Сварка, резка и пайка металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка, резка и пайка металлов

Огневая резка металлов может быть разделена на две группы способов. К первой группе относятся способы, в которых преобладает тепловое воздействие на разрезаемый металл и основным процессом удаления металла из полости реза является выплавление. Для ускорения удаления металла могут применяться механические средства: давление струи газа, давление электрода; в последнем случае из полости реза может удаляться также металл, лишь размягчённый нагревом. Выплавление металла с целью резки может производиться различными источниками тепла, например газосварочной горелкой или дугой; на практике применяется преимущественно дуговой способ.
...
Ко второй группе огневой резки относятся способы, основанные на химической реакции сжигания металла. Для этой цели обычно применяется технически чистый кислород, сжигающий металл и переводящий его в окислы, которые и удаляются из полости реза. К этой группе относится наиболее важный в настоящее время способ кислородной резки.
...
Кислородная резка применяется преимущественно для сталей; резка других металлов встречает затруднения и требует значительного усложнения процесса.
...
Перспективной является фторная резка металлов, находящаяся пока ещё в стадии лабораторных исследований. Фтор является более универсальным средством резки металлов, чем кислород, так как энергично реагирует почти со всеми металлами и интенсивно их сжигает. Практическое применение фтора пока задерживается его высокой стоимостью и ядовитостью.
...
Для осуществления процесса кислородной резки металл нужно подогревать, что в большинстве случаев может быть осуществлено газовым пламенем или дуговым разрядом. Соответственно с этим различают газокислородную резку, когда подогрев производится газовым пламенем, и электрокислородную, когда подогрев производится дуговым разрядом. Режущим средством в обоих случаях является струя технически чистого кислорода. Наибольшее практическое применение в настоящее время имеет газокислородная резка.
...
Кислородную резку можно назвать химическим способом резки, а резку газовым или дуговым пламенем без применения кислорода — тепловым способом. Следует заметить, что граница между химическим и тепловым способами огневой резки металлов не является вполне чёткой. При тепловом способе обычно происходит частичное окисление и сжигание металла кислородом воздуха, и вытекающий
...
из полости реза металл всегда содержит значительное количество окислов. В то же время при химическом способе, например при газокислородной резке, несомненно имеет место и чисто тепловое воздействие на металл и его расплавление. Шлак, вытекающий из полости реза, наряду с окислами металла, всегда содержит и некоторое количество неокисленного металла. Классификация способов огневой резки металлов показана на фиг. 216.
...
Кислородную резку можно назвать химическим способом резки, а резку газовым или дуговым пламенем без применения кислорода — тепловым способом. Следует заметить, что граница между химическим и тепловым способами огневой резки металлов не является вполне чёткой. При тепловом способе обычно происходит частичное окисление и сжигание металла кислородом воздуха, и вытекающий
...
из полости реза металл всегда содержит значительное количество окислов. В то же время при химическом способе, например при газокислородной резке, несомненно имеет место и чисто тепловое воздействие на металл и его расплавление. Шлак, вытекающий из полости реза, наряду с окислами металла, всегда содержит и некоторое количество неокисленного металла. Классификация способов огневой резки металлов показана на фиг. 216.
...
Кислородную резку можно назвать химическим способом резки, а резку газовым или дуговым пламенем без применения кислорода — тепловым способом. Следует заметить, что граница между химическим и тепловым способами огневой резки металлов не является вполне чёткой. При тепловом способе обычно происходит частичное окисление и сжигание металла кислородом воздуха, и вытекающий
...
из полости реза металл всегда содержит значительное количество окислов. В то же время при химическом способе, например при газокислородной резке, несомненно имеет место и чисто тепловое воздействие на металл и его расплавление. Шлак, вытекающий из полости реза, наряду с окислами металла, всегда содержит и некоторое количество неокисленного металла. Классификация способов огневой резки металлов показана на фиг. 216.
...
Дуговая резка. Дугой можно производить не только сварку, но и резку металла, выплавляя его из полости реза и предоставляя возможность свободного вытекания. Резка может быть произведена как угольным, так и металлическим электродом. Резка угольным электродом на постоянном токе даёт лучшие результаты. Применяется нормальная или прямая полярность, т. е. на электрод даётся минус, а на основной металл плюс. Электроды лучше применять графитные, так как для заданной силы тока они дают возможность пользоваться электродами меньшего диаметра и, таким образом, снижать ширину реза; кроме того, графитные электроды медленнее обгорают при работе и расход их получается значительно меньший по сравнению с расходом электродов из аморфного угля. Основное внимание при резке угольной дугой нужно обратить на возможность быстрого, свободного и удобного вытекания расплавленного металла из полости реза.
...
На фиг. 217 приведены некоторые примеры резки угольной дугой. Для резки угольной дугой желательны большие токи, обычно применяются токи от 400 до 1500 а. На толщинах .металла до 10—12 мм резка угольной дугой может дать достаточно высокую производительность, не уступающую производительности кислородной резки. С увеличением толщины металла производительность быстро падает, и на толщинах свыше 15 мм кислородная резка всегда производится быстрее. По качеству резки, чистоте кромок и ширине реза дуговой способ значительно уступает кислородному.
...
Резка может производиться и на переменном токе, но качество реза при этом получается хуже и производительность для той же силы тока — ниже. Резка угольной дугой может быть целесообразна, например, для чугуна и цветных металлов, так как эти металлы не поддаются обычной кислородной резке. Дуговая резка может быть иногда целесообразна и для стали, например при разборке старых конструкций из материала толщиной не свыше 20—30 мм, когда не требуется особой чистоты реза и стоимость процесса должна быть минимальной. Угольной дугой можно резать металл, сильно загрязнённый, покрытый ржавчиной, краской и т. п. без всякой подготовки, в то время как для кислородной резки требуется предварительная очистка поверхности металла вдоль линии
...
Дуговая резка. Дугой можно производить не только сварку, но и резку металла, выплавляя его из полости реза и предоставляя возможность свободного вытекания. Резка может быть произведена как угольным, так и металлическим электродом. Резка угольным электродом на постоянном токе даёт лучшие результаты. Применяется нормальная или прямая полярность, т. е. на электрод даётся минус, а на основной металл плюс. Электроды лучше применять графитные, так как для заданной силы тока они дают возможность пользоваться электродами меньшего диаметра и, таким образом, снижать ширину реза; кроме того, графитные электроды медленнее обгорают при работе и расход их получается значительно меньший по сравнению с расходом электродов из аморфного угля. Основное внимание при резке угольной дугой нужно обратить на возможность быстрого, свободного и удобного вытекания расплавленного металла из полости реза.
...
На фиг. 217 приведены некоторые примеры резки угольной дугой. Для резки угольной дугой желательны большие токи, обычно применяются токи от 400 до 1500 а. На толщинах .металла до 10—12 мм резка угольной дугой может дать достаточно высокую производительность, не уступающую производительности кислородной резки. С увеличением толщины металла производительность быстро падает, и на толщинах свыше 15 мм кислородная резка всегда производится быстрее. По качеству резки, чистоте кромок и ширине реза дуговой способ значительно уступает кислородному.
...
Резка может производиться и на переменном токе, но качество реза при этом получается хуже и производительность для той же силы тока — ниже. Резка угольной дугой может быть целесообразна, например, для чугуна и цветных металлов, так как эти металлы не поддаются обычной кислородной резке. Дуговая резка может быть иногда целесообразна и для стали, например при разборке старых конструкций из материала толщиной не свыше 20—30 мм, когда не требуется особой чистоты реза и стоимость процесса должна быть минимальной. Угольной дугой можно резать металл, сильно загрязнённый, покрытый ржавчиной, краской и т. п. без всякой подготовки, в то время как для кислородной резки требуется предварительная очистка поверхности металла вдоль линии
...
реза. К резке угольной дугой приходится прибегать также при отсутствии кислорода на месте работ или особой его дефицитности.
...
лока малоуглеродистой стали; загрязнения металла проволоки не имеют особого значения. Электроды для резки покрываются обмазкой для повышения устойчивости дуги, замедления плавления электрода, изоляции электродного стержня от основного металла при введении электрода в полость реза, а иногда и для ускорения резки за счёт окисления основного металла богатыми кислородом окислами, вводимыми в состав электродной обмазки, например перекисью марганца Мп02.
...
Выполнение процесса резки металлическим электродом показано на фиг. 218. В этом случае, как и при резке угольным электродом, основное внимание необходимо уделять удобству удаления расплавленного металла из полости реза. Резка металлическим электродом
...
реза. К резке угольной дугой приходится прибегать также при отсутствии кислорода на месте работ или особой его дефицитности.
...
лока малоуглеродистой стали; загрязнения металла проволоки не имеют особого значения. Электроды для резки покрываются обмазкой для повышения устойчивости дуги, замедления плавления электрода, изоляции электродного стержня от основного металла при введении электрода в полость реза, а иногда и для ускорения резки за счёт окисления основного металла богатыми кислородом окислами, вводимыми в состав электродной обмазки, например перекисью марганца Мп02.
...
Выполнение процесса резки металлическим электродом показано на фиг. 218. В этом случае, как и при резке угольным электродом, основное внимание необходимо уделять удобству удаления расплавленного металла из полости реза. Резка металлическим электродом
...
реза. К резке угольной дугой приходится прибегать также при отсутствии кислорода на месте работ или особой его дефицитности.
...
К преимуществам резки металлическим электродом относится также возможность успешного выполнения работы на переменном токе с питанием дуги от нормальных сварочных трансформаторов, обладающих высоким к. п. д. и широко распространённых на производстве. Недостатком является довольно значительный расход электродов, быстро возрастающий с увеличением толщины разрезаемого металла. Резка металлической дугой обычно ведётся стальным электродом диаметром 5—6 мм при силе тока 300—400 а.
...
Резка металлическим электродом довольно широко применяется на производстве как вспомогательное средство при отсутствии кислорода на месте работ или при нежелании иметь специальное обору- . дование и специалиста газорезчика при общем незначительном объёме работ по Фиг. 218. Резка металли-
...
Резка металлическим электродом производится от нормальных сварочных трансформаторов электросварщиком и может быть выполнена теми же электродами, которые применяются и для сварки. Таким образом, небольшие работы по резке электросварщик производит, не прибегая к специальному оборудованию или материалам. Металлическим электродом, например, прожигаются дыры для крепительных болтов при сборочных работах, перерезается фасонный материал, уголки, швеллеры, двутавры и т. п., вырезаются отверстия в листах и т. д. По производительности дуговая резка может конкурировать с кислородной резкой малых толщин металла (примерно до 10—15 мм). С дальнейшим увеличением толщины металла производительность дуговой резки быстро падает и начинает сильно отставать от производительности кислородной резки. Поэтому дуговая резка стали значительных толщин (свыше 15—20 мм), как правило, нецелесообразна. Существенным недостатком дуговой резки, по сравнению с газокислородной, является увеличенная ширина реза и меньшая чистота поверхности его кромок.
