Ювелирное обозрение

• СОДЕРЖАНИЕ:
• • Основные методы резки металла газом
• • Как рассчитать стоимость услуги за метр
• • Расход газа при резке металла
• • Особенности резки в размер
• • Преимущества метода газовой резки
• • Возможность деформации
• • Процесс раскроя металла
• • Устройство ручного газового резака
• • Устройство инжекторного резака
• • От чего зависит расход газа

Газовая резка металла (кислородная/автогенная) – процесс разрезания стальных и металлических изделии/заготовок кислородным потоком, который подается из специального аппарата. Суть процедуры раскроя заключается в горении металла, с помощью газовой смеси и кислорода, подаваемых на обрабатываемый элемент. Предварительно изделие нагревается до 1300 градусов открытым пламенем, затем подается кислородная струя, разрезающая металл в соответствии со схемой. Современная технология газовой резки позволяет производить раскрой листа любой конфигурации толщиной до 300 мм, в отдельных случаях до 1000 мм.

Основные методы резки металла газом

Копьевая резка – с помощью данной операции производится обработка нержавейки, чугуна и низкоуглеродистой стали больших диаметров. Суть резки заключается в том, что копье разогревается до температуры плавления и прижимается к разрезаемой заготовке. Метод распространен в области машиностроения и металлургии.

Кислородно-флюсовая резка используется для работы с высоколегированными хромистыми и хромоникелевыми сплавами. Данный способ характеризуется тем, что в струю газа (кислорода) начинает вводится порошкообразный флюс, он служит дополнительным источником тепла.

Воздушно-дуговая резка основана на расплавлении металла посредством электрической дуги. При использовании данного метода газ подается вдоль всего электрода.

Резка пропаном выполняется при необходимости раскроя титана, низколегированных и низкоуглеродистых стальных сплавов. Оборудование данного типа не может раскроить металл толще 300 мм.

Толщина материала, см	Пробивание, сек.	Ширина реза, см	Расход пропана, м 3	Расход кислорода, м 3
0,4	От 5 до 8	0,25	0,035	0,289
1,0	От 8 до 13	0,3	0,041	0,415
2,0	От 13 до 18	0,4	0,051	0,623
4,0	От 22 до 28	0,45	0,071	1,037
6,0	От 25 до 30	0,5	0,071	1,461

Как рассчитать стоимость услуги за метр

При расчете стоимости в рассмотрение принимается: толщина металла, максимальный размер детали, ширина реза, кромка, особенности конфигурации, исходный материал – черный или цветной металл, а также предусмотрена резка под углом. Как правило, формула для расчета принимает во внимание прямой рез, если же она осуществляется по окружности/сектору, тогда используется повышающий коэффициент 2.0. Стоимость одного отверстия = 0,25 стоимости реза 1 п.м. металла.

Расход газа при резке металла

Рабочий диапазон, мм	Резательное сопло NX	Кислород (давление, bar)	Горючий газ (давление, bar)	Кислород (потребление, m3/h)	Горючий газ (потребление, m3/h)
3-5	000 NX	1,0-2,0	0,5	1,5-2,0	0,20
5-10	00 NX	1,5-2,0	0,5	2,0-3,0	0,30
10-15	0 NX	2,0-3,0	0,5	3,0-3,5	0,35
15-25	1 NX	2,5-3,5	0,5	3,5-4,5	0,40
25-50	2 NX	3,5-4,0	0,5	4,0-4,8	0,40
50-75	3 NX	3,0-4,5	0,5	5,0-6,5	0,40
75-150	4 NX	3,5-5,5	0,5	6,5-9,5	0,50
150-200	5 NX	4,5-5,5	0,5	10,0-14,0	0,60
200-300	6 NX	5,5-6,5	0,5	15,0-19,0	0,70

Особенности резки в размер

Газовая резка позволяет проводить фигурный раскрой листа. Используя газовый резак, можно получить ровный вертикальный край без рваных швов. Также повысить качество можно применяя трафаретную резку. Среди достоинств метода – мобильность оборудования, благодаря чему можно совершать одинаковые операции по шаблонным задачам.

