Газовая резка

Преимущества и недостатки

Резка металла пропаном обладает рядом достоинств, среди которых можно выделить следующие:

1. Газовая резка востребована в ситуации, когда возникает необходимость в разрезании металла значительной толщины или создании изделий по шаблонам, предусматривающим изготовление криволинейного реза, который нельзя выполнить при помощи болгарки. Также не обойтись без газового резака и тогда, как стоит задача по вырезанию диска из толстого металла или выполнению глухого отверстия на 20-50 мм.
2. Газовый резак является очень удобным в работе инструментом и отличается малым весом. Всем домашним мастерам, которые имели опыт обращения с бензиновыми моделями, известны неудобства, связанные с большим весом, размерами и шумом. Помимо того, что значительные неудобства создает вибрация, оператор вынужден обеспечить серьезное давление во время работы. Газовые же модели представляются более привлекательной альтернативой за счет отсутствия у них всех вышеобозначенных минусов.
3. Использование резки металла газом позволяет в 2 раза ускорить работы, что невозможно сделать при помощи аппарата, оснащенного двигателем на бензине.
4. Среди большинства газов, включая и бензин, пропан выделяется более низкой ценой. По этой причине он лучше подходит для выполнения значительного объема работ, например, если возникла задача по резке стали на металлолом.
5. При использовании пропановой резки удается создать более узкую кромку среза, нежели при работе с ацетиленовыми резаками. При этом рассматриваемый метод позволяет создать более чистый срез, чем тот, который можно выполнить при помощи бензиновых горелок или болгарки.

Среди недостатков, которыми обладают пропановые резаки, следует выделить лишь единственный: их можно использовать лишь для ограниченного круга видов металлов. Они подходят для резки исключительно низко- и среднеуглеродистых сталей, а помимо этого, и ковкого чугуна.

Особенности использования

Трудности во время резки чугуна создает форма зерен, а также графит между ними. Правда, это не относится к ковкому чугуну. Не получается решить поставленную задачу, если приходится иметь дело с алюминием, медью и их сплавами.

Важно остановиться на следующем моменте: категорию низкоуглеродистых сталей представляют марки от 08 да 20Г, среднеуглеродистых — марки от 30 до 50Г2. Характерной особенностью марок углеродистых сталей является наличие в их названии спереди буквы У

Конструкция

Наиболее распространенный тип устройства, применяемый при обработке стальных структур, это двухтрубный инжекторный резак. Горючая смесь разделяется на несколько потоков, что позволяет отрегулировать мощность пламени при соответствии с работами. Регулировочный механизм находится на внешней части корпуса, существуют приборы рычажного типа.

Поток движется по трубке к наконечнику через головку, высвобождение происходит при высокой скорости через центральное сопло. Мундштук отвечает за главную функциональность резака, режущую часть процесса. Часть газа переводится к инжектору, который выходя под высоким давлением, создает разряжение, тем самым подключается горючая смесь. Процессом смешивания определено выравнивание скорости потока, которым производится действие.

Формирование смеси осуществляется головкой наконечника, в которую попадает по нижней трубке. Факел образуется между наружном, внутренним мундштуком, следствием образования горючей смеси. Двухканальная система оснащена регулировочными вентилями, позволяющими производить настройку подачи как кислорода, так и вспомогательного газа к инжектору.

Конструкция газового резака

Конструкция без инжекторного типа более сложна, так как для двух потоков кислорода и отдельно для газа имеется трубки. Смесь горючего состава происходит непосредственно внутри головки, данная конструкция считается более безопасными действиями. Для выполнения действий потребуется более высокое давление подачи как кислорода, так и горючих газов.

Размеры резаков закреплены стандартами ГОСТа, для производства с мелкими деталями применяются модели Р1 с общей длинной не более 50 см. Более мощные конструкции выпускаются длиннее по форме, существуют специфичные удлиненные конструкции, предназначенные для выполнения задач при трудном доступе к месту резки.

Как пользоваться кислородно пропановым резаком

Функционирование пропаново – кислородным резаком требует соблюдения определенных правил

Перед тем, как пользоваться оборудованием с кислородным, пропановым резаком, важно ознакомиться со следующими требованиями:

Соблюдение техники безопасности не пренебрегается, важно применять защитную маску или специализированные очки. Также одежда оператора должна быть изготовлена из огнеупорного материала.
Пламя из резака должно отводиться от шлангов подачи газов противоположной стороной.
Расположение баллонов с газами не допускается на расстоянии ближе пяти метров до места непосредственных работ.
Рассекание производится на открытом воздухе, либо в помещении с исправной вентиляцией.. https://www.youtube.com/embed/rLB2x3o5uEw

Длительный простой оборудования требует профилактики перед возобновлением работ. Перед началом испытания, отсоединяется пропановый шланг, подается давление газа. Инжектор проверяется пальцем у отверстия, если происходит всасывание, значит оборудование в исправном состоянии.