...
Дисковая резка. Известно, что быстро вращающийся диск, со значительной окружной скоростью на наружной грани обладает особыми режущими свойствами. Например, диск из плотной чертёжной бумаги перерезает карандаш без повреждения кромки бумажного диска. Диск из мягкой малоуглеродистой стали или меди свободно перерезает твёрдую высокоуглеродистую сталь. На этом явлении основано действие фрикционных пил, широко распространённых в нашей промышленности. Пила представляет собой быстро вращающийся тонкий диск обычно из малоуглеродистой стали. Диск легко перерезает фасонный материал, трубы, листы и т. п.
...
К преимуществам резки металлическим электродом относится также возможность успешного выполнения работы на переменном токе с питанием дуги от нормальных сварочных трансформаторов, обладающих высоким к. п. д. и широко распространённых на производстве. Недостатком является довольно значительный расход электродов, быстро возрастающий с увеличением толщины разрезаемого металла. Резка металлической дугой обычно ведётся стальным электродом диаметром 5—6 мм при силе тока 300—400 а.
...
и даёт чистый рез с гладкими кромками, как бы отполированными трением диска. Давно возникла естественная мысль повысить производительность фрикционного диска созданием мощного электрического разряда между кромкой диска и разрезаемым металлом. Схема подобного устройства показана на фиг. 219.
...
быстроходным электромотором с таким расчётом, чтобы получить скорость на окружности диска около 100—120 м/сек. На валу диска посажены контактные кольца; через эти кольца и неподвижные щётки диск присоединён к одному полюсу низковольтной обмотки трансформатора, дающего
...
Из этого уравнения следует, что на сжигание 1 г железа расходуется 0,38 а или 0,27 л кислорода, или на 1 см3 железа расходуется 2,1 л кислорода. Действительный расход кислорода на 1 см3 железа в процессе резки может быть как выше, так и ниже указанного теоретического значения ввиду того, что часть металла выдувается из полости реза в неокисленном виде и вытекающий шлак содержит не только окислы, но и металлическое железо. Выделяемое при горении железа довольно значительное количество тепла оплавляет поверхность металла, и получающийся жидкий металл увлекается в шлак вместе с расплавленными окислами. При сгорании железа по реакции 3Fe + 202 = Fe304
...
Железо или сталь не загораются, как известно, в кислороде при низких температурах, например, кислород хранится и перевозится в стальных баллонах. Для начала горения металла в кисло
...
температура начала горения зависит от состава металла и находится в пределах 1000—1200°. Температура начала горения повышается с увеличением содержания углерода в металле, при одновременном понижении температуры плавления металла. При увеличении содержания углерода сверх 0,7—0,8% горение металла начинается при частичном, а при более высоком содержании углерода лишь при полном расплавлении металла. Настоящая высококачественная кислородная резка металла возможна лишь в том случае, если металл горит в твёрдом состоя
...
процессе резки происходит значительное расплавление и вытекание металла из полости реза, и рез получается широким и неровным, как при тепловых методах резки.
...
Процесс газокислородной резки можно представить следующим образом (фиг. 220). Смесь кислорода с горючим газом выходит из подогревательного мундштука резака и сгорает, образуя подогревательное пламя. Подогревательным пламенем металл нагревается до температуры начала горения, тогда подаётся технически чистый кислород по осевому каналу режущего мундштука. Режущий ки-
...
слород попадает на нагретый металл и зажигает его. Начинается горение металла, выделяющее значительное количество тепла, которое, совместно с подогревательным пламенем, разогревает нижележащие слои металла, и горение быстро распространяется в глубину на всю толщину металла, прожигая сквозное отверстие, через которое режущая струя кислорода выходит наружу, производя пробивание металла. Если перемещать далее резак по прямой или кривой линии с надлежащей скоростью, то сжигание металла будет происходить по этой линии, производя разрезание металла.
...
Таким образом, кислородная резка складывается из нескольких процессов: подогрева металла, сжигания металла в струе кислорода, выдувания расплавленного шлака из полости реза. Подогревательное пламя обычно не тушится и горит на всём протяжении процесса резки, так как количество тепла, выделяемого при сжигании железа в кислороде, недостаточно для возмещения всех потерь тепла зоны резки, и если подогревательное пламя потушить, то процесс резки быстро прекращается, металл охлаждается настолько, что кислород перестаёт на него действовать, и реакция горения металла в кислороде прекращается.
...
Для возможности успешного проведения кислородной резки разрезаемый металл должен удовлетворять определённым требованиям. Температура начала горения металла должна быть ниже температуры его плавления, т. е. металл должен гореть в твёрдом нерасплавленном состоянии. Температура плавления окислов металла, образующихся при резке, должна быть ниже температуры плавления самого металла. В этом случае окислы легко выдуваются из полости реза и режущий кислород получает беспрепятственный доступ к нижележащим слоям металла. Теплота сгорания металла должна быть достаточно большой, иначе требуется слишком мощное подогревательное пламя. Теплопроводность металла также имеет существенное значение; высокая теплопроводность усиливает охлаждение зоны резки и затрудняет необходимый подогрев металла. Практически указанным условиям удовлетворяет лишь железо и его технические сплавы — стали. Все другие металлы, применяемые в технике, не удовлетворяют указанным условиям и не поддаются кислородной резке.
...
Чугун не режется вследствие низкой температуры плавления и высокой температуры начала горения, он горит в кислороде в расплавленном состоянии, что исключает возможность получения качественного реза. Медь не режется вследствие высокой теплопроводности и малой теплоты сгорания. Алюминий не режется" вследствие чрезмерной тугоплавкости образующегося окисла и т. д. Не режутся или плохо режутся стали высокоуглеродистые, высоколегированные аустенитовые, высокохромистые и т. д. Металлы, неподдающиеся нормальному процессу газокислородной резки, могуг быть разрезаны кислородом с использованием специальных приёмов, рассмотренных ниже.
...
слород попадает на нагретый металл и зажигает его. Начинается горение металла, выделяющее значительное количество тепла, которое, совместно с подогревательным пламенем, разогревает нижележащие слои металла, и горение быстро распространяется в глубину на всю толщину металла, прожигая сквозное отверстие, через которое режущая струя кислорода выходит наружу, производя пробивание металла. Если перемещать далее резак по прямой или кривой линии с надлежащей скоростью, то сжигание металла будет происходить по этой линии, производя разрезание металла.
...
Таким образом, кислородная резка складывается из нескольких процессов: подогрева металла, сжигания металла в струе кислорода, выдувания расплавленного шлака из полости реза. Подогревательное пламя обычно не тушится и горит на всём протяжении процесса резки, так как количество тепла, выделяемого при сжигании железа в кислороде, недостаточно для возмещения всех потерь тепла зоны резки, и если подогревательное пламя потушить, то процесс резки быстро прекращается, металл охлаждается настолько, что кислород перестаёт на него действовать, и реакция горения металла в кислороде прекращается.
...
Для возможности успешного проведения кислородной резки разрезаемый металл должен удовлетворять определённым требованиям. Температура начала горения металла должна быть ниже температуры его плавления, т. е. металл должен гореть в твёрдом нерасплавленном состоянии. Температура плавления окислов металла, образующихся при резке, должна быть ниже температуры плавления самого металла. В этом случае окислы легко выдуваются из полости реза и режущий кислород получает беспрепятственный доступ к нижележащим слоям металла. Теплота сгорания металла должна быть достаточно большой, иначе требуется слишком мощное подогревательное пламя. Теплопроводность металла также имеет существенное значение; высокая теплопроводность усиливает охлаждение зоны резки и затрудняет необходимый подогрев металла. Практически указанным условиям удовлетворяет лишь железо и его технические сплавы — стали. Все другие металлы, применяемые в технике, не удовлетворяют указанным условиям и не поддаются кислородной резке.
...
Чугун не режется вследствие низкой температуры плавления и высокой температуры начала горения, он горит в кислороде в расплавленном состоянии, что исключает возможность получения качественного реза. Медь не режется вследствие высокой теплопроводности и малой теплоты сгорания. Алюминий не режется" вследствие чрезмерной тугоплавкости образующегося окисла и т. д. Не режутся или плохо режутся стали высокоуглеродистые, высоколегированные аустенитовые, высокохромистые и т. д. Металлы, неподдающиеся нормальному процессу газокислородной резки, могуг быть разрезаны кислородом с использованием специальных приёмов, рассмотренных ниже.
...
слород попадает на нагретый металл и зажигает его. Начинается горение металла, выделяющее значительное количество тепла, которое, совместно с подогревательным пламенем, разогревает нижележащие слои металла, и горение быстро распространяется в глубину на всю толщину металла, прожигая сквозное отверстие, через которое режущая струя кислорода выходит наружу, производя пробивание металла. Если перемещать далее резак по прямой или кривой линии с надлежащей скоростью, то сжигание металла будет происходить по этой линии, производя разрезание металла.
...
чески без ограничений в толщине; кислородом могут быть разрезаны наибольшие толщины стали, применяющиеся на практике. Для резки необходим возможно более чистый кислород, даже незначительное количество примесей заметно снижает скорость резки и сильно повышает расход кислорода. Нормально резка должна производиться кислородом со степенью чистоты не менее 99%.
...
и процесс резки прекращается. Значительно удобнее концентрическое расположение выходных отверстий для смеси подогревательного пламени и для режущей струи кислорода.
...
В резаках с концентрическим расположением выходных отверстий подогревательное пламя получает форму огненной трубки, по оси которой располагается режущая струя кислорода. Устройство с кольцевой щелью наиболее распространено в кислородных резаках малой и средней мощности, изготовляемых нашей промышленностью. Для мощных резаков кольцевая щель не даёт пламени достаточной мощности, увеличение ширины щели делает пламя неустойчивым и ведёт к обратным ударам. Поэтому для резаков средней и большой мощности рекомендуется подавать подогревательную смесь через отверстия круглого сечения, расположенные концентрически вокруг отверстия для режущего кислорода в один или два ряда.
...
Резаки с концентрическим расположением выходных отверстий позволяют вести резку в любом направлении; струя режущего кислорода попадает всегда на достаточно подогретый металл, что весьма удобно, а для фигурной резки, когда направление реза значительно меняется, необходимо. Поэтому в настоящее время применяются почти исключительно резаки с концентрическим расположением отверстий, а резаки с последовательным расположением отверстий почти вышли из употребления.
...