Преимущества метода газовой резки

• ● быстрота и универсальность
• ● оптимальная стоимость и высокое качество
• ● любой уровень сложности
• ● любая конфигурация реза
• ● возможность работы с металлом разной толщины

Возможность деформации

Деформация – обычное явление, если на металл оказывается термическое воздействие. Исправить дефекты можно с помощью вальцовки, обжига, предварительного закрепления изделия, также не стоит превышать допустимую скорость обработки.

Процесс раскроя металла

● Резка начинается с точки, от которой должен идти разрез.
● Эта точка разогревается до температуры 1000-1300 С. После воспламенения материала пускается узконаправленная струя кислорода.
● Резак плвно ведется по линии (угол – 84-85 градусов), сторона – противоположная от резки.
● Когда линия раскроя достигнет 20 мм, угол наклона меняется на 20-30 градусов.

Процесс демонтажа металлических конструкций потребует использования специализированного инструмента. Заготовка деталей осуществляется резкой, для этого используется рассекание металла как газовой установкой пропаново – кислородного типа, так и другими приспособлениями. Для обработки конструкций небольшой толщины подойдут механические устройства, толстые листы обрабатываются газовым резаком. Принцип эксплуатации установки одинаковый, вне зависимости от конструкции. Как правильно пользоваться механизмом, описывают различные технические задания, необходимо соблюдать требования безопасности, другие особенности.

Принцип действия и виды

Принцип действия основан на подачи струи кислорода чистым видом, через сопло газового резака. Вне зависимости от конструктивных особенностей автогена, выполнение происходит за счет сгорания металла под воздействием пропано – кислородной среды. Основное требование к применению устройства – температура горения должна быть выше плавления, иначе материал будет плавиться и стекать, что мешает качественной работе.

Большая часть стальных сплавов не поддается воздействию резака кислородно пропанового, ввиду ограничения по максимально доле легированных примесей. Наличие углерода в составе элемента может привести к нестабильному функционированию, или остановить процесс. Воздействие на металл происходит несколькими шагами:

• Температура повышается до уровня, как сталь начинает гореть. Для получения требуемого факела пламени, озон чистым видом смешивается с горючей смесью, необходимыми пропорциями.
• После разогрева зоны происходит как окисление прогретой стали средой кислорода, так и освобождение материалов с участка обработки.

Классификация ручных резаков подразделяется по нескольким параметрам, зависящим от типа работы. Основные характеристики:

• разновидность горючего газа, применяется метан, пропан — бутан, ацетилен и другие;
• мощность, параметр получения смеси для разогрева;
• конструкция сопла, воздействующая на получение газа, применяется как инжекторные установки, так и без инжекторные.

Мощность подразделяется на несколько видов, от малой до высокой степени резки вещества. При малой мощности осуществляется воздействие на изделия толщиной от 3 до 100 мм, средним типом установок возможно разрезать материалы толщиной до 200 мм, высокой – 300 мм. Существуют разновидности, способные обработать изделие толщиной до 500 мм, такие установки применяются как промышленностью, так и бытовыми условиями. Некоторые составляющие характеристики зависят не только от мощности, но и от конструкции газового резака.

Конструкция

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

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

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

Конструкция газового резака

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

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

Преимущества и недостатки

Газовая горелка предназначена для рассекания изделий в производственных условиях, при большом объеме задач. Перед тем, как применить устройство, важно понимать, какими ключевыми особенностями обладает резка металла пропаном и кислородом:

1. Механизм действия удобен при выполнении криволинейных линий отреза. Стабильная мощность позволяет разделять на части металлические изделия различной толщины. В ситуациях, когда невозможно применение инструмента, такого как, углошлифовальная машинка, используется газовая горелка. Задача по изготовлению круглого изделия или отверстия глухого типа выполняется газовой горелкой, не требуя особых усилий.
2. Газовый резак обладает преимуществом в отличие от бензиновых моделей. Помимо малого веса, механизм не издает повышенных шумов при функционировании, а также компактен.
3. Использование аппарата, основанного на воздействии горючего газа, позволяет ускорить выполнение вдвойне, что не под силу механическим инструментам.
4. Пропан, как газ в жидком состоянии, отличается низкой ценой. Поэтому применяется не только при обработке изделий в производственных нуждах, но и при утилизации металла и других действиях.
5. Использование пропана в качестве горючей смеси позволяет выполнять качественный срез. Порезка осуществляется по узкой кроме, что является основным фактором качественной работы.