Особенности резки

Резак надо вести плавно вдоль линии разреза и следить за углом наклона, который отклоняется на 5—6 градусов против движения инструмента. При толщине металла более 0,95 м отклонение увеличивают, прорезав металл на глубину около 20 мм, угол отклонения опять уменьшается. Как резать резаком, чтобы срез был ровным, мы уже подробно объясняли в предыдущем разделе.

Сколько расходуется газа

Расход газов при резке металла пропаново-кислородным резаком, зависит от толщины конструкции и конфигурации разреза. Для наглядности приводим расположенную ниже таблицу:

Расход газов существенно снижается, когда выполняется наплавка или пайка.

Нюансы

Главная задача исполнителя — правильно выдерживать скорость:

• нормальный режим — искры летят под прямым углом относительно поверхности заготовки;
• малая скорость — разлет от исполнителя и угол менее 85 градусов.

После окончания процесса вначале перекрывается подача кислорода, а пропан — отключают в последнюю очередь.

Исполнителям, впервые выполняющим резку при помощи кислородного оборудования, надо помнить, что начинать новый разрез после внезапной остановки надо с другой точки, а не там, где был процесс окончен».

Негативная деформация

• при неравномерном нагреве поверхности;
• была выбрана высокая скорость движения резака;
• произошло резкое охлаждение места нагревания.

Чтобы исключить возникновение перечисленных факторов на заготовки, их предварительно надежно закрепляют и прогревают, а скорость наращивают постепенно. Если же коробление всё-таки произошло, то вернуть первоначальную форму можно при помощи обжига или отпуска, а листы править на вальцах.

Опасность обратного удара

При неправильном режиме горения струи происходит хлопок и пламя втягивается вовнутрь изделия, что приводит к взрыву, т. к. огонь распространяется по шлангам и доходит до емкостей с газами. Чтобы предотвратить опасную ситуацию, резак оборудуется обратным клапаном, который отсекает пламя и не допускает его распространения.

Правила использования

Они аналогичны технике безопасности при проведении сварки, но имеют специфические дополнения:

1. Средствами защиты пренебрегать не рекомендуется, т. к. это приводит к получению травм в виде ожога кожи или повреждения роговицы глаз разлетающимися искрами, поэтому обязательны очки и перчатки с длинными раструбами до локтя.
2. Одежда и обувь исполнителя изготавливается из негорючего материала.
3. Баллоны с газами располагаются не ближе пяти метров от места проведения резки.
4. Пламя резака направляется только в противоположную от шлангов сторону.
5. Резка производится в помещениях, оборудованных сильной вентиляцией или на открытых площадках.

При длительном простое оборудования нужно провести профилактические работы, прежде чем использовать резак по назначению.

Механизированная газопламенная резка

Еще больше улучшить точность и коэффициент использования металла позволяют механизированные и автоматизированные установки газоплазменной резки. Их основные достоинства следующие:

• Высокая скорость реза с сохранением точности.
• Ниже требования к квалификации и опыту газорезчика.
• Автоматический контроль и коррекция параметров работы, включая скорость движения, наклон резака, подачу газов, ширину и длину факела. Это позволяет снизить непроизводительные потери металла.
• Входной контроль качества газов. При превышении допустимого содержания примесей установка блокирует работу.
• Совместимость с компьютерными программами оптимизации раскроя заготовок позволяет избежать процедуры разметки. Это повышает коэффициент использования металла и снижает себестоимость раскроя.
• Функция предварительного прогрева листа позволяет снизить термические напряжения в нем и уменьшить коробление. Предварительный прогрев также сокращает время выполнения основной операции.
• Вспомогательные устройства удаляют с поверхности листа шлаки и нагар, причем без остановки основной операции.

Рабочие параметры современных автоматических установок для раскроя достигают:

• скорость резания — до 0,6 метра в минуту;
• ширина разреза- 1-2 мм;
• точность соблюдения размеров — до 1 мм.