Мощность подогревательного пламени выбирается в соответствии с толщиной разрезаемого металла. Обычно для расчётов принимают, что 85% необходимого тепла для процесса резки получается в результате реакции сгорания железа в кислороде, а остальные 15% даёт подогревательное пламя. При конструировании резака следует обеспечить необходимую длину подогревательного пламени для того, чтобы оно могло подогревать нижележащие слои металла. В мощных резаках для резки стали больших толщин приходится применять подогревательное пламя свыше метра длиной. Длина пламени зависит от применяемого горючего газа, именно от скорости его сгорания. Быстро сгорающие газы, например ацетилен, дают короткое пламя. Газы, горящие медленнее, дают пламя более длинное; особенно длинное пламя даёт водород, которой поэтому иногда и применяется в резке металла больших толщин. Достаточно длинное пламя дают также метан, природный газ. Пламя регулируется на максимальную температуру, а поэтому имеет обычно избыток кислорода по сравнению с пламенем, применяемым для сварки.
...
Важное значение имеет устройство внутреннего канала режущего мундштука или сопла для режущего кислорода. До настоящего времени теоретическая часть этого вопроса плохо разработана. Обычно в нашей промышленности применяются сопла цилиндрическое или ступенчато-цилиндрическое (фиг. 222). При этих соплах приходится пользоваться кислородом довольно высокого давления, причём необходимое давление быстро возрастает с толщиной разрезаемого металла.
...
и процесс резки прекращается. Значительно удобнее концентрическое расположение выходных отверстий для смеси подогревательного пламени и для режущей струи кислорода.
...
В резаках с концентрическим расположением выходных отверстий подогревательное пламя получает форму огненной трубки, по оси которой располагается режущая струя кислорода. Устройство с кольцевой щелью наиболее распространено в кислородных резаках малой и средней мощности, изготовляемых нашей промышленностью. Для мощных резаков кольцевая щель не даёт пламени достаточной мощности, увеличение ширины щели делает пламя неустойчивым и ведёт к обратным ударам. Поэтому для резаков средней и большой мощности рекомендуется подавать подогревательную смесь через отверстия круглого сечения, расположенные концентрически вокруг отверстия для режущего кислорода в один или два ряда.
...
Резаки с концентрическим расположением выходных отверстий позволяют вести резку в любом направлении; струя режущего кислорода попадает всегда на достаточно подогретый металл, что весьма удобно, а для фигурной резки, когда направление реза значительно меняется, необходимо. Поэтому в настоящее время применяются почти исключительно резаки с концентрическим расположением отверстий, а резаки с последовательным расположением отверстий почти вышли из употребления.
...
Мощность подогревательного пламени выбирается в соответствии с толщиной разрезаемого металла. Обычно для расчётов принимают, что 85% необходимого тепла для процесса резки получается в результате реакции сгорания железа в кислороде, а остальные 15% даёт подогревательное пламя. При конструировании резака следует обеспечить необходимую длину подогревательного пламени для того, чтобы оно могло подогревать нижележащие слои металла. В мощных резаках для резки стали больших толщин приходится применять подогревательное пламя свыше метра длиной. Длина пламени зависит от применяемого горючего газа, именно от скорости его сгорания. Быстро сгорающие газы, например ацетилен, дают короткое пламя. Газы, горящие медленнее, дают пламя более длинное; особенно длинное пламя даёт водород, которой поэтому иногда и применяется в резке металла больших толщин. Достаточно длинное пламя дают также метан, природный газ. Пламя регулируется на максимальную температуру, а поэтому имеет обычно избыток кислорода по сравнению с пламенем, применяемым для сварки.
...
Важное значение имеет устройство внутреннего канала режущего мундштука или сопла для режущего кислорода. До настоящего времени теоретическая часть этого вопроса плохо разработана. Обычно в нашей промышленности применяются сопла цилиндрическое или ступенчато-цилиндрическое (фиг. 222). При этих соплах приходится пользоваться кислородом довольно высокого давления, причём необходимое давление быстро возрастает с толщиной разрезаемого металла.
...
и процесс резки прекращается. Значительно удобнее концентрическое расположение выходных отверстий для смеси подогревательного пламени и для режущей струи кислорода.
...
Для резки стали необходимо иметь достаточно мощную струю кислорода, обеспечивающую требующуюся скорость сжигания металла. Струя на всю толщину разрезаемого металла должна быть по возможности цилиндрической с минимальным уширением для обеспечения постоянной ширины реза по
...
На фиг. 223 показан широко распространённый в нашей промышленности резак УР, который состоит из рукоятки 1, кислородной трубки 2, ацетиленовой трубки 3; трёх вентилей: режущего кислорода 4, подогревательного кислорода 5 и ацетилена 6.
...
тельно заменять ацетилен другими, более дешёвыми и менее дефицитными горючими газами. Ацетилен даёт слишком высокую температуру подогревательного пламени, что часто ведёт к оплав-
...
лению кромок; сверх того, ацетилен при неточной регулировке подогревательного пламени науглероживает кромки реза, что делает их способными к закалке и затрудняет последующую механическую обработку.
...
Замена ацетилена другим горючим газом не требует большой переделки резака, рассчитанного для работы на ацетилене. В большинстве случаев требуется лишь некоторое увеличение подачи подогревательной смеси, для чего меняется или несколько растачивается наружный подогревательный мундштук. С широким развитием газификации весьма целесообразен перевод резки на природ-
...
тельно заменять ацетилен другими, более дешёвыми и менее дефицитными горючими газами. Ацетилен даёт слишком высокую температуру подогревательного пламени, что часто ведёт к оплав-
...
лению кромок; сверх того, ацетилен при неточной регулировке подогревательного пламени науглероживает кромки реза, что делает их способными к закалке и затрудняет последующую механическую обработку.
...
Замена ацетилена другим горючим газом не требует большой переделки резака, рассчитанного для работы на ацетилене. В большинстве случаев требуется лишь некоторое увеличение подачи подогревательной смеси, для чего меняется или несколько растачивается наружный подогревательный мундштук. С широким развитием газификации весьма целесообразен перевод резки на природ-
...
тельно заменять ацетилен другими, более дешёвыми и менее дефицитными горючими газами. Ацетилен даёт слишком высокую температуру подогревательного пламени, что часто ведёт к оплав-
...
Резка может успешно производиться и на жидких горючих. В нашей промышленности широко известны бензорезы и керосинорезы. Бензорез или керосинорез, изготовляемый нашей промышленностью,
...
Резак инжекторного типа состоит из вентиля 2 для подогревательного кислорода, вентиля // для регулировки подачи горючего, испарителя 8, инжектора 12, головки 15 со сменными мундштуками 6 и 13, подогревательного мундштука 5 для испарения горючего, ниппеля 3' для кислорода и ниппеля / для горючего.
...
Кислород, поступивший в резак, разветвляется на две части. Подогревательный кислород поступает в трубку 10, находящуюся внутри трубки 7. Трубка 10 обмотана асбестом, заполняющим трубку 7 и впитывающим горючее; к концу трубки 10 припаян инжектор 12, Горючее-поступает в трубку 4, далее в трубку 7 и по асбестовой оплётке — в испаритель 8,
...
Бак для горючего (фиг. 226) состоит из резервуара /, ручного нагнетательного воздушного насоса 2, предохранительного клапана 3, отводящей трубки 4,
...
Технические данные резака, работающего на жидком горючем, приведены в табл. 32. Также изготовляются специальные резаки для различных назначений, например, для срезки заклёпочных головок.
...
для вырезки жаровых труб в паровых котлах, для вырезки круглых отверстий малого диаметра, например под сборочные болты и заклёпки, для строжки и поверхностной обработки металла и т. д.
...
Технические данные кислородного резака, работающего на жидком горючем
...
Процесс горения металла вдоль режущей струи кислорода происходит неравномерно. По мере углубления в массу металла ослабевает действие подогревательного пламени, теряет скорость кислород режущей струи, уменьшается мощность режущей струи вследствие расходования кислорода на сжигание железа. Поэтому при резке наблюдается так называемое отставание режущей струи, как это схематически показано на фиг. 227, т. е. выход режущей струи отстаёт от входа на наружной поверхности, считая по направлению резки. Отставание увеличивается с повышением скорости резки и является одним из факторов, ограничивающих скорость, в особенности на значительных толщинах металла. Отставание
...
можно в некоторой степени компенсировать наклоном режущей струи вперёд по направлению движения (фиг. 228). Слишком большая скорость резки, помимо значительного отставания режущей струи, даёт грубо неровную бороздчатую поверхность реза. Слишком малая скорость резки вызывает оплавление кромок на входной стороне и увеличивает ширину реза.
...
Скорость резки данной толщины металла зависит от многих факторов и может меняться в широких пределах. На скорость резки, прежде всего, влияют мощность кислородной струи и подогревательного пламени, т. е. соответственно часовой расход режущего кислорода и подогревательной смеси. Большое значение имеет чистота режущего кислорода, совершенство конструкции и состояние резака, а также квалификация газорезчика. Имеет значение также химический состав разрезаемого металла и состояние его поверхности.
...
Машинная резка обеспечивает большую скорость резания, чем ручная. Из различных возможных скоростей резки опытным путём выбирается оптимальная, дающая минимальную стоимость одного метра реза, минимальную ширину реза и достаточно чистую поверхность реза, отвечающую техническим требованиям. В зависимости от местных условий, стоимости и степени чистоты кислорода, качества разрезаемого металла, требуемой чистоты реза и т. д. оптимальная скорость кислородной резки одной и той же толщины металла может быть различной. Приведённые выше при описании резаков скорости резки следует рассматривать как некоторые сред-
...
Процесс горения металла вдоль режущей струи кислорода происходит неравномерно. По мере углубления в массу металла ослабевает действие подогревательного пламени, теряет скорость кислород режущей струи, уменьшается мощность режущей струи вследствие расходования кислорода на сжигание железа. Поэтому при резке наблюдается так называемое отставание режущей струи, как это схематически показано на фиг. 227, т. е. выход режущей струи отстаёт от входа на наружной поверхности, считая по направлению резки. Отставание увеличивается с повышением скорости резки и является одним из факторов, ограничивающих скорость, в особенности на значительных толщинах металла. Отставание
...
можно в некоторой степени компенсировать наклоном режущей струи вперёд по направлению движения (фиг. 228). Слишком большая скорость резки, помимо значительного отставания режущей струи, даёт грубо неровную бороздчатую поверхность реза. Слишком малая скорость резки вызывает оплавление кромок на входной стороне и увеличивает ширину реза.
...
