Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Газовая резка VS плазменная резка

Газовая резка VS плазменная резка

Плазменная резка стала распространена благодаря точности и качеству реза, но традиционная газовая резка еще применяется в различных технологических процессах.
Резка кислородом по-прежнему широко используется для работ, требующих высокой степени мобильности и маневренности, особенно для резания толстых стальных заготовок.

Оба процесса имеют свои преимущества и ограничения: толщина материала, качество резки, маневренность и стоимость компонентов — лишь некоторые моменты, которые следует учитывать при выборе. Ниже рассмотрим преимущества и особенности каждого.

Что такое кислородная резка?

При кислородной резке пламя кислородного-топливной смеси предварительно нагревает сталь до температуры воспламенения.

Кислородная струя направляется на металл, создавая химическую реакцию с образованием оксида железа, также известного как шлак. Мощный поток кислорода удаляет шлак из пропила.

При использовании кислородных горелок качество резки, время предварительного нагрева и толщина металла зависят от типа топливного газа. В процессе задействуют один из четырех топливных газов в сочетании с кислородом: ацетилен, пропан, пропилен и природный газ.

Для чего используется резка кислородом?

Ручная кислородная резка распространена в проектах с малыми объемами, когда использование дорогостоящих агрегатов экономически не обосновано.
Например, подготовка деталей для последующей ковки и штамповки, в литейных цехах, резка труб.
Кислородная резка эффективна при работе с толстой сталью и черными металлами.

Существуют кислородно-топливные горелки, которые можно использовать для нескольких процессов, таких как резка, сварка и пайка.

Преимущества кислородной резки:

  • Неоспоримый плюс этого процесса — низкие первоначальные затраты и портативность компонентов по сравнению с аппаратами плазменной резки.
  • Способность быстро резать более толстую сталь, в добавок, универсальность системы.

Что такое плазменная резка?

На базовом уровне плазменная резка — это процесс, в котором высокоскоростная струя ионизированного газа подается из отверстия сужающего сопла. Высокоскоростной ионизированный газ — плазма, проводит электричество от горелки плазменного резака к заготовке. Плазма нагревает заготовку, расплавляя материал.
Для различных типов металла используются разные газы: черные металлы и сплавы разрезаются с использованием активных газов — кислород. Неактивные, инертные газы: азот, аргон, — применяются при резке цветных металлов и сплавов.

Скоростной поток плазмы, создаваемый встроенным или отдельно подключенным компрессором, механически сдувает расплавленный металл, разделяя материал.

Для чего нужна плазменная резка?

Плазменная резка выполняется на любом типе проводящего металла, например: цветные металлы, мягкая сталь, алюминий и нержавеющая сталь. С помощью плазменного аппарата мягкая сталь режется быстрее чем сплавы.

Плазменная резка идеально подходит для резки заготовок толщиной менее 25 мм. Плазменная резка отлично справляется с нестандартными задачами, такими как резка металлической пены: металла с ячеистой структурой, который практически невозможно разрезать с использованием кислородной резки. По сравнению с механическими средствами, плазменная резка, как правило, намного быстрее и легче выполняет нелинейное резание.

Преимущества плазменной резки:

  • Плюсы плазменной резки включают простоту использования, лучшее качество кромки и большую скорость перемещения.
  • Плазменная резка не зависит от окисления, поэтому может резать алюминий, нержавеющую сталь и любой другой проводящий металл.
  • Работа с любыми металлами: черными, цветными, тугоплавкими.
  • Производительность при разделке металла малой и средней толщины в 3 раза выше ручной кислородной резки.
  • Точечный, локальный нагрев поверхности, без лишней деформации и перегрева все детали.
  • Безопасность, поскольку отсутствуют баллоны с горючим газом.
  • Возможность фигурной резки сложных форм.
Читайте так же:
Классификация сталей по способу раскисления

Нужна для периодических ремонтных работ, технического обслуживания или проектов, которые требуют больших объемов резки.

Газовые резаки

Газовые резаки

Резаки классифицируют на резаки разделительной и поверхностной резки, которые бывают:
— для ручной, машиной резки,
— для ацетилена и газов-заменителей.

По принципу действия существуют резаки инжекторные и резаки безинжекторные.

По конструкции мундштука: щелевые многопламенные, с предварительным или внутрисопловым смешением газов.