Механизированная газопламенная резка

Имеет автоматическая газокислородная резка и ряд недостатков. Это, прежде всего, ограничения по размеру раскраиваемого листа. Установка строго стационарна и не может использоваться в мобильном варианте, ее монтаж и наладка занимают несколько недель.

Виды резки металла газом

Газорезка различных металлов классифицируется на несколько методов, в зависимости от используемых газов и некоторых других особенностей. Каждый из способов оптимален для выполнения тех или иных задач. Например, если есть возможность подключения к сети, то можно воспользоваться кислородно электрической дуговой резкой, или при работе с низкоуглеродистыми сталями лучше использовать газовоздушную смесь с пропаном. Наиболее востребованы на практике следующие методы:

• Резка пропаном. Резка металла пропаном и кислородом один из наиболее популярных способов работы, но она имеет некоторые ограничения. Операция выполнима для титановых сплавов, низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Если содержание углерода или легирующего компонента в материале превышает 1%, необходимо искать другие способы кислородной эффективной резки металла. Этот метод предусматривает использование и других газов: метан, ацетилен, пропан и некоторые другие.
• Воздушно-дуговая резка. Кислородно электрическая дуговая резка является весьма эффективным методом. Металл расплавляется с помощью электрической дуги, а удаление остатков выполняет воздушная струя. Кислородно электрическая дуговая резка предполагает подачу газа непосредственно вдоль электрода. Недостатком данного способа являются неглубокие резы. Зато их ширина при выполнении работы кислородно электрической дуговой сварки может быть любая.
• Кислородно-флюсовая резка. Особенностью кислородно флюсовой металлической резки является подача в рабочую зону дополнительного компонента. Это флюс, имеющий порошкообразную форму. Этот компонент обеспечивает большую податливость материала во время проведения кислородно флюсовой металлической резки. Метод используется для разрезания материалов, образующих твердоплавкие окислы. Использование метода кислородно флюсовой металлической резки позволяет создать дополнительный тепловой эффект. Так режущая струя выполняет операцию эффективно. Кислородно флюсовая металлическая резка применима для чугуна, легированных сталей, алюминия, меди и медных сплавов, зашлакованных металлов и железобетона.
• Копьевая резка. Кислородно копьевая металлическая резка используется для разделки габаритных массивов стали, технологических производственных отходов и аварийных скрапов. Ее особенность в том, что скорость выполнения операции значительно увеличивается. Технология кислородной резки в этом случае заключается в использовании высокоэнергетичной струи, что снижает расход стальных копьев. Высокая скорость обеспечивается за счет полного и более быстрого сгорания металла.

Осмотр резака

Особо опасной неисправностью, делающей невозможной дальнейшую работу, является обратный удар — распространение пламени в обратном направлении внутрь горелки. Если оператор слышит повторяющиеся хлопки или видит, как пламя втягивается внутрь горелки, он должен немедленно перекрыть подачу пропана, затем кислорода. Горелку следует остудить. Далее необходима прочистка и продувка инжектора, смесительной камеры и форсунок. Все соединения после продувки необходимо подтянуть. Категорически недопустимо:

• Продолжение резки при обратном ударе или нарушении регулировок состава газовой смеси.
• Удержание шлангов в руках или опора их на другие части тела.
• Движение с работающей газокислородной горелкой. При необходимости сменить рабочее место резак следует погасить и вновь разжечь на новом месте.
• Оставлять работающую горелку без присмотра.

Резак

Рабочая зона должна быть не захламлена и обеспечивать свободное перемещение оператора и шлангов.

Преимущества и недостатки технологии

Газокислородная резка обладает целым рядом достоинств, делающим эту технологию экономически эффективной, а в ряде случаев — и просто незаменимой:

• Большая толщина разрезаемого материала.
• Выполнение разрезов любой сложности, в том числе многоступенчатых.
• Кроме сквозного реза, возможен рез на определенную глубину, что позволяет проводить фасонную обработку поверхности.
• Низкая себестоимость операции при достаточном качестве поверхности реза.
• Высокая производительность.
• Высокая мобильность делает метод незаменимым при демонтаже сложных промышленных конструкций и корпусов судов, а также при работе в труднодоступных местах.

Как и любой реально существующей технологии, есть у нее и минусы:

Требует высокой квалификации и продолжительного набора опыта оператором резака. Начинающим доступны только самые простые операции типа прямого реза тонкого листа.
Пожароопасность и взрывоопасность. Метод требует проведения ряда подготовительных операций для обеспечения безопасных условий работы и тщательного соблюдения требований безопасности в ходе ее выполнения.
Невысокая точность раскроя, особенно при ручном резании. Как правило, необходима дополнительная механическая обработка заготовок для приведения размеров и формы в соответствие с чертежом.
Температурное воздействие на материал может привести к деформациям — короблению, кручению и пр

Это не так важно при демонтаже, но привносит дополнительный риск при раскрое листов.