Скорость резки данной толщины металла зависит от многих факторов и может меняться в широких пределах. На скорость резки, прежде всего, влияют мощность кислородной струи и подогревательного пламени, т. е. соответственно часовой расход режущего кислорода и подогревательной смеси. Большое значение имеет чистота режущего кислорода, совершенство конструкции и состояние резака, а также квалификация газорезчика. Имеет значение также химический состав разрезаемого металла и состояние его поверхности.
...
Машинная резка обеспечивает большую скорость резания, чем ручная. Из различных возможных скоростей резки опытным путём выбирается оптимальная, дающая минимальную стоимость одного метра реза, минимальную ширину реза и достаточно чистую поверхность реза, отвечающую техническим требованиям. В зависимости от местных условий, стоимости и степени чистоты кислорода, качества разрезаемого металла, требуемой чистоты реза и т. д. оптимальная скорость кислородной резки одной и той же толщины металла может быть различной. Приведённые выше при описании резаков скорости резки следует рассматривать как некоторые сред-
...
ние величины, могущие значительно меняться в отдельных случаях. Предварительный подогрев разрезаемого металла повышает до 50—100% скорость резки. Поэтому на предприятих, где металл нагревается в процессе производства, например на металлургических заводах, следует так организовать производственный процесс, чтобы кислородная резка производилась в периоды, когда металл имеет высокую температуру.
...
Производительность резки сильно зависит от чистоты кислорода. Обычно все нормы для резки даются для кислорода со степенью чистоты 99%. Снижение чистоты на 1%, т. е. переход с 99 на 98% чистоты кислорода повышает машинное время резки на 10—15% и расход кислорода на 20—30%. Поэтому к чистоте кислорода для резки предъявляются особенно строгие требования.
...
Для подогревательного пламени кислородных резаков могут применяться различные газообразные и жидкие горючие. Применение ацетилена для подогревательного пламени совсем необязательно, он может быть с успехом заменён водородом, метаном, различными природными и промышленными горючими газами, бензином, бензолом, керосином и т. д. Замена ацетилена другим горючим требует лишь незначительных переделок подогревательной части резака и ведёт в большинстве случаев к улучшению качества резки, так как ацетилено-кислородное пламя, незаменимое для сварки, для резки часто оказывается излишне горячим, вызывая оплавление кромок реза и, кроме того, часто ведёт к науглероживанию наружного слоя металла кромки реза, затрудняющему последующую механическую обработку. Поэтому замену дорогого и дефицитного ацетилена более дешёвыми горючими при кислородной резке следует признать не только допустимой, но и весьма целесообразной.
...
Ширина реза зависит от толщины металла, т. е. возрастает с увеличением толщины и может быть определена по формуле о—
...
Процесс газокислородной резки вводит значительное количество тепла в разрезаемый металл, как за счёт действия подогревательного пламени, так и за счёт экзотермической реакции сгорания металла в кислороде. Нагрев происходит неравномерно и распределяется по кромке реза и сравнительно узкой полосе металла, прилегающей к резу. Неравномерный нагрев создаёт напряжения в металле и деформирует его, искажая геометрическую форму. Кромка реза несколько укорачивается, и в прилегающем слое возникают растягивающие напряжения, которые могут быть полностью сняты лишь отжигом с равномерным нагревом всей детали. На-
...
ние величины, могущие значительно меняться в отдельных случаях. Предварительный подогрев разрезаемого металла повышает до 50—100% скорость резки. Поэтому на предприятих, где металл нагревается в процессе производства, например на металлургических заводах, следует так организовать производственный процесс, чтобы кислородная резка производилась в периоды, когда металл имеет высокую температуру.
...
пряжения и деформации также уменьшаются при механической обработке: строжке или фрезеровании кромки реза. Полоса металла шириной 2—5 мм, прилегающая к резу, быстро нагревается выше критических температур, а затем быстро охлаждается, вследствие отвода тепла в остающуюся холодной основную массу металла. Происходит термообработка металла, соответствующая закалке.
...
Степень закалки, получающиеся структуры и максимальная твёрдость кромки реза определяются, в первую очередь, химическим составом стали и её чувствительностью к термической обработке. Простые углеродистые стали с содержанием углерода ниже 0,30% при резке почти не закаливаются. У легированных сталей и сталей с повышенным содержанием углерода часто значительно повышается твёрдость по кромке реза. Металл нагревается до наивысшей температуры у поверхности кромки, где обычно происходит полное аустенитное превращение, наблюдаются максимальные изменения структуры и твёрдости. В малоуглеродистых сталях наблюдается образование сорбитной структуры; по мере повышения содержания углерода и легирующих элементов в стали появляются троостит, а затем и мартенсит, свидетельствующий о высокой твёрдости и хрупкости металла. По мере удаления от кромки изменения структуры постепенно становятся менее заметными, приращение твёрдости уменьшается и на расстоянии нескольких миллиметров от кромки начинается неизменённый основной металл.
...
Ширина зоны термического влияния при кислородной резке зависит от химического состава и толщины разрезаемого металла, возрастая вместе с ней. При резке малоуглеродистой стали толщиной 10 мм ширина зоны влияния не превышает 1 мм; та же сталь толщиной 150—200 мм даёт зону влияния шириной около 3 мм. Стали легированные и с повышенным содержанием углерода при толщине 100 мм могут давать зону влияния до 6 мм шириной.
...
Сравнительные исследования структуры и механических свойств показали, что кислородная резка меньше изменяет свойства металла кромки, чем механическая резка ножницами и фрикционной пилой. Для малоуглеродистой стали нет необходимости удалять поверхностный слой металла с кромки реза; для последующей сварки достаточна очистка кромок от окалины. При резке сталей, чувствительных к термической обработке, после резки иногда приходится прибегать к дополнительным операциям: механической строжке кромки, местному отжигу. Особенно опасным является возникновение мелких трещин в зоне влияния, что иногда наблюдается у сталей, легко закаливающихся. В подобных случаях приходится прибегать к предварительному подогреву металла.
...
Правильно проведённый подогрев уменьшает коробление, внутренние напряжения, изменения структуры, приращение твёрдости. Поэтому подогрев часто является единственным надёжным средством получения качественной кислородной резки легко закаливающихся легированных и углеродистых сталей. При машинной кислородной резке подогрев часто может быть успешно осуществлён мощными многопламенными горелками, смонтированными на режу-
...
пряжения и деформации также уменьшаются при механической обработке: строжке или фрезеровании кромки реза. Полоса металла шириной 2—5 мм, прилегающая к резу, быстро нагревается выше критических температур, а затем быстро охлаждается, вследствие отвода тепла в остающуюся холодной основную массу металла. Происходит термообработка металла, соответствующая закалке.
...
Степень закалки, получающиеся структуры и максимальная твёрдость кромки реза определяются, в первую очередь, химическим составом стали и её чувствительностью к термической обработке. Простые углеродистые стали с содержанием углерода ниже 0,30% при резке почти не закаливаются. У легированных сталей и сталей с повышенным содержанием углерода часто значительно повышается твёрдость по кромке реза. Металл нагревается до наивысшей температуры у поверхности кромки, где обычно происходит полное аустенитное превращение, наблюдаются максимальные изменения структуры и твёрдости. В малоуглеродистых сталях наблюдается образование сорбитной структуры; по мере повышения содержания углерода и легирующих элементов в стали появляются троостит, а затем и мартенсит, свидетельствующий о высокой твёрдости и хрупкости металла. По мере удаления от кромки изменения структуры постепенно становятся менее заметными, приращение твёрдости уменьшается и на расстоянии нескольких миллиметров от кромки начинается неизменённый основной металл.
...
Ширина зоны термического влияния при кислородной резке зависит от химического состава и толщины разрезаемого металла, возрастая вместе с ней. При резке малоуглеродистой стали толщиной 10 мм ширина зоны влияния не превышает 1 мм; та же сталь толщиной 150—200 мм даёт зону влияния шириной около 3 мм. Стали легированные и с повышенным содержанием углерода при толщине 100 мм могут давать зону влияния до 6 мм шириной.
...
Сравнительные исследования структуры и механических свойств показали, что кислородная резка меньше изменяет свойства металла кромки, чем механическая резка ножницами и фрикционной пилой. Для малоуглеродистой стали нет необходимости удалять поверхностный слой металла с кромки реза; для последующей сварки достаточна очистка кромок от окалины. При резке сталей, чувствительных к термической обработке, после резки иногда приходится прибегать к дополнительным операциям: механической строжке кромки, местному отжигу. Особенно опасным является возникновение мелких трещин в зоне влияния, что иногда наблюдается у сталей, легко закаливающихся. В подобных случаях приходится прибегать к предварительному подогреву металла.
...
Правильно проведённый подогрев уменьшает коробление, внутренние напряжения, изменения структуры, приращение твёрдости. Поэтому подогрев часто является единственным надёжным средством получения качественной кислородной резки легко закаливающихся легированных и углеродистых сталей. При машинной кислородной резке подогрев часто может быть успешно осуществлён мощными многопламенными горелками, смонтированными на режу-
...
пряжения и деформации также уменьшаются при механической обработке: строжке или фрезеровании кромки реза. Полоса металла шириной 2—5 мм, прилегающая к резу, быстро нагревается выше критических температур, а затем быстро охлаждается, вследствие отвода тепла в остающуюся холодной основную массу металла. Происходит термообработка металла, соответствующая закалке.
...
Помимо структурных изменений металла при кислородной резке наблюдается также и некоторое изменение его химического состава, простирающееся от поверхности кромки на глубину до 2—3 мм. Наиболее существенным является часто наблюдающееся при резке сталей повышение содержания углерода у поверхности реза. Иногда это повышение содержания углерода частично может быть объяснено науглероживающим действием подогревательного пламени. Но повышение содержания углерода наблюдается и при водородное пламени, которое не может науглероживать металл. Повидимому, основной причиной науглероживания служит миграция (перемещение) углерода при неравномерном нагреве металла в более нагретые области. Так как наиболее сильно нагревается поверхность кромки реза, то и наблюдается перемещение углерода из внутренних менее нагретых слоев металла к поверхности кромки.
...
Для кислородной резки весьма важное значение имеет механизация и автоматизация процесса. Ручная кислородная резка всё больше заменяется резкой механизированной, машинной и автоматической, при которых помимо общих преимуществ механизации и автоматизации технологического процесса повышается производительность труда, снижается стоимость; однако первостепенную роль играет повышение качества резки. Весьма важным условием является получение высококачественного чистого реза, не требующего никакой последующей механической обработки и тем дающего значительное снижение стоимости производства. В большинстве случаев достаточно чистый рез, не требующий дополнительной механической обработки, может быть получен лишь при механизированной автоматической резке.
...