Наибольшее применение получили ручные инжекторные резаки универсального назначения для разделительной резки металла толщиной от 3 до 300 мм.

Машинные резаки, как правило, используются в безинжекторном исполнении.

Принцип действия инжекторного резака заключается в том, что подача горючего газа низкого давления от 0,01 кг*с/см 2 происходит за счет подсоса струей кислорода большего давления, вытекающей из инжектора.

В головке, где крепятся два сменных мундштука (внутренний и наружный), по отдельному каналу с вентилем подается кислород для резки.

Внешний вид резаков одинаковый. Изготавливаются из латуни, рукоятка из пластмассы, допускается алюминий. Резак состоит из ствола, двух ниппелей, инжектора, смесительной камеры, трубок, головки и сменных мундштуков. На стволе расположен вентиль подогревающего кислорода и вентиль горючего газа. Вентиль режущего кислорода расположен на трубке режущего кислорода, соединенной с внутренним мундштуком головки.

Маховички вентилей имеют окраску и надпись:

  1. «Кислород» — синий цвет,
  2. «Ацетилен» — белый цвет,
  3. «Горючий газ» — красный цвет.

Внутренний и наружный мундштуки для лучшего теплоотвода изготавливаются из красной меди. Детали, соприкасающиеся с ацетиленом, до смесительной камеры изготовлены из латуни с содержанием меди не более 70%.

Резаки машинные. Резаки машинные предназначены для кислородной резки сталей, но только углеродистых, низколегированных и титана, другими словами, только тех материалов, которые могут гореть в кислороде. Резак состоит из:

  • корпуса;
  • штуцера;
  • мундштука;
  • трубки.
  • смесительной камеры;
  • инжектора;
  • трубки;
  • головки резака;
  • мундштуков внутренних и наружных.

Машинные резаки используются для оснащения машин кислородной резки. Сами резаки конструктивно отличаются формой головки, количеством регулировочных вентилей, габаритами и т.д. В зависимости от принципа образования газовой смеси для подогревающего пламени машинные резаки подразделяются на инжекторные, равного давления и внутрисоплового смещения.

Инжекторные резаки имеют такую же схему, как и универсальные ручные резаки.

В резаках равного давления инжектор и газы подаются в смеситель под одинаковым давлением через центральные и боковые каналы головки.

Резаки внутрисоплового смещения отличаются тем, что смесь образуется не в смесителе, а в выходных каналах мундштуков, где происходит смещение кислорода и горючего газа. Резаки этого типа могут быть как инжекторные, так и равного давления.

Резаки равного давления и внутрисоплового смещения более устойчивы, что делает их более безопасными, чем инжекторные. В процессе механизированной газовой резки они меньше нагреваются и менее склонны к обратным ударам, хлопкам. Они более надежны в работе и обеспечивают постоянство состава подогревающего пламени, но требуют повышенное давление горючего газа в резак.

Читайте так же:
Как развести проводку на точечные светильники

В машинных резаках в качестве горючего газа используют пропан-бутан, ацетилен, природный газ (метан) и другие газы-заменители ацетилена.

Резаки, работающие на газах-заменителях, имеют некоторый ряд преимуществ в сравнении с ацетиленовыми машинными резаками:

— не склонны к обратным ударам и хлопкам, что делает их безопаснее и продлевает их эксплуатацию;
— меньше нагреваются;
— имеют большую длину пламени, это позволяет располагать торец мундштука выше над поверхностью разрезаемого металла, что очень важно при пробивке отверстий.

Сама конструкция резака предусматривает его установку на полуавтомате или на суппорте машины газовой резки.

Главные отличия машинного резака от ручного:

— машинный резак оснащается системой регулировки высоты для ручного или автоматического регулирования по высоте;
— резак устанавливается вертикально (или под углом в 3-х резаковом блоке);
— у большинства машинных резаков не имеется вентилей для регулировки подачи газов, в таком случае регулировка производится с пульта управления машины;
— некоторые конструкции резаков предусматривают использование неразъемных мундштуков.

Не допускается эксплуатация неисправных резаков!

Это приводит к взрывам и пожарам, а также ожогам и тяжелым травмам газорезчика.

Газорезчик должен знать устройство резака, уметь обнаружить неисправность и быстро ее устранить.