Стационарные автоматизированные установки плазменной резки металла позволяют побороть большинство недостатков, но лишают процесс мобильности.

Сущность процесса резки металлов кислородом.

Процесс разрезания металлоизделий кислородом представляет собой интенсивное окисление металла до жидкого состояния и последующего удаления расплавленной части струей газа (кислорода).

Процесс резки начинается с того, что поверхность разрезаемого изделия нагревается до такой температуры, при которой металл начинает воспламеняться в кислороде. Температура для разных материалов варьируется в диапазоне 1050-1200 градусов Цельсия. Когда такая температура достигается, подается кислород, в итоге металл начинает гореть (не плавиться). Нагрев металла осуществляется газокислородным пламенем, который получают с помощью специальных горючих газов. При таком способе резки обычно используют пропан, ацетилен, природный и прочие газы, а также пары керосина или бензина.

Заметим, что сначала нагревают небольшой участок изделия, а потом только подают струю кислорода и начинают перемещать резак. Таким образом, образовавшийся в верхней части расплав, перемещаясь, расплавляет металл по всей глубине.

Что касается количества используемого для этих целей кислорода, отметим, что килограмм  железа требует для разрезания порядка 0,29-0,38 м3 газа. Но это в теории. На практике это значение может быть выше, так как газ требуется для того, чтобы выдуть жидкий металл из реза, кроме того происходит утечка кислорода в окружающую среду.

Заметим, что для разрезания металла всегда используется только технический кислород, чистота которого составляет порядка 98,8-99,7 процентов. Чем ниже процент чистоты кислорода, тем большее его расходуется во время разрезания металла. Кстати, увеличивается и время, необходимое для осуществления данного процесса. Специалисты не рекомендуют использовать кислород с чистотой ниже 98 процентов, так как качество реза будет недостаточно высоким, к тому же образованный таким способом шлак будет сложно удалить.

Отметим, что кислородной резки могут подвергаться не все металлы. Обычно таким способом разрезают железо, титан, марганец и пр. Другие виды возможно резать при использовании дополнительных материалов.

Плюсы и минусы газовой резки

У этого способа резки много преимуществ:

• Газовая резка позволяет разрезать материал большой толщины. А также при помощи ее, можно сделать аккуратный разрез по трафарету. Достигнуть аккуратности выполнения работ при пользовании болгаркой просто невозможно, а уж если возникла необходимость прорезать отверстие на некоторую глубину, то с этим справится только резка газом.
• Для газовой резки требуется резак, который обладает малым весом и габаритами. Это позволяет достигнуть комфорта вовремя работы, а если сравнивать резак с бензиновыми аналогами, то разница колоссальна. Бензиновые резаки сильно шумят, ими сложно делать аккуратные разрезы из-за большого веса, сильные вибрации заставляют оператора прилагать усилия при резке. Давление кислорода позволяет не тратить сил.
• Газовая резка позволяет ускорить процесс резки почти в 2 раза, если сравнивать результатами, показываемыми бензиновыми аналогами.
• Аккуратность реза хуже чем у ацетиленового резака, но при этом гораздо лучше, чем у бензинового и болгарки.
• Пропан очень дешевый газ. Его использование выгодно в тех случаях, когда требуется выполнить большой объем работ.

Цена пропана позволяет выполнять работы больших объёмов

Увы, но минусы тоже имеют место, однако, их намного меньше, а если быть точнее, то один – ограниченный спектр металлов, которые можно разрезать.

Например, газовая резка металла пропаном и кислородом не в силах разрезать сталь с высоким содержанием углерода. Поэтому применение этого вида резки оправдано лишь для низко- и среднеуглеродистый стали.

Такое ограничение возникает из-за того, что температура плавления высокоуглеродистых сталей равняется температуры горения газового резака, поэтому при резке материал плавится и не дает кислороду попасть внутрь.

Отсюда вытекает правило: для успешной резки, температура горения разрезаемого металла должна быть меньше, чем его температура плавления.