Ручная резка, вследствие неизбежной некоторой неточности и неравномерности перемещения резака и вибраций режущей струи, вызываемых дрожанием руки резчика, часто даёт недостаточно чистую поверхность реза, требующую последующей механической обработки. Для возможного облегчения и улучшения ручной резки применяются простейшие приспособления в виде каретки, на которую опирается мундштук резака, и циркульного приспособления для резки по окружности (фиг. 223 и 224). Однако высококачественный чистый рез могут дать лишь полностью механизированные устройства для перемещения резака, свободные от недостатков ручной работы.
...
В настоящее время машины для газокислородной резки находятся в стадии быстрого развития и начала широкого промышленного использования. Существуют многочисленные типы машин для кислородной резки, которые можно классифицировать по различным признакам. По степени автоматизации различают автоматы и полуавтоматы, в которых перемещение резака по намеченной линии
...
Помимо структурных изменений металла при кислородной резке наблюдается также и некоторое изменение его химического состава, простирающееся от поверхности кромки на глубину до 2—3 мм. Наиболее существенным является часто наблюдающееся при резке сталей повышение содержания углерода у поверхности реза. Иногда это повышение содержания углерода частично может быть объяснено науглероживающим действием подогревательного пламени. Но повышение содержания углерода наблюдается и при водородное пламени, которое не может науглероживать металл. Повидимому, основной причиной науглероживания служит миграция (перемещение) углерода при неравномерном нагреве металла в более нагретые области. Так как наиболее сильно нагревается поверхность кромки реза, то и наблюдается перемещение углерода из внутренних менее нагретых слоев металла к поверхности кромки.
...
Для кислородной резки весьма важное значение имеет механизация и автоматизация процесса. Ручная кислородная резка всё больше заменяется резкой механизированной, машинной и автоматической, при которых помимо общих преимуществ механизации и автоматизации технологического процесса повышается производительность труда, снижается стоимость; однако первостепенную роль играет повышение качества резки. Весьма важным условием является получение высококачественного чистого реза, не требующего никакой последующей механической обработки и тем дающего значительное снижение стоимости производства. В большинстве случаев достаточно чистый рез, не требующий дополнительной механической обработки, может быть получен лишь при механизированной автоматической резке.
...
Ручная резка, вследствие неизбежной некоторой неточности и неравномерности перемещения резака и вибраций режущей струи, вызываемых дрожанием руки резчика, часто даёт недостаточно чистую поверхность реза, требующую последующей механической обработки. Для возможного облегчения и улучшения ручной резки применяются простейшие приспособления в виде каретки, на которую опирается мундштук резака, и циркульного приспособления для резки по окружности (фиг. 223 и 224). Однако высококачественный чистый рез могут дать лишь полностью механизированные устройства для перемещения резака, свободные от недостатков ручной работы.
...
В настоящее время машины для газокислородной резки находятся в стадии быстрого развития и начала широкого промышленного использования. Существуют многочисленные типы машин для кислородной резки, которые можно классифицировать по различным признакам. По степени автоматизации различают автоматы и полуавтоматы, в которых перемещение резака по намеченной линии
...
реза корректируется вручную. По числу резаков различают машины одно- и многорезаковые; имеются машины, насчитывающие до 20 резаков, действующих одновременно. Машины могут выполнять одновременно один или несколько одинаковых резов, вырезая сразу несколько одинаковых деталей. Различают машины для прямолинейных, для круговых резов и универсальные, могущие выполнять также и фигурные резы по разметке с направлением ручным или по шаблонам. Различают машины переносные или передвижные и стационарные. Из переносных машин особенно важны машины тракторного типа, перемещающиеся по поверхности разрезаемого металла.
...
Существенным признаком является способ направления резака по линии реза. Единичные фигурные детали могут вырезаться по разметке на поверхности металла с ручным корректированием перемещения резака. При серийном изготовлении однотипных деталей применяются копирные устройства. Копиром может служить чертёж вырезаемого контура, помещаемый на стол автомата, по которому вручную обводится копирный ролик или копирная игла. Движения копирного ролика по чертежу могут воспроизводиться резаком на поверхности металла в увеличенном или уменьшенном масштабе через рычажные системы типа пантографа и т. п. Копир-чертёж может служить и для полностью автоматизированного управления перемещением резака. В этом случае перемещение резака имеет электронное управление, причём измерительным элементом системы служит фотоэлемент, следящий за линией чертежа вырезаемого контура и соответственно корректирующий перемещение резака по поверхности изделия.
...
В крупносерийном и массовом производствах широко применяются металлические копиры. В механических устройствах копир изготовляется из металлической ленты или полосы, поставленной на узкое ребро. По ребру копира катится копирный ролик, вращающийся от моторного привода и обкатывающий копир. В системах с магнитным управлением копир изготовляется из магнитного материала — малоуглеродистой стали. Копирному ролику, вращаемому от моторного привода, придаётся форма цилиндрического пальца с насечкой на рабочей поверхности. Палец проходит по оси достаточно сильной электромагнитной обмотки, внутри которой он свободно вращается. Рабочий конец пальца является, таким образом,, полюсом электромагнита и присасывается к стальному копиру, рабочую поверхность которого магнитный палец и обкатывает, сообщая соответствующее перемещение резаку. Наша промышленность производит все новейшие типы машин для кислородной резки.
...
Полуавтоматическая машина ПЛ тракторного типа (фир. 229) может быть укомплектована одним или двумя резаками. Однореза-ковая модель может перемещаться по прямолинейному или криволинейному копирному рельсу из уголка 45x45
...
реза корректируется вручную. По числу резаков различают машины одно- и многорезаковые; имеются машины, насчитывающие до 20 резаков, действующих одновременно. Машины могут выполнять одновременно один или несколько одинаковых резов, вырезая сразу несколько одинаковых деталей. Различают машины для прямолинейных, для круговых резов и универсальные, могущие выполнять также и фигурные резы по разметке с направлением ручным или по шаблонам. Различают машины переносные или передвижные и стационарные. Из переносных машин особенно важны машины тракторного типа, перемещающиеся по поверхности разрезаемого металла.
...
Существенным признаком является способ направления резака по линии реза. Единичные фигурные детали могут вырезаться по разметке на поверхности металла с ручным корректированием перемещения резака. При серийном изготовлении однотипных деталей применяются копирные устройства. Копиром может служить чертёж вырезаемого контура, помещаемый на стол автомата, по которому вручную обводится копирный ролик или копирная игла. Движения копирного ролика по чертежу могут воспроизводиться резаком на поверхности металла в увеличенном или уменьшенном масштабе через рычажные системы типа пантографа и т. п. Копир-чертёж может служить и для полностью автоматизированного управления перемещением резака. В этом случае перемещение резака имеет электронное управление, причём измерительным элементом системы служит фотоэлемент, следящий за линией чертежа вырезаемого контура и соответственно корректирующий перемещение резака по поверхности изделия.
...
В крупносерийном и массовом производствах широко применяются металлические копиры. В механических устройствах копир изготовляется из металлической ленты или полосы, поставленной на узкое ребро. По ребру копира катится копирный ролик, вращающийся от моторного привода и обкатывающий копир. В системах с магнитным управлением копир изготовляется из магнитного материала — малоуглеродистой стали. Копирному ролику, вращаемому от моторного привода, придаётся форма цилиндрического пальца с насечкой на рабочей поверхности. Палец проходит по оси достаточно сильной электромагнитной обмотки, внутри которой он свободно вращается. Рабочий конец пальца является, таким образом,, полюсом электромагнита и присасывается к стальному копиру, рабочую поверхность которого магнитный палец и обкатывает, сообщая соответствующее перемещение резаку. Наша промышленность производит все новейшие типы машин для кислородной резки.
...
Полуавтоматическая машина ПЛ тракторного типа (фир. 229) может быть укомплектована одним или двумя резаками. Однореза-ковая модель может перемещаться по прямолинейному или криволинейному копирному рельсу из уголка 45x45
...
перемещаясь по поверхности металла, может резать также по разметке на поверхности металла, по которой и перемещается с руч
...
ным корректированием. Двухрезаковая модель помимо перечисленных операций может выполнять скос кромки под сварку (фиг. 230). Машина приводится в движение встроенным электромотором мощностью 22 вт и напряжением 110—127 в переменного тока. Регулирующий реостат позволяет плавно менять скорость перемещения в пределах от 130 до 700 мм/мин. Вес однорезаковой модели 16,5 кг.
...
Примером стационарной установки может служить машина АСП-1 (фиг. 232), которая может вырезать детали произвольной длины шириной до 1500 мм из стали толщиной от 5 до 200 мм. На машине можно устанавливать до трёх резаков, которые могут быть использованы для подготовки, кромок (фиг. 230) или для
...
металл укладывается на стеллаже рядом со станиной машины. Резак воспроизводит у поверхности разрезаемого металла перемещения копирующего ролика, обкатывающего шаблон или чертёж. Скорость перемещения резака по линии резки (скорость резки) может регулироваться реостатом в цепи приводного электромотора в пределах от 120 до 620 мм!
...
металл укладывается на стеллаже рядом со станиной машины. Резак воспроизводит у поверхности разрезаемого металла перемещения копирующего ролика, обкатывающего шаблон или чертёж. Скорость перемещения резака по линии резки (скорость резки) может регулироваться реостатом в цепи приводного электромотора в пределах от 120 до 620 мм!
...
го пальца по шаблону, изготавливаемому из малоуглеродистой стали. Разрезаемый металл укладывается на стол под подвижным кронштейном. Автомат отличается повышенной точностью работы; отклонения в размерах не превышают 0,3—0,5
...
резаемой толщины. Существуют эмпирические формулы для определения давления режущего кислорода в зависимости от разрезаемой толщины. В обычных резаках с цилиндрическим или ступенчато-цилиндрическим соплом давление режущего кислорода на входе в резак меняется от 3—4 ати для малых толщин до 8—9 ати для толщины 100 мм, 11 —12 ати для 200 мм, 12—14 ати для 300 мм, 20—25 ати для 400—500 мм. Резка больших толщин становится практически невозможной отчасти из-за трудности пользования кислородом высокого давления (необходимость особо прочных бронированных шлангов и т. п.), главным же образом из-за быстрого расширения струи кислорода по выходе из сопла и значительного охлаждения кислорода вследствие дросселирующего эффекта. Расширение струи объясняется несовершенством работы цилиндрического сопла, поэтому кислород по выходе из сопла имеет давление, значительно превышающее атмосферное, и продолжает расширяться в струе вне сопла, что и вызывает увеличение сечения струи. Падение давления кислорода от входного до атмосферного вызывает значительное его охлаждение; чем выше входное давление, тем сильнее охлаждение. Расширение струи и охлаждение кислорода, тормозящее процесс резки, сказывается всё сильнее по мере повышения входного давления режущего кислорода, т. е. увеличения толщины металла.