В обязанности газорезчика любой квалификации входит выполнение текущего (малого) ремонта, включающего:
— устранение наружных загрязнений (брызг, окалины) на мундштуках резака;
— прочистку выходных каналов для создания разряжения (подсоса) в каналах горючего газа;
— устранение неправильной формы подогревающего пламени и режущей струи калибровкой выходных каналов мундштуков;
— устранение неплотностей в соединениях без разборки ствола и головки резака (подтягивание накидных гаек и сальников вентилей).

Другие неисправности, требующие разборки вентилей:
— пайка корпуса, головки с трубками;
— установка новой смесительной камеры взамен сгоревшей при обратном ударе;
— исправление седел вентилей, штуцера корпуса или ствола;
— пайка ниппелей.

Неисправности должны устраняться централизованно в специальной мастерской.

Резка металла газом. Резка на природном газе.

rezka-metalla-gazom-rezka-na-prirodnom-gaze

Основу природного газа составляет метан, содержание которого в некоторых газовых месторождениях достигает 99%.

Давление природного газа в баллоне.

К местам потребления природный газ поступает по трубопроводам под низким давлением или под давлением 150 кг/см 2 в баллонах, окрашенных в красный цвет. В случае отсутствия специальных баллонов для хранения и транспортирования природного газа могут быть использованы обычные кислородные баллоны с измененным вентилем и перекрашенные в красный цвет с соответствующей белой надписью.

Для резки газами — заменителями ацетилена разработаны специальные резаки. Они отличаются от ацетилено-кислородных резаков только размерами выходных отверстий наружного мундштука, смесительной камеры и инжектора, которые должны быть несколько большими.

Резак РЗР-55 для резки металла природным газом.

Резак РЗР-55 предназначен для ручной разделительной резки стали толщиной от 5 до 300 мм с использованием природного газа и некоторых других газов-заменителей, а также пропан-бутановой смеси. Он комплектуется двумя наружными и пятью внутренними мундштуками. Техническая характеристика резака РЗР-55 дана в табл. 1.

Таблица 1

Техническая характеристика резака РЗР-55.

Характеристика резака типа УР для резки на природном газе.

Чаще всего для работы на природном газе применяют обычные ацетилено-кислородные резаки с рассверленными отверстиями в смесительной камере, инжекторе и в наружных мундштуках. Характеристика резака типа УР для работы на природном газе дана в табл. 2.

Читайте так же:
Датчик отключения компрессора по давлению

При резке металла толщиной от 250 мм и более рекомендуется подачу кислорода в резак осуществлять по двум шлангам — отдельно для подогревательного пламени и режущей струи, при этом давление устанавливается по манометрам на отдельных редукторах.

Таблица 2

Характеристика резака типа УР для резки на природном газе.

Толщина металла, мм№ внутреннего мундштукаДиаметр отверстия, ммРасход, м 3 /час
В наружном мундштукеВ смесительной камереИнжектораПриродного газаКислорода для горючей смеси
5—1516,03,01,01,11,7
15—5026,03,01,01,31,9
50—10036,03,01,01,42,0
100—20047,23,01,01,62,4
200—30057,23,01,01,92,9
Редуктор для природного газа.

rezka-metalla-gazom-rezka-na-prirodnom-gazeДля понижения давления газа пользуются серийным водородным редуктором, окрашенным в красный цвет, с накидной ганкой левой нарезки диаметром 21,8 мм. При отсутствии водородных редукторов может быть использован обычный кислородный редуктор, у которого следует заменить накидную гайку. Удобнее пользоваться переходным штуцером (рис. 1), позволяющим присоединять обычный кислородный редуктор без каких-либо переделок.

После работы на природном газе нельзя использовать редуктор снова для кислорода без предварительного обезжиривания.

При работе от трубопровода у рабочего места рекомендуется устанавливать предохранительный жидкостный затвор.

При давлении в сети не свыше 0,02 кг/см 2 может быть применен специальный постовой затвор ЗГГ-З для городского и природного газа (метана). Устройство и принцип работы его аналогичны затвору низкого давления для ацетилена.

При более высоких давлениях нужно устанавливать затвор закрытого типа. Лучше вместо затвора пользоваться редуктором, который является надежным предохранителем при обратном ударе, и позволяет производить работу в зимнее время на открытом воздухе.