Недостатками можно отметить, что некоторые материалы невозможно обработать пропановым резаком, например чугун и высоколегированные стали.

Особенности использования

Стальные материалы с высоким содержанием углерода не рекомендуется резать газовым устройством. Причиной является высокая температура плавления, близкая к параметру очага. Вместо окалины, выбрасываемой от воздействия сопла, происходит реакция материала с краями кромок, результатом чего прекращается доступ кислороду, соединение невозможно обработать.

Работа с чугуном может вызвать некоторые трудности, такие как присутствие графита, форма зернистости. Также газовая резка пропаном не используется, в случаях обработки меди, алюминия, других легко плавящихся сталей.

Необходимое оборудование

Для выполнения различных задач по обработке стали, необходимо подготовить оборудование, соответствующие инструменты. Эксплуатация производятся с помощью:

• баллонов с кислородом и пропаном;
• инструмент для рассекания;
• мундштук определенного размера;
• шланги.

Техникой безопасности обусловлено наличие на каждом баллоне регулировочного вентиля. Пропановый баллон имеет резьбу обратного хода, вследствие этого установка дополнительного редуктора невозможна. Оборудование имеет схожие конструкции, как при домашнем использовании, так и производственными целями. Перед тем, как производить срез металла, необходимо проверить работоспособность, наличие всех регулировочных элементов.

Шланги для кислородно-пропанового резака

Поступление озона маркируется синим цветом, вентили расположены как непосредственно на баллоне, так и на резаке. Пропановый поток маркируется как все остальные газовые и взрывоопасные вещества, красным либо желтым цветом.

После подключения резака, начинается процесс, при котором кислород и пропан сливаются в смесительной камере, вследствие чего образуется горючая смесь. Конструкцией предусмотрена смена агрегатов, для планового ремонта и технического обслуживания, в случае выхода из строя одного из узлов, возможно его заменить, продолжить работу. Мундштук подбирается в зависимости от типа производимых задач, имеет различные показания и отличается по номерам.

Нюансы резки

Процесс рассекания предусматривает контроль скорости, подбор параметром происходит визуально, зависит от количества искр и их разлетания. Поток искр, образуемый процессом резки, должен образовываться под углом 90 ° по отношению к поверхности. Скорость регулируется, если поток изменяет направление, в этом случае скорость низка, требует настройки.

Толщина структуры влияет на процесс, в случае обрабатываемого листа, толщиной более 6 см, его необходимо разместить под небольшим углом для стекания шлака. При обработке толстых изделий, важно выдержать угол наклона больше на 15 °, контролировать скорость. В случае остановки рассекания на середине пути, процесс не возобновляется в данной точке, а происходит сначала. Во избежание переделки при действиях с толстым изделием, необходимо вести резак так, чтобы металл обрабатывался по всему периметру.

Резка металла газовым резаком

После завершения рассекания стали, отключается подача режущего газа. Затем перекрывается вентиль на баллоне, последней очередью закрывается подача горючей смеси.

Поверхностная и фигурная резка

Процесс создания рельефа на поверхности металла производится несколько другим способом. Резка выполняется соплом, а расплавленный шлак, подогревает нижнюю часть изделия. Подогрев производится до температуры, не превосходящей воспламенение материала.

Открытие режущего кислорода обеспечит определенный участок горения материала, благодаря чему производится чистая кромка и линия разреза.

Действие производится под углом до 80 °, после подачи газа, резак перемещается в углы от 18 до 45 °. Образование канавок необходимого размера осуществляется регулировкой скорости. Больший размер канавки достигается как изменением угла мундштука, так и замедлением скорости, регулировкой уровня кислорода. Ширина канавки изменяется путем настройки подачи струи через сопло, соотношение глубины, ширины канавки приравнивается 1 к 6. Ширина при этом условии преимущественный объект, т.к. возможно образование закатов на поверхности изделия.