...
Непрерывно растущая потребность резки всё больших толщин металла, соответственно общему росту мощности промышленности, заставляет более внимательно подойти к изучению процесса кислородной резки. Таким изучением применительно к резке больших толщин с конца 1948 г. занимались инж. М. М. Борт и автор настоящей книги, которые пришли к следующим основным выводам. Давление кислорода на входе в резак определяется главным образом конструкцией резака и не является характерной величиной для процесса резки. Основными величинами являются скорость, длина и сечение струи кислорода. Скорость должна быть сверхзвуковой. Длина струи зависит от её начального сечения, конструкции сопла и скорости на выходе.
...
Строение струи и распределение скоростей в ней схематически показаны на фиг. 234. Струя режущего кислорода А имеет коническую форму и постепенно сходит на нет. Струя кислорода увлекает с собой окружающий воздух, образуя постепенно расширяющуюся наружную зону Б,
...
По мере удаления от среза мундштука уменьшаются сечение кислородной струи и скорость движения кислорода в ней и, наконец, струя становится практически непригодной для резки. Уменьшение сечения и скорости струи служит основной причиной так называемого отставания при резке, о котором говорилось выше.
...
резаемой толщины. Существуют эмпирические формулы для определения давления режущего кислорода в зависимости от разрезаемой толщины. В обычных резаках с цилиндрическим или ступенчато-цилиндрическим соплом давление режущего кислорода на входе в резак меняется от 3—4 ати для малых толщин до 8—9 ати для толщины 100 мм, 11 —12 ати для 200 мм, 12—14 ати для 300 мм, 20—25 ати для 400—500 мм. Резка больших толщин становится практически невозможной отчасти из-за трудности пользования кислородом высокого давления (необходимость особо прочных бронированных шлангов и т. п.), главным же образом из-за быстрого расширения струи кислорода по выходе из сопла и значительного охлаждения кислорода вследствие дросселирующего эффекта. Расширение струи объясняется несовершенством работы цилиндрического сопла, поэтому кислород по выходе из сопла имеет давление, значительно превышающее атмосферное, и продолжает расширяться в струе вне сопла, что и вызывает увеличение сечения струи. Падение давления кислорода от входного до атмосферного вызывает значительное его охлаждение; чем выше входное давление, тем сильнее охлаждение. Расширение струи и охлаждение кислорода, тормозящее процесс резки, сказывается всё сильнее по мере повышения входного давления режущего кислорода, т. е. увеличения толщины металла.
...
Непрерывно растущая потребность резки всё больших толщин металла, соответственно общему росту мощности промышленности, заставляет более внимательно подойти к изучению процесса кислородной резки. Таким изучением применительно к резке больших толщин с конца 1948 г. занимались инж. М. М. Борт и автор настоящей книги, которые пришли к следующим основным выводам. Давление кислорода на входе в резак определяется главным образом конструкцией резака и не является характерной величиной для процесса резки. Основными величинами являются скорость, длина и сечение струи кислорода. Скорость должна быть сверхзвуковой. Длина струи зависит от её начального сечения, конструкции сопла и скорости на выходе.
...
Строение струи и распределение скоростей в ней схематически показаны на фиг. 234. Струя режущего кислорода А имеет коническую форму и постепенно сходит на нет. Струя кислорода увлекает с собой окружающий воздух, образуя постепенно расширяющуюся наружную зону Б,
...
По мере удаления от среза мундштука уменьшаются сечение кислородной струи и скорость движения кислорода в ней и, наконец, струя становится практически непригодной для резки. Уменьшение сечения и скорости струи служит основной причиной так называемого отставания при резке, о котором говорилось выше.
...
резаемой толщины. Существуют эмпирические формулы для определения давления режущего кислорода в зависимости от разрезаемой толщины. В обычных резаках с цилиндрическим или ступенчато-цилиндрическим соплом давление режущего кислорода на входе в резак меняется от 3—4 ати для малых толщин до 8—9 ати для толщины 100 мм, 11 —12 ати для 200 мм, 12—14 ати для 300 мм, 20—25 ати для 400—500 мм. Резка больших толщин становится практически невозможной отчасти из-за трудности пользования кислородом высокого давления (необходимость особо прочных бронированных шлангов и т. п.), главным же образом из-за быстрого расширения струи кислорода по выходе из сопла и значительного охлаждения кислорода вследствие дросселирующего эффекта. Расширение струи объясняется несовершенством работы цилиндрического сопла, поэтому кислород по выходе из сопла имеет давление, значительно превышающее атмосферное, и продолжает расширяться в струе вне сопла, что и вызывает увеличение сечения струи. Падение давления кислорода от входного до атмосферного вызывает значительное его охлаждение; чем выше входное давление, тем сильнее охлаждение. Расширение струи и охлаждение кислорода, тормозящее процесс резки, сказывается всё сильнее по мере повышения входного давления режущего кислорода, т. е. увеличения толщины металла.
...
чальные скорость и сечение струи, правильность её очертания, наличие по возможности ламинарного движения кислорода в ней. Быстрое уменьшение сечения и скорости струи и недостаточность её активной длины особенно сказываются при резке больших толщин. Обычные средства увеличения активной длины струи: повышение давления кислорода на входе в резак и увеличение сечения струи оказываются недостаточными. Более внимательное изучение процеса кислородной резки приводит к следующим заключениям.
...
Решающим показателем для успеха резки является скорость движения кислорода в режущей струе, достаточная для успешного сдувания расплавленных окислов с поверхности металла в полости реза. При резке боль
...
Давление кислорода на входе в резак, обеспечивающее необходимую начальную скорость кислорода, определяется главным образом конструкцией резака. Несовершенство конструкции существующих стандартных резаков вызывает необходимость пользоваться значительными давлениями кислорода на входе в резак, а также быстро повышать давление с увеличением толщины разрезаемого металла.
...
Главнейшие конструктивные недочёты существующих стандартных резаков следующие: неудачная форма сопла режущего кислорода, наличие резких отклонений пути кислорода в резаке, в особенности при переходе от ствола к мундштуку, наличие резких изменений сечения на пути кислорода, например в вентиле. Обычная цилиндрическая или ступенчато-цилиндрическая форма сопла неудовлетворительно переводит потенциальную энергию сжатого газа в кинетическую энергию струи при сверхзвуковых скоростях. Значительное количество энергии при этом теряется в форме звуковых колебаний, переходит в теплоту и проч., что и вызывает необходимость применения повышенных давлений на входе. Резкие отклонения кислородопровода в резаке и изменения сечения увеличивают потери и служат причиной завихрений и турбулентных движений, нарушающих правильную форму струи и уменьшающих её устойчивость и рабочую длину.
...
чальные скорость и сечение струи, правильность её очертания, наличие по возможности ламинарного движения кислорода в ней. Быстрое уменьшение сечения и скорости струи и недостаточность её активной длины особенно сказываются при резке больших толщин. Обычные средства увеличения активной длины струи: повышение давления кислорода на входе в резак и увеличение сечения струи оказываются недостаточными. Более внимательное изучение процеса кислородной резки приводит к следующим заключениям.
...
Учитывая сказанное, М. М. Борт и автор книги сконструировали и построили в Киевском политехническом институте мощный кислородный резак Р-100 для резки стали толщиной
...
Резак Р-100 расширил возможности кислородной резки и позволяет резать толщины стали до 2000 мм вместо предельной толщины 400—500 мм для обычных резаков. Возможность резки больших толщин важна для многих машиностроительных за
...
водов, обрабатывающих крупные стальные поковки и отливки. Резка больших толщин важна и для металлургических заводов, например, для отрезки головной части слитков перед прокаткой, что позволяет увеличить выпуск проката до 15% на том же прокатном оборудовании. Возможна также резка блюмсов на заготовки и т. п.
...
В 1951 г. резаки Р-100 изготовления Киевского политехнического института установлены и пущены в ход на нескольких крупнейших заводах. Испытания резака Р-100 показали, что для резки самых больших толщин достаточно давления кислорода 1—-
...
Таким образом, рухнула «теория» о зависимости давления режущего кислорода от разрезаемой толщины. Оказалось возможным на больших толщинах уменьшить давление кислорода в 10—15 раз. Необ
...
ходимые высокие давления кислорода в существующих резаках объясняются лишь несовершенством конструкции резаков и пренебрежением основными законами газодинамики при их
...
висимость давления от разрезаемой толщины в рационально сконструированном резаке выражена слабо, и необходимое давление с возрастанием толщины не увеличивается, а несколько даже уменьшается.
...
заками возможно резать пачку или пакет стальных листов (фиг. 237), например, для одновременной вырезки многих деталей и т. п., но для этого необходимо весьма плотное сжатие элементов пакета и хорошая зачистка прилегающих поверхностей для образования монолитного блока из пакета, разрезаемого как сплошной металл. При наличии даже небольших зазоров между листами пакета резка часто прерывается, струя кислорода не прорезает пакета, деформируется и уродует кромки реза. Ввиду трудности плот-
...
ного сжатия пакета, пакетная резка имеет ограниченное применение. Опыты показали, что резак по типу Р-100, работающий на низком давлении кислорода, легко прорезает пакеты суммарной толщиной до 200—300 мм и даёт чистый правильный рез даже при наличии значительных зазоров между листами. Можно ожидать, что с внедрением резаков нового типа пакетная резка найдёт более широкое промышленное применение.
...
Обычная кислородная резка, когда режущая струя направлена приблизительно нормально к поверхности металла, прорезает всю толщину металла и имеет целью отделить или отрезать часть металла, может быть названа разделительной резкой. Возможен и другой способ использования режущей кислородной струи, она может быть направлена под очень малым углом к поверхности металла, почти параллельно ей (фиг. 238). В этом случае струя кислорода выжигает на поверхности металла канавку овального сечения. Подобный метод называется кислородной обработкой, иногда кислородной строжкой или кислородной вырубкой металла.
...
Для кислородной обработки применяются специальные резаки, выпускаемые нашей промышленностью. На фиг. 239 показан резак для ручной кислородной обработки типа РП-50. Резак весит 2,8 кг, имеет увеличенную длину (1200 мм)
...
Подобным резаком можно выбирать на поверхности металла канавки овального сечения, производя как бы грубую строжку. Примерные профили канавок показаны на фиг. 238, б. Повторный проход поверхности резаком со срезкой гребешков канавками уменьшенных размеров даёт более чистую обработку. При правильной работе получается чистая и гладкая поверхность канавок.
...
Кислородную обработку можно уподобить механической обработке металла резанием, с заменой резца кислородным резаком. Соответственно процессом кислородной обработки можно выполнить многие операции, известные для обработки резанием: строжку, обточку, расточку, нарезку грубой резьбы и т. п., когда достаточно получение грубой черновой обработки. Соответственно возможны механизированные станки для кислородной строжки, обточки и т. п., требующие весьма незначительной мощности для перемещения резака вдоль обрабатываемой поверхности.
...
ного сжатия пакета, пакетная резка имеет ограниченное применение. Опыты показали, что резак по типу Р-100, работающий на низком давлении кислорода, легко прорезает пакеты суммарной толщиной до 200—300 мм и даёт чистый правильный рез даже при наличии значительных зазоров между листами. Можно ожидать, что с внедрением резаков нового типа пакетная резка найдёт более широкое промышленное применение.
...
вольно широкое применение на металлургических заводах для удаления и вырубки трещин, расслоений и других поверхностных дефектов в обжатых слитках. Удаление производится не только вручную, но и механизированным способом на специальных машинах для огневой или кислородной зачистки. В этом случае удаляются не отдельные дефекты, а весь наружный слой металла толщиной около 3 мм
...
имеет четыре башмака, на которых закреплены резаки для кислородной обработки. Каждый резак выжигает канавку шириной около 36 мм и глубиной около 3 мм. Горячий слиток с температурой 950—1100° проходит через машину со скоростью 20—40 м/мин. Часовой расход кислорода в машине достигает 3000— 4000 м3. Установка машины в потоке при прокатном стане показана на фиг. 241.
...
Из других применений кислородной обработки можно отметить строжку кромок под чашеобразные сварные швы, как показано на фиг. 242, а также вырубку дефектных сварных швов.
...
Своеобразным способом является резка кислородным копьём (фиг. 243), которое представляет собой толстостенную стальную трубку достаточной длины. К стволу или рукоятке крепится длинная стальная толстостенная трубка, которая быстро сгорает во время работы и должна легко и удобно заменяться новой. Процесс резки кислородным копьём заключается в прожигании металла струёй кислорода, проходящей через стальную трубку, прижатую свободным концом к прожигаемому металлу. Резка производится
...
вольно широкое применение на металлургических заводах для удаления и вырубки трещин, расслоений и других поверхностных дефектов в обжатых слитках. Удаление производится не только вручную, но и механизированным способом на специальных машинах для огневой или кислородной зачистки. В этом случае удаляются не отдельные дефекты, а весь наружный слой металла толщиной около 3 мм
...
без использования газового подогревательного пламени, которое заменяется довольно быстрым сгоранием мет'алла самой трубки-копья до 0,5—1 м/мин.
...
облегчая вытекание шлаков из отверстия под действием силы тяжести и шуровать прожигаемое отверстие копьём. Копьём возможно резать не только сталь, но и чугун, цветные металлы, затвердевшие шлаки, бетон, каменные породы и т. п. В подобных случаях резка производится тепловым воздействием горящего копья. Диаметр прожигаемого отверстия обычно составляет от 20 до 60 мм, глу-
...
бина его может быть доведена до 2—3 м. Давление кислорода на входе копья равно 5—7 ати, расход кислорода — 30—60 мЧчас. Расход трубки быстро растёт с глубиной отверстия и в несколько раз превышает глубину.
...
Кислородное копьё, ввиду его простоты, находит различное применение, например: прожигание отверстий, прожигание лёток в металлургических печах, прожигание шпуров в «козлах» и стальных блоках для подрыва их взрывчаткой, прожигание отверстий в бетоне и т. п. Кислородное копьё разбрасы-
...
вает на несколько метров искры и брызги шлака, что вызывает необходимость зашиты работающих и устранения опасности пожара.
...
Рассмотрим специальный процесс кислородно-флюсовой резки, часто дающий хорошие результаты на металлах, для которых обычный метод кислородной резки мало пригоден или совсем не пригоден. Как уже упоминалось выше, весьма благоприятным для кислородной резки сочетанием физико-химических свойств обладают технически чистое железо и обычная малоуглеродистая сталь, которые с успехом режутся кислородом. Однако многие легированные стали плохо поддаются обычной кислородной резке, как, например, все стали со значительным содержанием хрома, который при горении стали образует тугоплавкую окись хрома Сг203, преграждающую доступ кислорода к поверхности металла. К таким сталям принадлежат хромоникелевые нержавеющие и жароупорные стали. Все остальные, кроме сталей, технически важные металлы: чугун, цветные металлы, практически, можно считать, не режутся кислородом или режутся настолько плохо, что применение кислородной резки становится нецелесообразным. Для подобных трудных случаев и разработан в последние годы специальный процесс кислородно-флюсовой резки. В Советском Союзе разработкой этого процесса и созданием необходимой аппаратуры успешно занимался Под руководством А. Н. Шашкова коллектив московских научных работников (Г. Б. Евсеев, С. Г. Гузов и др.).
...
облегчая вытекание шлаков из отверстия под действием силы тяжести и шуровать прожигаемое отверстие копьём. Копьём возможно резать не только сталь, но и чугун, цветные металлы, затвердевшие шлаки, бетон, каменные породы и т. п. В подобных случаях резка производится тепловым воздействием горящего копья. Диаметр прожигаемого отверстия обычно составляет от 20 до 60 мм, глу-
...
бина его может быть доведена до 2—3 м. Давление кислорода на входе копья равно 5—7 ати, расход кислорода — 30—60 мЧчас. Расход трубки быстро растёт с глубиной отверстия и в несколько раз превышает глубину.
...
Кислородное копьё, ввиду его простоты, находит различное применение, например: прожигание отверстий, прожигание лёток в металлургических печах, прожигание шпуров в «козлах» и стальных блоках для подрыва их взрывчаткой, прожигание отверстий в бетоне и т. п. Кислородное копьё разбрасы-
...
вает на несколько метров искры и брызги шлака, что вызывает необходимость зашиты работающих и устранения опасности пожара.
...
Рассмотрим специальный процесс кислородно-флюсовой резки, часто дающий хорошие результаты на металлах, для которых обычный метод кислородной резки мало пригоден или совсем не пригоден. Как уже упоминалось выше, весьма благоприятным для кислородной резки сочетанием физико-химических свойств обладают технически чистое железо и обычная малоуглеродистая сталь, которые с успехом режутся кислородом. Однако многие легированные стали плохо поддаются обычной кислородной резке, как, например, все стали со значительным содержанием хрома, который при горении стали образует тугоплавкую окись хрома Сг203, преграждающую доступ кислорода к поверхности металла. К таким сталям принадлежат хромоникелевые нержавеющие и жароупорные стали. Все остальные, кроме сталей, технически важные металлы: чугун, цветные металлы, практически, можно считать, не режутся кислородом или режутся настолько плохо, что применение кислородной резки становится нецелесообразным. Для подобных трудных случаев и разработан в последние годы специальный процесс кислородно-флюсовой резки. В Советском Союзе разработкой этого процесса и созданием необходимой аппаратуры успешно занимался Под руководством А. Н. Шашкова коллектив московских научных работников (Г. Б. Евсеев, С. Г. Гузов и др.).
...
Сущность нового процесса состоит в том, что вместе с режущим кислородом в зону резки вдувается порошкообразный флюс, приносимый во взвешенном состоянии струёй режущего кислорода. Флюс, подаваемый в зону резки, состоит, главным образом, из порошка металлического железа. Сгорая в струе кислорода, железный порошок даёт дополнительное количество тепла, расплавляющее тугоплавкие окислы, в том числе и окислы железа, образующиеся при сгорании железного порошка, которые, сплавляясь с окислами на поверхности разрезаемого метал
...
ла, дают в итоге более легкоплавкий и жидкотекучий шлак, легче сдуваемый с поверхности металла и открывающий к ней доступ кислорода. Для получения флюса к железному порошку примешиваются порошкообразные флюсующие добавки, облегчающие плавление и вытекание тугоплавких окислов из полости реза. Количество флюсующих добавок зависит от состава разрезаемого металла
...
ствления этого процесса необходимо иметь специальную аппаратуру: флю-сопитатель и специальный кислородный резак с приспособлениями для подачи флюса. Нормальный флюсопитатель, выпускаемый нашей промышленностью, имеет небольшие размеры и весит около 40 кг. Расход флюса при резке спецсталей колеблется от 1—2 кг для толщины 10 мм до 10—14 кг
...
тых веществ. Разработка и усовершенствование способов огневой резки и электрической сварки металлов под водой значительно расширили возможности выполнения подводных технических работ: судоремонтных, судоподъёмных, аварийно-спасательных, строительных и т. д.
...
Подводные работы по огневой резке металла отличаются многими специфическими особенностями, часто сопряжены с исключительными трудностями и значительной опасностью для работающих. Разрезаемый металл погружён в водную среду, интенсивно его охлаждающую, что весьма затрудняет достаточный подогрев металла. Работающий стеснён в своих движениях тяжёлым и неудобным водолазным снаряжением и имеет недостаточную устойчивость. Видимость при подводных работах обычно очень плохая; в большинстве наших рек, особенно при повышении их уровня, видимость практически почти совершенно отсутствует. Кроме того, имеются обычные дополнительные трудности: течение, волнение, значительные глубины, загрязнения поверхности металла и др. Чаще всего приходится резать многослойный металл, причём слои пакета нередко расшатаны взрывом или ударом при аварии и т. п. Несмотря на все эти трудности, героические советские подводники успешно выполняют трудные задания и проводят замечательные работы по резке и сварке металла под водой в труднейших условиях.
...
Процесс подводной электросварки был рассмотрен в главе I, здесь рассмотрим процессы огневой резки металла под водой. Трудности резки под водой заставляют применять различные способы в зависимости от местных условий. Классификация способов огневой резки металла под водой приведена на диаграмме фиг. 245.
...
Существующие способы дуговой резки можно разделить на две основные группы: 1) электрическая дуговая резка, являющаяся по преимуществу чисто термическим способом и 2) кислородная резка, где главную роль играет химическая реакция сгорания железа в кислороде.
...
Электрическая дуговая резка разделяется на виды по типу применяемых электродов. Кислородная резка делится на две подгруппы: газокислородную с подогревательным пламенем, образуемым горючим газом, и электрокислородную с подогревом металла дугой. Газокислородная резка делится на виды по роду горючего; электрокислородная, как и электрическая дуговая,— по роду применяемого электрода.
...
Простейшим способом является дуговая резка. Этот метод был исследован в годы Отечественной войны автором книги. Дуговая резка под водой чаще всего выполняется металлическим стальным электродом, диаметром 6—7 мм. Для электродных стержней применяется торговая проволока — катанка, на которую наносится слой обмазки в количестве около 30% от веса стержня, например, следующего состава: мел 38%; железная окалина 56%; цемент порт-ландский 6%; жидкое стекло (водный раствор) 35 частей на 100 частей сухой смеси.
...
тых веществ. Разработка и усовершенствование способов огневой резки и электрической сварки металлов под водой значительно расширили возможности выполнения подводных технических работ: судоремонтных, судоподъёмных, аварийно-спасательных, строительных и т. д.
...
Подводные работы по огневой резке металла отличаются многими специфическими особенностями, часто сопряжены с исключительными трудностями и значительной опасностью для работающих. Разрезаемый металл погружён в водную среду, интенсивно его охлаждающую, что весьма затрудняет достаточный подогрев металла. Работающий стеснён в своих движениях тяжёлым и неудобным водолазным снаряжением и имеет недостаточную устойчивость. Видимость при подводных работах обычно очень плохая; в большинстве наших рек, особенно при повышении их уровня, видимость практически почти совершенно отсутствует. Кроме того, имеются обычные дополнительные трудности: течение, волнение, значительные глубины, загрязнения поверхности металла и др. Чаще всего приходится резать многослойный металл, причём слои пакета нередко расшатаны взрывом или ударом при аварии и т. п. Несмотря на все эти трудности, героические советские подводники успешно выполняют трудные задания и проводят замечательные работы по резке и сварке металла под водой в труднейших условиях.
...
Процесс подводной электросварки был рассмотрен в главе I, здесь рассмотрим процессы огневой резки металла под водой. Трудности резки под водой заставляют применять различные способы в зависимости от местных условий. Классификация способов огневой резки металла под водой приведена на диаграмме фиг. 245.
...
Существующие способы дуговой резки можно разделить на две основные группы: 1) электрическая дуговая резка, являющаяся по преимуществу чисто термическим способом и 2) кислородная резка, где главную роль играет химическая реакция сгорания железа в кислороде.
...
Электрическая дуговая резка разделяется на виды по типу применяемых электродов. Кислородная резка делится на две подгруппы: газокислородную с подогревательным пламенем, образуемым горючим газом, и электрокислородную с подогревом металла дугой. Газокислородная резка делится на виды по роду горючего; электрокислородная, как и электрическая дуговая,— по роду применяемого электрода.
...
Простейшим способом является дуговая резка. Этот метод был исследован в годы Отечественной войны автором книги. Дуговая резка под водой чаще всего выполняется металлическим стальным электродом, диаметром 6—7 мм. Для электродных стержней применяется торговая проволока — катанка, на которую наносится слой обмазки в количестве около 30% от веса стержня, например, следующего состава: мел 38%; железная окалина 56%; цемент порт-ландский 6%; жидкое стекло (водный раствор) 35 частей на 100 частей сухой смеси.
...
По просушке и прокалке электродов при температуре 250—300° слой обмазки пропитывается водонепроницаемым составом путём погружения в лак или другой подходящий раствор. Слой обмазки
...
Должен обладать достаточной механической прочностью и образовывать при горении дуги на конце электрода выступающий козырёк, заметно улучшающий процесс резки. Расплавленный металл вытекает из полости реза под действием силы тяжести, выдувается струёй газов и паров, создаваемой дугой, и удаляется шурующими движениями электрода, которые производит резчик, в особенности при резке значительных толщин (фиг. 246). Металл малых толщин (до 10 мм)
...
По просушке и прокалке электродов при температуре 250—300° слой обмазки пропитывается водонепроницаемым составом путём погружения в лак или другой подходящий раствор. Слой обмазки
...
Должен обладать достаточной механической прочностью и образовывать при горении дуги на конце электрода выступающий козырёк, заметно улучшающий процесс резки. Расплавленный металл вытекает из полости реза под действием силы тяжести, выдувается струёй газов и паров, создаваемой дугой, и удаляется шурующими движениями электрода, которые производит резчик, в особенности при резке значительных толщин (фиг. 246). Металл малых толщин (до 10 мм)
...
Дуговая резка стальным электродом имеет ряд несомненных достоинств, дающих методу серьёзную практическую ценность. К этим достоинствам относятся сравнительная простота необходимого оборудования, простота изготовления и недефицитность электродов, для которых пригодна любая стальная проволока подходящего диаметра, имеющаяся под рукой. Сравнительно небольшой диаметр электрода обычно меньше ширины получаемого реза, поэтому электрод может вводиться в полость реза, что позволяет резать металл значительной толщины — до 70—80 мм и, что особенно важно для подводных работ, резать многослойные пакеты последовательно слой за слоем.
...
Для осуществления дуговой резки под водой с приемлемыми скоростями необходим мощный источник тока для питания дуги, обычно применяются токи от 500 до 1000 а. Работа ведётся чаще всего на постоянном токе нормальной полярности, однако, как показывает опыт, возможна работа и на переменном токе. При отсутствии специального мощного электросварочного агрегата пользуются параллельным соединением двух-трёх нормальных агрегатов на одну дугу.
...
Необходимость мощного источника тока для питания дуги является недостатком подводной дуговой резки, так как не всегда возможно обеспечить место работ таким источником тока. Вторым большим недостатком дуговой резки является быстрое снижение скорости резки с возрастанием толщины разрезаемого металла, как это показано на графике фиг. 247. Поэтому в нормальных условиях рекомендуется применять дуговую резку для резки металла толщиной не свыше 10—15 мм; металл толщиной свыше 15 мм б
...
Дуговая резка стальным электродом имеет ряд несомненных достоинств, дающих методу серьёзную практическую ценность. К этим достоинствам относятся сравнительная простота необходимого оборудования, простота изготовления и недефицитность электродов, для которых пригодна любая стальная проволока подходящего диаметра, имеющаяся под рукой. Сравнительно небольшой диаметр электрода обычно меньше ширины получаемого реза, поэтому электрод может вводиться в полость реза, что позволяет резать металл значительной толщины — до 70—80 мм и, что особенно важно для подводных работ, резать многослойные пакеты последовательно слой за слоем.
...
Ранее всего для подводных работ стала применяться газокислородная резка. Практически пригодные методы и аппаратура были созданы к началу первой мировой войны, на протяжении которой они нашли уже достаточно широкое и разнообразное применение, например, для расчленения взорванных и затопленных пролётных строений мостов с целью расчистки русел и извлечения металла. Давно уже было обнаружено, что пламя ацетилено-кислородной горелки, направленное вертикально вниз, не потухает при осторожном погружении горелки в воду и продолжает гореть в газовом пузыре, образуемом продуктами сгорания, оттесняющими воду и не допускающими проникновения воды во внутренние части пламени.
...
Подводное пламя может нагревать металл до белого каления. При подаче кислородной струи на разогретую поверхность металл загорается и идёт процесс кислородной резки. Под. водой металл охлаждается весьма интенсивно, для его подогрева требуется пламя в 10—15 раз более мощное, чем для аналогичных работ на воздухе.
...
Подводные резаки отличаются особо мощной и развитой подогревательной частью и устройствами для создания и поддержания стабильного газового пузыря, оттесняющего воду от пламени и нагреваемой поверхности металла.
...
Продукты сгорания пламени можно разделить на конденсирующиеся—пары воды, получающиеся при сгорании водорода: 2Н2 + 02 = = 2Н20, и неконденсирующиеся: С02 и СО, образующиеся при сгорании углерода, избыточный кислород, дополнительно вдуваемый воздух и т. д.
...
Для образования устойчивого защитного газового пузыря пригодны лишь неконденсирующиеся газы. Защитный пузырь может быть создан продуктами сгорания пламени, но часто в современных подводных резаках для создания защитного пузыря вдувается воздух по дополнительной наружной кольцевой щели. За неимением сжатого воздуха на месте работ иногда заменяют его кислородом.
...
Устройство нормального газокислородного подводного резака показано на фиг. 248. Конструкция резака предусматривает создание защитного газового пузыря посредством вдуваемого дополнительно воздуха или кислорода. Подогревательное пламя резака обычно зажигается и регулируется на воздухе, после чего водолаз спускается с зажжённым резаком к месту работ. При потухании подогревательного пламени производится подъём водолаза, зажигание и регулирование пламени резака и последующий спуск водолаза с зажжённым резаком. При значительных глубинах это вызывает весьма большие потери времени. Поэтому иногда применяется подводное зажигание пламени резака. Для этой цели резак и вспомогательная металлическая пластинка — «зажигательная дощечка» присоединяются к полюсам низковольтной аккумуляторной батареи (фиг. 249). По сигналу водолаза зажигательная цепь замыкается, и при проведении мундштуком резака по шероховатой поверхности
...
Ранее всего для подводных работ стала применяться газокислородная резка. Практически пригодные методы и аппаратура были созданы к началу первой мировой войны, на протяжении которой они нашли уже достаточно широкое и разнообразное применение, например, для расчленения взорванных и затопленных пролётных строений мостов с целью расчистки русел и извлечения металла. Давно уже было обнаружено, что пламя ацетилено-кислородной горелки, направленное вертикально вниз, не потухает при осторожном погружении горелки в воду и продолжает гореть в газовом пузыре, образуемом продуктами сгорания, оттесняющими воду и не допускающими проникновения воды во внутренние части пламени.
...
зажигательной дощечки создаётся искрение, искры зажигают подогревательную смесь, выходящую из мундштука резака, после чего водолаз производит регулирование пламени. Подводное зажигание и регулирование пламени требуют значительного искусства от подводного резчика и применяются обычно лишь при работе на значительных глубинах.
...
Подводные резаки строятся с подогревательной частью для различных горючих газов. Наибольший тепловой эффект даёт ацетилен, но его взрывоопасность и возможность самопроизвольного
...
В настоящее время на практике ацетилен для подводной резки совершенно не применяется, чаще всего используется водород. На фиг. 248 изображён подводный резак с водородным подогревом. Водород не взрывоопасен, поэтому он позволяет работать на глубинах до 30—40 м и даёт длинный факел подогревательного пламени. Как подогревательный газ водород имеет и крупные недостатки, к которым относится его малый удельный вес. Баллон, вмещающий 6 мг водорода, по весу содержит его всего 0,54 кг. Поэтому требуется транспортирование значительного количества баллонов с водородом для обеспечения работ, что часто встречает большие затруднения.
...
зажигательной дощечки создаётся искрение, искры зажигают подогревательную смесь, выходящую из мундштука резака, после чего водолаз производит регулирование пламени. Подводное зажигание и регулирование пламени требуют значительного искусства от подводного резчика и применяются обычно лишь при работе на значительных глубинах.
...

Технология металлов и сварка
Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка, резка и пайка металлов
Променеві методи обробки: Навч. посібник
Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
Руководство по пайке металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварка, резка и пайка металлов