Обратный удар при резке газом

При работе с газовым резаком существует возможность обратного удара. В этом случае газовый поток начинает гореть в обратном направлении, причем скорость процесса выше, нежели скорость истечения газа. Это эффект способен вывести из строя оборудование, взрыв баллонов или редуктора. Также существуют риски нанесения значительного ущерба здоровью сварщика и других людей, находящихся поблизости. Эффективным решением данных опасностей будет установка клапана.

Еще некоторые особенности резания металла газом вы можете посмотреть на видео:

Если у вас есть информация по данной теме, интересные факты или советы по использованию этой технологии, предлагаем вам поделиться ими в блоке комментариев.

Газовая резка металла

Для фигурной газовой резки
используется качественное оборудование
Японского производства “TANAKA”, такой
современный станок позволяет получить
вертикальный рез больших толщин листового
металлопроката с очень качественной и
чистой кромкой реза.

Новейший станок газоплазменной резки
металла с ЧПУ производства компании BAYKAL (Европа)
модель BPS 2006 оснащен дополнительным
суппортом газово-кислородной резки фирмы
“TANAKA” (Япония) с автоматическим поджигом и
устройством контроля высоты, обеспечивает
раскрой металла толщиной до 150 мм.

Современная технология газовой резки
позволяет осуществлять фигурный раскрой
листа стали, толщина которого достигает 200
мм. Преимущества использования газокислородной
резки очевидны в тех случаях, когда
необходима резка листового металла,
толщина которого превышает 100 мм. Однако и
при меньшей толщине листа газовая резка
металла может быть выгодна по нескольким
причинам:

• кромка реза
  остается вертикальной;
• не происходит
  закаливания кромок изделия;
• ширина реза не
  превышает 2-2,5 мм;
• Резка толстого
  металла (плита толщиной до 200 мм)

На данный момент одним из самых
распространенных видов резки металла при
строительно-монтажных работах является газокислородная
резка. Кислородная резка использует
свойство горячего металла интенсивно
гореть при подаче струи чистого кислорода.
Окислы и жидкий металл, получившиеся в
процессе газокислородной резки,
удаляются из реза кислородом, подающимся из
сопла резака под большим давлением. Газокислородной
резке подлежат металлы,  отвечающие
следующим условиям:

1. температура плавления металла выше, чем
   температура горения металла в кислороде;
2. невысокая теплопроводность металла;
3. содержание углерода и легирующих
   примесей в металле должно быть минимально.

ГАЗОКИСЛОРОДНОЙ РЕЗКЕплазменной
резки

Процесс резки

Перед началом резки нужно убрать ржавчину с металла.

Необходимо зачистить металл

При резке заготовка должна располагаться так, чтобы выходящая струя легко проходила сквозь нее.

В самом начале процедуры, поверхность материала разогревается до температуры горения металла. Используется кислород и горючий газ. После достижения нужной температуры, подается кислород, который будет воспламеняться, вследствие контакта с горячей поверхностью и именно он будет резать.

В этом моменте важно достигнуть непрерывности подачи кислорода, в ином случае, пламя погаснет и поверхность быстро остынет, а затем ее придется нагревать заново. В процедуре резки прослеживается четкая корреляция – чем чище применяемый кислород, тем выше качество резки

А также иногда возникает ситуация, при которой струя кислорода резко врезается в металл и мощность резки падает, начинается искривление потока. Для того чтобы избежать такой ситуации, нужно немного наклонить струю

В процедуре резки прослеживается четкая корреляция – чем чище применяемый кислород, тем выше качество резки. А также иногда возникает ситуация, при которой струя кислорода резко врезается в металл и мощность резки падает, начинается искривление потока. Для того чтобы избежать такой ситуации, нужно немного наклонить струю.

Важно понимать, что струя имеет конусовидную форму, расширяется ближе к нижней части. Из-за этого ширина реза увеличивается при приближении к завершению резки и образовываются окалины

Исправить ситуацию можно при помощи увеличения мощности резака, но не стоит слишком увлекаться, если перестараться, то окалины возникнуть на верхней части металла.

Мощность резака

На качество резки сильно влияет давление кислорода. Высокое давление неизбежно приводит к плохому резу, да и расход кислорода становится просто огромным. Малое давление не даст прорезать металл и удалить окислости будет тяжело. Поэтому нужно соблюдать средние показатели, которые индивидуальны для каждого металла, и регулировать подачу кислорода из кислородного баллона.

Пошаговая инструкция для работы с газовым инжекторным резаком

Список источников

• svarka.guru
• stanok.guru
• stankiexpert.ru
• promzn.ru
• WikiMetall.ru
• www.npprusmet.ru
• stalevarim.ru