На что обратить внимание при выборе газового резака

Подбор качественного инструмента напрямую зависит на результат. Если пренебречь некоторыми параметрами теряются определенные свойства резака, снижаются параметры безопасности. Пропан и кислород взрывоопасные вещества, которые требуют соблюдения некоторых требований при эксплуатации:

• Рукоятка выполняется из алюминиевых сплавов, пластик применяется более дешевыми инструментами, со временем плавиться, теряет форму.
• Латунный ниппель прослужит дольше алюминиевой структуры, так как имеет больший ресурс к деформациям.
• Вращение вентилей должно производится с небольшим усилием, для остановки процесса в случае возникновения нестандартной ситуации. Рекомендуемый размер вентиля – не менее 4 см.
• Наиболее надежные шпиндели изготавливаются из нержавейки, способны выдержать до 1500 циклов без замены, латунные не выдерживают подобного срока эксплуатации. Наиболее подходящим вариантом являются комбинированные шпиндели, имеющее благоприятное соотношение цена-качество.
• Конструкция резака должна быть разборной, для продления срока службы производится техническое обслуживание. Материал мундштука – медь.

Кислородно-пропановый резак вентильного типа

Необходимо обратить внимание на доступность ремонтных комплектов, запасных частей для резака. Если свободной продажей таковых не имеется, могут возникнуть проблемы при произведении ремонта.

Как пользоваться кислородно пропановым резаком

Функционирование пропаново – кислородным резаком требует соблюдения определенных правил. Перед тем, как пользоваться оборудованием с кислородным, пропановым резаком, важно ознакомиться со следующими требованиями:

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

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Газовая резка самая популярная, так как не требует соблюдения норм для помещения и выполняется просто. Шов получается не рваный и аккуратный, если используются трафаретки. Все резаки компактные и мобильные, простые в транспортировке. Можно использовать множество газов. Этот способ позволяет работать с толстыми заготовками и выполнять сложные операции. Не требуется электропитание, режим может быть ручной или автоматический.

Особенности технологии

Выбор газа для резки зависит от свойств металлической заготовки. Кроме технического кислорода может быть использован ацетилен, коксовый и нефтяной газ, метан, пропан, бутан и смеси из них.

Кислород используется при резке металла газом, если материал обладает определенными характеристиками:

• высокой теплопроводностью;
• температурой плавления выше температуры воспламенения в кислороде;
• температурой плавления тугоплавких окислов ниже температуры плавления металла;
• образованием жидких шлаков в процессе резки;
• выделением большого объема тепла.

Чтобы резать металлическую заготовку, ее сначала необходимо подогреть. Потом материал сжигается, продукты сгорания удаляются струей газа.

Резка может быть:

• поверхностная – образование шлицев и каналов;
• копьевая – образование отверстий или проемов;
• разделительная – в виде сквозного реза.

Для разных работ выбираются разные горелки. Существует несколько видов, которые предназначены для выполнения разных работ.

Любая горелка состоит из:

• рукоятки;
• вентиля;
• клапана (не во всех моделях);
• наконечника (удлинительной трубки);
• мундштука (насадки).

Смешение газа с воздухом может происходить в наконечнике или мундштуке. В моделях с клапаном газ с кислородом смешивается в головке, что повышает уровень безопасности. Использование моделей без клапана позволяет применять в работе газ с различным давлением. Газовые резаки для резки толстого металла комплектуется несколькими мундштуками.

Технология состоит из четырех шагов:

• разогрева заготовки;
• введения в область обработки газовой смеси;
• воспламенения материала;
• процесса горения.

Струя должна быть равномерной, чтобы пламя не погасло. В процессе горения образуются окислы, которые удаляются газовой струей.

Инструкция по резке металла

Важно правильно подключить и подготовить резак. К баллонам подсоединяют трубки с затворами на концах. Далее проверяется подача газа (если это кислородно-пропановая резка металла) — клапан закрывается, вентиль на баллоне открывается. Потом, следя за манометром, клапан медленно открывают. Давление должно быть 0,35–0,55 атмосфер. Потом нужно продуть шланг – открыть клапан. Газ начинает выходить с характерным звуком. Если манометр показывает стабильное давление, клапан закрывается.

Следующий шаг – проверка подачи кислорода и настройка давления. Сначала открывается клапан на баллоне, потом – регулятор (давление потока 1,7-2,7 атмосфер). Чтобы продуть шланг, на резаке открывают вентили кислорода. Их два: для подачи в дюзу и образования смеси. Сначала нужно открыть первый, потом второй (на 3-5 секунд).

Внимание! Перед зажиганием вентиля следует убедиться, что нет протечки в соединениях, поблизости не играют дети и не гуляют животные.