Значительно меньшая температура пламени, создаваемого смесью природного газа и кислорода, по сравнению с температурой ацетилено-кислородного пламени, уменьшает скорость охлаждения кромок, нагреваемых при резке. Поэтому применение природного газа вместо ацетилена особенно целесообразно при кислородной резке легированных сталей, склонных к образованию трещин. Кроме того, резка на природном газе вызывает меньшее науглероживание на поверхности реза. Скорость резки такая же, как и при использовании ацетилена. Время подогрева кромки начала реза — больше.

При пользовании природным газом поверхность реза получается более чистой и качественной, чем при резке ацетиленом. Значительно меньше и деформация металла, что особенно важно при резке малых толщин.

Техника резки на природном газе ничем не отличается от техники резки на ацетилене.

Природный газ менее опасен в отношении образования взрывоопасных смесей с воздухом или кислородом, чем ацетилен, и менее чувствителен к обратным ударам. Однако при кислородной резке с использованием природного газа следует выполнять все правила техники безопасности, относящиеся к газопламенной обработке металлов с применением ацетилена

Область применения и методы газовой резки по бетону

Газовая резка по бетону

Конструкции и изделия из бетона/железобетона, так же, как и металлические аналоги, подвергаются дополнительной обработке: выполняется подгонка под определенные размеры, делаются проемы под окна и двери, отверстия в стенах под трубы и коммуникации. Для этих целей применяется кислородно-флюсовая газовая резка.

Читайте так же:
Магстронг 450 сверление и нарезание резьбы

Хорошие показатели при выполнении такой работы дает флюс с высокой тепловой эффективностью, в состав которого входят железный и алюминиевый порошки в сочетании 75-85% и 15-25% соответственно.

Принцип работы

В процессе резки газовым резаком происходит следующее: разогретый металл сжигается в струе кислорода, который нагнетается под давлением. Предварительно, сплав разогревают до необходимой температуры, при помощи специальной горящей смеси ацетилена с кислородом. Такой способ резки, кислородно-ацетиленовым резаком, применяется практически ко всем маркам металла (кроме нержавейки, цветных металлов и сплавов). Для газовой резки железобетонных изделий используют другой метод.

Кислородно-флюсовая резка

Метод заключается в следующем: в зону реза струей сжатого воздуха (например кислорода или азота) вдувается флюс (вещество, содействующее образованию шлака и улучшению качества металла при плавке) на основе порошка из железа, который выделяет при сгорании дополнительное количество теплоты, снижает концентрацию входящих в материал примесей и разжижает шлак.

При кислородно-флюсовой резке воспламенение флюса начинается над поверхностью разрезаемого материала, а полное сгорание происходит в полости реза. На практике это расстояние выбирается в зависимости от разрезаемого материала и колеблется в пределах от 15 до 50 мм.

С помощью специальной техники разрезаются железобетонные конструкции толщиной от 90 до 300 мм. При этом скорость прохода составляет 100 мм в минуту. Для образования хорошего струйного потока применяются сопла имеющие форму цилиндра и конуса суженную к выходу. Для резки толстых железобетонных конструкций используют метод кислородно-копьевой резки.

Кислородно-копьевая резка

Более продуктивным способом газовой резки по бетону является порошковое копье, с помощью которого работы можно проводить на конструкциях толщиной от 100 до 2000 мм. Порошковое копье имеет свойства обычного кислородного копья, которое предназначено для глубокого проникновения в материал, и свойства кислородно-флюсовой резки.

Схема кислородно копьевой резки

Рисунок 2 — Схема кислородно-копьевой резки

Принцип заключается в следующем: с помощью специальной автоматизированной трубки в место реза подается смесь железного и алюминиевого порошка, сгорание которого выделяет дополнительное тепло. Что бы кислородное копье длиной 3000 — 6000 мм подавало кислород к месту прожигания отверстия, используют специальную установку УФР-5.

В устройстве применяется толстостенная металлическая труба из стали наибольшим диаметром 20 — 35 мм заполненная на 60—65 % стальными прутками или тон­костенную газовая труба того же диаметра, обмотанная снаружи стальной проволокой диаметром 3—4 мм, через которую подается кислород, участвующий не только в горении, но и в выдувании продуктов, образовавшихся в результате сгорания.

Зная толщину конструкции можно просчитать количество затраченных на резку ресурсов исходя из данных таблицы 1.

