Угол наклона режущей насадки и заготовки:

Угол наклона режущей насадки и заготовки определяется в первую очередь толщиной заготовки.

Угол наклона режущей насадки и заготовки напрямую влияет на скорость резки и сопротивление.

Наклон назад может уменьшить сопротивление и увеличить скорость резки.

5) Расстояние между режущим соплом и поверхностью заготовки:

Расстояние между режущим соплом и поверхностью заготовки должно определяться в зависимости от длины пламени предварительного нагрева и толщины заготовки, обычно около 3-5 мм.

Если δ<20 мм, пламя может быть длиннее, и расстояние может быть соответственно увеличено.

Когда δ>=20 мм, пламя должно быть короче, и расстояние может быть уменьшено.

6) Требования к качеству газовых резаков:

Поверхность газовой резки должна быть гладкой и чистой, с равномерными грубыми и тонкими линиями. Шлак оксида железа, образующийся при газовой резке, легко отделяется. Зазор в газовой резке должен быть узким и равномерным, не должно быть расплавления стальная пластина края.

Критерии оценки и градация качества среза:

a) Шероховатость поверхности: Шероховатость поверхности - это расстояние между пиками и долинами на поверхности резания (среднее из пяти произвольных точек), обозначенное G.

b) Плоскостность: Плоскостность относится к уровню неровностей вдоль направления резания, перпендикулярного поверхности резания. Она рассчитывается в процентах от толщины δ разрезанного стального листа и обозначается B.

c) Степень оплавления верхней кромки: Означает степень плавления или разрушения в процессе газовой резки, проявляющуюся в наличии разрушенных углов и образовании прерывистых или непрерывных капель или расплавленных полос, обозначаемых S.

г) Навеска шлака: Шлак - это оксид железа, прилипший к нижнему краю поверхности среза. Он подразделяется на различные классы в зависимости от степени прилипания и сложности удаления, обозначаемые буквами Z.

д) Максимальное расстояние между дефектами: Максимальное расстояние между дефектами означает появление канавок на поверхности реза вдоль направления линии реза из-за вибраций или прерываний, вызывающих резкое снижение шероховатости поверхности. Глубина канавки составляет от 0,32 мм до 1,2 мм, а ширина канавки не превышает 5 мм. Такие канавки считаются дефектами. Максимальное расстояние между дефектами обозначается Q.

f) Прямолинейность: Прямолинейность - это промежуток между прямой линией, соединяющей начальную и конечную точки вдоль направления резания, и поверхностью резания в виде короны. Она обозначается P.

g) Перпендикулярность: Перпендикулярность - это максимальное отклонение между фактической поверхностью реза и перпендикулярной линией к поверхности разрезаемого металла.

7) Причины и методы предотвращения распространенных дефектов:

(1) Чрезмерная ширина и грубая поверхность среза:

Это происходит из-за чрезмерного давления режущего кислорода. Если давление режущего кислорода слишком низкое, шлак не может выдуваться, в результате чего он слипается и его трудно удалить.

Профилактика: Отрегулируйте давление режущего кислорода до уровня, соответствующего требуемой ширине реза и шероховатости поверхности.

(2) Неровная поверхность или оплавление краев:

Это вызвано чрезмерной интенсивностью пламени предварительного нагрева или медленная резка скорость. Недостаточная интенсивность пламени предварительного нагрева может привести к перерывам в процессе резки и неровной поверхности.

Профилактика: Обеспечьте соответствующую интенсивность пламени предварительного нагрева, чтобы добиться равномерного и ровного среза.

(3) Чрезмерное сопротивление после резки:

Это происходит при слишком высокой скорости резки, что приводит к чрезмерному сопротивлению и неполному резу. В тяжелых случаях шлак может вылетать вверх и вызывать перегрев.

Профилактика: Настройте скорость резки на соответствующий уровень, чтобы обеспечить правильную резку без чрезмерного сопротивления.

8) Способы улучшения качества поверхности среза:

(1) Правильное давление режущего кислорода:

Избыточное давление режущего кислорода может привести к более широкому резу и шероховатой поверхности, при этом кислород расходуется впустую. Недостаточное давление режущего кислорода может привести к слипанию шлака и затруднению его удаления.

Решение: Отрегулируйте давление режущего кислорода до уровня, соответствующего требуемому качеству резки.

(2) Правильная интенсивность пламени предварительного нагрева:

Чрезмерная интенсивность пламени предварительного нагрева может привести к оплавлению кромок на поверхности реза, а недостаточная интенсивность - к прерыванию процесса резки и неровной поверхности.

Решение: Обеспечьте соответствующую интенсивность пламени предварительного нагрева для получения гладкого и ровного среза.

(3) Правильная скорость резки:

Слишком высокая скорость резки может привести к чрезмерному сопротивлению, неполному резу, вылету шлака вверх, что приведет к перегреву. При слишком низкой скорости резки края стального листа могут расплавиться, в результате чего будет расходоваться газ, а тонкие листы могут подвергнуться чрезмерной деформации и слипанию, что затруднит очистку после резки.

Решение: Отрегулируйте скорость резки до уровня, соответствующего требуемому качеству среза.

5. Преимущества и недостатки газовой резки

Преимущества газовой резки

1. Газовая резка выполняется быстрее, чем другие механические методы резки, что делает ее более эффективной.

2. Кислородно-ацетиленовую резку выгоднее использовать для резки профилей сложной формы и толщины, которые трудно поддаются механическим методам резки.

3. Инвестиции в оборудование для газовой резки ниже по сравнению с механической резкой, а само оборудование легкое и портативное, что делает его пригодным для работы в полевых условиях.

4. При резке небольших дуг можно быстро изменить направление резки. При резке больших заготовок нет необходимости перемещать саму заготовку; для быстрой резки нужно перемещать только кислородно-ацетиленовое пламя.

5. Газовая резка может выполняться вручную или механически.

6. Оборудование переносное и может использоваться на месте.

7. Большой металлические листы можно быстро разрезать на месте, перемещая резак вместо перемещения металлического блока.

Недостатки газовой резки

1. Допуск на размеры значительно ниже, чем у механических режущие инструменты.

2. Хотя газовая резка может также резать металлы, склонные к окислению, такие как титан, этот процесс в основном ограничивается режущая сталь и чугуна в промышленности.

3. Пламя предварительного нагрева и выбрасываемый раскаленный шлак представляют опасность возгорания и ожогов для оператора.

4. Для сжигания топлива и окисления металла необходимы надлежащие средства контроля дыма и вентиляции.

5. Резка высоколегированных сталей и чугунов может потребовать усовершенствования технологического процесса.

6. Резка сталей высокой твердости может потребовать предварительного нагрева перед резкой и продолжения нагрева после резки для контроля металлургической структуры и механических свойств вблизи кромки реза.

7. Газовая резка не рекомендуется для резки на большой площади.

6. Применение газовой резки

1. Широко используется для производства стали резка пластин и подготовка скосов сварного шва.

2. Подходит для резки литниковых систем отливок с толщиной резки до 300 мм и более.

3. В основном используется для резки различных видов углеродистой и низколегированной стали.

4. При резке высокоуглеродистой и низколегированной стали, склонной к закалке, во избежание закалки или образования трещин на кромке реза необходимо увеличить интенсивность пламени предварительного нагрева и снизить скорость резки, или даже предварительно нагреть стальной материал перед нарезкой.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.