Первым открывают клапан подачи газа, чтобы вышел кислород, который после проверки остался в смесителе. Вентиль надо крутить до тех пор, пока будет слышно, как выходит газ. Расположенная перед резаком зажигалка должна касаться мундштука. После нажатия на рычаг искры поджигают газ.

Сразу нужно открыть вентиль кислорода. О его достаточном объеме свидетельствует изменение цвета пламени на голубой. Чтобы факел увеличился в размерах, необходимо подать больше кислорода. Давление газа и кислорода при резке металла полностью зависит от толщины заготовки.

Важно! Если пламя неустойчивое и «сопит», кислорода слишком много. Объем необходимо уменьшить, чтобы пламя было в форме конуса.

По технологии газовой резки металла пламя подносилось к материалу кончиком, прогревая поверхность. После появления расплавленного металла начинается подача кислорода, поджигающего его. Струя увеличивается до тех пор, пока материал будет до конца прорезан. Одновременно вдоль линии реза продвигается мундштук. Искры и шлак удаляются струей.

Оптимальная скорость резки определяется по искрам – они должны улетать под углом 85-90 о . Если угол меньше, скорость нужно уменьшить. Если заготовка толстая, ее нужно расположить под углом, чтобы стекали шлаки. Останавливаться, не закончив процесс, не рекомендуется. По окончании работы сначала перекрывается кислород, потом газ.

Давление кислорода при резке металла

Резак функционирует нормально, если давление кислорода при резке металла 3-12 атмосфер (зависит от толщины заготовки и диаметра сопла). Чем выше давление для конкретных размеров, тем больше кислорода попадает на металлическую поверхность, она лучше окисляется (но до определенного предела). Если давление для конкретной заготовки и оборудования превышает норму, кислород протекает через разрез бесполезно.

Второй отрицательный момент – увеличение ширины разреза и перерасход кислорода. Материал тратится бесполезно. Поэтому для каждого сопла и заготовки давление рассчитывается отдельно. Уровень контролируется по показаниям манометра, но они неточные, так как давление снижается в процессе прохождения через шланг и мундштуки.

Регулировка кислородного редуктора при резке металла производится при помощи винта. Для повышения давления его крутят по часовой стрелке, для понижения – наоборот.

Важно! Необходимо так же знать, какое давление на редукторах горючих газов при резке металла. Они классифицируются по максимальному давлению (при резке 15-30 атмосфер).

Давление задается перед началом работы, роль редуктора – поддерживать уровень.

Припуски на резку металла

Припуск на резку металла газом — слой, который теряется в процессе обработки соответственно чертежу. Нормы для стальных заготовок определены в Минимальные припуски ГОСТ 12169-82:

• 3-5 мм при толщине до 60 см;
• 5-10 мм при толщине 100 см;
• 10-25 мм для очень большой толщины.

Важно! Величина припусков на резку металла зависит от ширины борозды, погрешностей используемого оборудования, химического состава материала, отклонений из-за деформаций, допущенных работников технологических неточностей.

Техника безопасности при газовой резке металла

Техникой безопасности при газовой резке металла определено, что работать лучше на воздухе или в помещение с идеальной системой вентиляции, земляным или бетонным полом. Половое покрытие в радиусе 5-и метров нужно очистить от предметов, которые легко воспламеняются: стружки, ветоши, бумаги, листьев и растений. Заготовку лучше всего уложить на металлический стол удобной высоты. Ни на полу, ни на столе не должно быть пятен, оставленных легковоспламеняющимися веществами.

Перед началом работы необходимо убедиться, что под рукой имеется:

• защитные средства (кожаные перчатки, защитные очки, крепкая обувь);
• огнестойкая одежда (не допускается синтетика, рваные края, свободный крой);
• инструменты (специальный карандаш, угольник, линейка);
• специальная зажигалка (спички не подходят).

Самый большой вред работнику причиняется, если взрывается смесь из-за неправильного обращения с баллонами или горелкой. Самыми опасными считаются взрывы баллонов, наполненных кислородом. Если неправильно обращаться с горелкой, можно получить ожоги. На глаза отрицательно влияют видимые и инфракрасные лучи, искры, брызги шлака. Если не пользоваться защитными очками, существует вероятность на какое-то время потерять зрение.