Таблица 1 — Режимы кислородно-флюсового прожигания отверстий в железобетоне

Глубина, ммДиаметр прожигаемого отверстия, ммРасход флюса, кг/чДавление кислорода, кг*с/ см. квРасход кислорода, м. куб /чРасход стальной трубки, м/м длинны отверстияДиаметр копья, дюймыСкорость прожигания, мм/мин
До 50050 — 55306 — 760 — 8043/8120 — 180
500 — 100055 — 60308 — 1080 — 1004 — 53/880 — 120
1000 — 150060 — 703010 — 12100 — 1205 — 63/840 — 80
Читайте так же:
Краскопульт для покраски дерева

Резак УФР-5

УФР-5 используется как в ручной, так и в машинной кислородно-флюсовой резке. Так же его используют в кислородно-копьевой (порошковой) резке для точечного прожигания отверстий в материалах.

Установка УФР-5

Рисунок 3 — Схема работы установки УФР-5

Пояснение к рисунку 3:

  1. Копьедержатель.
  2. Флюсопитатель.
  3. Ручной резак.
  4. Машинный резак.

Топливом служит пропан или бутан в сочетании с кислородом. Инжектор подает флюс из бачка струей режущего кислорода. В режущей зоне он создает тройное воздействие:

  • термическое;
  • химическое (в резе образуются жидкотекучие шлаки — их удаление осуществляется струей кислорода);
  • абразивное (не сгоревшие частицы порошка и тугоплавкие окислы с поверхности кромок стираются, а после удаляются полностью).

Установка кислородно-флюсовой резки УФР-5

Рисунок 4- Установка кислородно-флюсовой резки УФР-5

Пояснение к рисунку 4:

  1. Тележка.
  2. Циклон.
  3. Флюсопитатель.
  4. Редуктор кислорода.
  5. Резак.
  6. Шланги.

В таблице 2 указаны скорость обработки бетона и расход материала при различных методах резки.

Таблица 2 — Скорость обработки бетона и расход материала в зависимости от способа резки

Способ резкиСкорость обработки бетона см. куб/минРасход материала на 1 куб. дм удаляемого бетона
труб, кгкислорода, м. кубфлюса, кг
Кислородно-флюсовая1005,54,5
Кислородно-копьевая3000,52,52,5

Дополнительное оборудование для работы

Работа с газовым резаком

Рисунок 5 — Работа с газовым резаком

При работе с газовым резаком, потребуется следующее комплектующее:

  1. Огнетушитель.
  2. Защитное обмундирование (толстые кожаные перчатки, рабочая крепкая обувь с толстой кожаной подошвой, специальные очки или маска).
  3. Соответственная одежда (комбинезон стойкий к брызгам расплавленного металла, за неимением, можно использовать хорошо облегающую хлопчатобумажную одежду. Запрещено одевать вещи из синтетических и легковоспламеняющихся тканей, рваных и сильно изношенных по краям).
  4. Инструменты для замеров (линейка, угольник и карандаш-мелок из мыльного камня).
  5. Специализированная зажигалка для газового резака (запрещено использовать спички и зажигалки из-за соображений безопасности).

По спецодежде есть ГОСТ Р ИСО 11611 — 2011, просмотреть его можно по ссылке.

Стоимость услуг железобетонной резки

Цена на разрезание бетонных и железобетонных конструкций зависит от расходуемого количества кислорода и флюса, на которое непосредственно влияет толщина изделия.

Стоимость аппаратуры дорогая, поэтому, если работа единичная, лучше договорится с резчиками о выполнении работ и цене индивидуально. В среднем цена составляет 100 рублей за 1 метр.

Видео

На видео показан процесс кислородно-копьевой резки. С помощью специальной установки, резчик прожигает точечное отверстие в толстом слое железобетонной конструкции.

Вывод

Газовая резка по бетону делится на:

  • кислородно-флюсовую с резом конструкции толщиной до 300 мм и скоростью прохода до 180 мм в минуту;
  • кислородно-копьевую (порошковую) с резом конструкции толщиной до 2000 мм и скоростью прохода не более 40 мм в минуту.

На территории СНГ широко используется резак УФР-5. Не забывайте использовать спецодежду описанную в ГОСТ Р ИСО 11611 — 2011.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector