Oxyfuel rezanje kovine: tehnologija, potrebna oprema, varnostni ukrepi

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Rezanje kovin s kisikom (v literaturi lahko najdete izraz "oxy-fuel cutting") se v industriji aktivno uporablja za rezanje pločevine iz jekla in drugih zlitin na obdelovance zahtevane dolžine. Tudi ta tehnologija se uporablja pri številnih popravilih in demontaži konstrukcij. Njegova priljubljenost je posledica relativne preprostosti in nizkih stroškov opreme ter visoke stopnje varnosti. Članek vsebuje informacije o sami tehnologiji, potrebni opremi in osnovnih varnostnih ukrepih za kisikovo rezanje kovin in drugih materialov.

Osnove tehnologije

Pred rezanjem je priporočljivo segreti kovino s plamenom gorilnika. To velja samo za materiale z velikim prerezom. Omenjeni plamen nastane zaradi reakcije kisika s plinom. Če se to priporočilo zanemari, potem bo kovina neizogibno vodila, boupogibanje. Če pa geometrijska oblika rezanih kosov ni pomembna, na primer pri demontaži konstrukcij iz gradbenega jekla, pa tudi pri rezanju tankostenskih pločevin, je dovoljeno plinsko varjenje in kisikovo rezanje kovine brez predgrevanja izdelkov.

Visoke temperature v območju rezanja se dosežejo s sežiganjem visoko prečiščenega kisika iz jeklenke. Zelo visokotlačne kovinske posode vsebujejo od 99 do 99,8 % kisika. Če se za ogrevanje uporablja kisik običajne čistosti (grubo rečeno atmosferski zrak), potem je za učinkovito kisikovo rezanje kovine potreben kisik visoke čistosti.

Priprava površine

Če je naloga razrezati velik predmet na premične kose, ki jih je treba odstraniti, lahko pripravo površine izpustimo. Rezalnik se bo s to nalogo spopadel v najkrajšem možnem času. Druga stvar je proizvodnja novih izdelkov. V tem primeru je pomembno, da dobite visokokakovostno linijo reza, očistite od luske in drugih neželenih vključkov. Pred rezanjem kovine na kisikovo gorivo je potrebno temeljito čiščenje materiala.

Obstaja veliko metod za odstranjevanje onesnaženja. Najbolj priljubljeni med njimi so ogrevanje površine s plinskim plamenom in mehansko čiščenje. Prvi način je najpreprostejši. Omogoča vam učinkovito odpravo lestvice - najhujšega sovražnika plinskega varilca. Njegovo bistvo je v segrevanju kovinske površine na kritične temperature. Druga metoda je dražja in zahtevaposebna oprema (stroji za peskanje, strgala, ščetke itd.) in kvalificirani delavci.

Zahteve za materiale

Oxy-flux rezanje kovin je lahko izpostavljeno daleč od vseh vrst jekla in zlitin. Eden od glavnih pogojev sta tališče in temperatura vžiga. Za normalen potek procesa mora biti prvi indikator bistveno višji od drugega. Jasno je zakaj: v nasprotnem primeru se bo material raje stopil kot zgorel, kar bo povzročilo nastanek prog. Linija reza bo imela nenatančen videz, kar pogosto onemogoča nadaljnjo obdelavo dela na obdelovalnih strojih zaradi premika podlage. Poleg tega ima lahko taka kovinska plast slabe mehanske in fizikalne lastnosti.

Določeni elementi, ki so dodani kot nečistoče v sestavo jekel, lahko negativno vplivajo na proces rezanja kovin s kisikom in propanom. Tako so najbolj predelana jekla, katerih vsebnost ogljika ne presega 0,3 %. Hitrost rezanja se s povečanjem vsebnosti ogljika ne zmanjša, vendar je jeklo nagnjeno k pregrevanju, utrjevanju površinske plasti in nastanku utrjevalnih razpok, ki lahko služijo kot koncentratorji napetosti in vodijo do krhkega loma celotnega obdelovanca.

ročno rezano

Oxyfuel rezanje kovin se glede na stopnjo avtomatizacije in mehanizacije deli na mehanizirano inročno.

Ročno varjenje je priporočljivo uporabljati v maloserijski in posamični proizvodnji, pa tudi pri izvajanju del pri demontaži konstrukcij in konstrukcij. Idealno za rezanje surovcev iz cevi, odstranjevanje žlebov iz ulitkov itd.

Oprema za rezanje kovin in zlitin s kisikovim gorivom je zelo mobilna, enostavna za uporabo in zanesljiva. Zahvaljujoč tem lastnostim je ta tehnologija najpogostejša tako v industrijskih podjetjih kot v servisnih organizacijah.

Mehanizacija procesa

V zadnjih desetletjih se je robotika zelo hitro razvijala. Danes se roboti uporabljajo skoraj povsod. In kisikovo obločno rezanje kovin ni izjema. Dandanes CNC oprema za rezanje ni več presenečenje. Ti stroji so lahko opremljeni z več gorilniki na kisikovo gorivo, kar močno izboljša njihovo že tako visoko zmogljivost. Vsi vodilni tuji strojogradniški holdingi in podjetja že dolgo aktivno uvajajo takšno opremo v svoje proizvodne verige, domača podjetja pa se trudijo slediti. Stopnja mehanizacije varilnih del je v povprečju okoli 80%.

Bistvo rezanja kovin s kisikovim tokom

Tradicionalno rezanje ni primerno za vse materiale. Na primer, jeklo, legirano s kromom in nikljem, je težko rezati. Podoben problem se pojavi, korezanje barvnih kovin in litega železa.

Takrat na pomoč priskoči tehnologija pretoka kisika. Njegovo bistvo je naslednje. Prašek fluksa se dovaja v območje rezanja. Ta snov se med rezanjem vname in gori, pri čemer se sprosti veliko toplote, zaradi česar je mogoče taliti ognjevzdržne karbide, boride in kovinske okside.

Oprema za rezanje kisikovega toka

Lahko rečemo, da se za to vrsto rezanja kovin uporablja navadna standardna oprema, dodatno opremljena z napravo za dovod toka (t.i. podajalnik fluksa in kisikov rezalnik za rezanje kovine z dovodom fluksa). Najpogostejše tovrstne instalacije so naprave, ki jih je zasnoval raziskovalni inštitut Avtogenmash URHS. Ta oprema je zasnovana za rezanje jekel z visoko vsebnostjo kroma in drugih legirnih elementov.

Takšno opremo lahko uporabite tudi za mehanizirano rezanje, tako da stroj opremite s podajalnikom toka.

Tehnike rezanja s kisikovim tokom

Tehnika se ne razlikuje od tradicionalnih metod klasičnega kisikovega rezanja. Sam proces se lahko izvaja tako ročno kot mehanizirano s pomočjo podpornih naprav, robotov in naprav. Lahko je tudi pregradna in površinska. Priporočljivo za rezanje in rezanje jekel z visoko vsebnostjo kroma in niklja (tj. ognjevzdržna jekla).

Lastnosti rezanja litega železa s kisikovim tokom

Pri gorenju fluks sprosti veliko toplote. Toliko, da pride do tako imenovanega hlajenja litega železa. Bistvo tega pojava je v tem, da ogljik prehaja iz prostega stanja v vezano. Z drugimi besedami, ogljikovi atomi na določenem območju tvorijo kemično spojino s kovinskimi atomi. To spremlja poslabšanje mehanskih lastnosti litega železa (trdota se poveča, postane bolj krhka). Zaradi pospešenega segrevanja in hlajenja se na površini pojavijo razpoke, ki lahko povzročijo uničenje izdelka.

Težavo je mogoče rešiti s predgrevanjem kovine in regulacijo hitrosti hlajenja. Takšnim nalogam se lahko spopade le delavec z visoko kvalifikacijo in bogatimi izkušnjami pri opravljanju tovrstnih del.

Lastnosti rezanja neželeznih kovin in zlitin s kisikovim tokom

Tako kot lito železo je treba baker pred rezanjem segreti. Ogrevanje se izvaja na temperaturo 800-900 stopinj Celzija. Baker ima visoko toplotno prevodnost, zato bo rezanje brez predgrevanja povzročilo znatno upogibanje, prostorsko popačenje in ostanke.

Zlitine na osnovi bakra z drugimi elementi (medenina, bron itd.) je treba segreti tudi. Vendar temperatura predgrevanja ne sme preseči 500 stopinj Celzija.

Prednosti in slabosti tehnologije rezanja na kisikovo gorivo

V primerjavi z drugimi alternativnimi metodami rezanja pločevine različnih vrst jekla je ta tehnologija odlična za rezanje vzdolž ukrivljenih linij, za rezanje lukenj velikega premera. Tudi ta metoda vam omogoča, da dobite slepe luknje.

Druga in zelo pomembna prednost je enostavna uporaba opreme. Plinski rezalnik ima majhno maso, tako da lahko varilec z njim dela dolgo časa, ne da bi se utrudil. To pozitivno vpliva na uspešnost.

Plin je razmeroma ugodno in poceni gorivo. In to je tretja ugodnost.

Zelo pomembna pomanjkljivost tehnologije je eksplozivnost uporabljenih snovi. Zato kršitev tehnološke discipline ni dovoljena. Neupoštevanje varnostnih predpisov lahko povzroči resne posledice.

Pravila delovanja reduktorja kisika za rezanje kovin

Pred priključitvijo menjalnika se mora delavec prepričati, da na navojnih površinah ni kontaminacije. Če obstajajo, je potrebno onesnažene površine obdelati s kerozinom ali topilom. Šele po čiščenju sistema in odstranitvi vseh tujih delcev in elementov, ki lahko zaidejo v menjalnik in motijo njegovo delovanje, lahko namestite in pritrdite matico na menjalnik.

Na enak način so nameščeni tudi drugi menjalniki.

Plini se sprožijo z gladkim odpiranjem ventila jeklenke. Če ne opazite nobenih odstopanj od delovanja, lahko ventil popolnoma odprete. Če se menjalnik začne segrevati, povzroča nenormalen hrup, morate takoj zapreti vztrajnik kisikove jeklenke za rezanje kovin.

Varnost med delom

Popripravljalna dela, je treba zagotoviti, da ni puščanja plina. To je lahko zelo nevarno. Šele takrat lahko prižgete rezalnik in prilagodite plamen.

Če morate pri delu narediti kratek premor (ne več kot dve ali tri minute), potem samo izklopite rezalni ventil. V primeru, da je delo dlje časa ustavljeno, je potrebno zapreti reduktor in ventil plinske jeklenke.

Na kisikovem rezanju kovine smejo delati samo delavci, ki so opravili vsa potrebna navodila.

Prepovedano je opravljati kakršna koli dela v bližini eksplozivnih rezervoarjev in vnetljivih materialov. Če se dela izvajajo v majhnih zaprtih prostorih, morajo delavci redno počivati in dihati svež zrak.

Varjenje v proizvodnji, ki se izvaja sistematično (ne začasno), je treba izvajati v posebej opremljenih prostorih. Hkrati površina enega delovnega mesta ni manjša od štirih kvadratnih metrov. Prehodi med delovnimi mesti morajo biti najmanj 0,8 metra.

Prostori morajo biti opremljeni z močnim izpuhom škodljivih snovi. Njegova zmogljivost mora biti 2500-3000 m³ na 1 m^{3 sežganega plina.}

V primeru, da je v enem prostoru (delavnici) opremljenih več kot deset delovnih mest varilcev, jim plin ne dovajamo iz jeklenk, temveč centralno iz plinovodne postaje. Dovoljena je dobava plinov iz obstoječih plinovodov.

Jeklenke z delovnim plinom je dovoljeno prevažati samo z zaščitnimi pokrovčki. sopreprečite poškodbe in kontaminacijo ventila. Prepovedano je ročno prevažati jeklenke na dolge razdalje. Za te namene morate uporabiti posebne naprave in vozičke. Cilindri, ki trčijo ob tla ali drug drugega, niso dovoljeni.

V kisikovi jeklenki za rezanje kovine lahko v primeru kršitve tehnologije in vrstnega reda dela nastane eksplozivna mešanica plina in kisika. Zato je treba k nastavitvi menjalnikov pristopiti odgovorno.