ГЛАВА XXIII КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

§ 1. Сущность процесса кислородной резки

Сущность процесса кислородной резки состоит в сгорании разрезаемого металла в струе технически чистого кислорода и удалении образующихся при этом жидких щлаков из разреза. Применяется разделительная кислородная резка и поверхностная. Углеродистые и низколегированные стали режутся с применением только чистого кислорода. Высоколегированные стали, чугун и медные сплавы режутся кислородом с применением специальных флюсов.

Процесс резки осуществляется или ручным способом, или механизированным с использованием специальных режущих переносных приборов легкого типа, а также стационарных машин для автоматизированной резки по шаблонам и разметке. Машинная резка широко применяется в машиностроении, особенно для предварительной обрезки и скашивания кромок под сварку. Методы кислородной машинной резки продолжают широко развиваться и внедряться в промышленности путем создания новых конструкций специализированных и универсальных машин.

Для осуществления процесса кислородной резки необходимо соблюдение следующих условий:

1. Температура плавления металла должна бить выше температуры его воспламенения в кислороде. Не удовлетворяющий этому условию металл будет плавиться и переходить в жидкое состояние еще до начала его горения в струе кислорода. Малоуглеродистые и среднеуглеродистые стали полностью удовлетворяют этому условию, так как они плавятся при температуре примерно 1500°, а их горение в кислороде может начинаться уже при 1300-1350°.

Повышение содержания углерода в стали понижает ее температуру плавления и поэтому ухудшает условия резки кислородом. Присутствие в стали трудноокисляемых легирующих эхементов (хрома, никеля) в заметных количествах также ухудшает ее способность разрезаться кислородом.

2. Температура плавления шлаков должна быть ниже температу-

ры горения металла в кислороде, а образующиеся при резке шлаки должны быть жвдкотекучими и легко удаляться под действием давления режущей струи.

3. При сгорании металла должно выделяться тепло, достаточное для поддержания горения металла в кислороде.

4. Теплопроводность металла не должна быть слишком высокой и не препятствовать сохранению высокой температуры на поверхности кромки разреза.

Всем указанным выше условиям наиболее полно удовлетворяют стали с содержанием углерода до 0,5%, хрома до 5%, марганца до 4%. Остальн]е примеси в тех количествах, в которых они обычно содержатся в стали, не влияют заметно на процесс резки.

Перед началом резки сталь необходимо нагреть до температуры ее воспламенения в кислороде. Примерно 33% тепла от всего количества, требующегося для этого, подводится за счет подогревающего пламени, а 67% поступает от реакции сгорания стали в кислороде.* От общего количества тепла, расходуемого на резку, на нагрев стали до температуры воспламенения идет 54%; на нагрев шлаков - 22% и на покрытие потерь в окружающую среду-24%.

§ 2. Газы и аппаратура для кислородной резки

Кислород и горючие газы. Для резки должен применяться кислород возможно более высокой чистоты. Практически применяют кислород чистотой 98,5-99,5%. Чем выше чистота кислорода, тем резка протекает быстрее, а расход кислорода меньше.

Для подогрева изделия при резке широко применяют горючие газы - заменители ацетилена, указанные в табл. 63. В первую очередь используются: коксовый, природный, нефтяной и паролиз-ный газы, пропан, пары керосина. При использовании газов-заменителей расход их через резак можно определить, зная коэффициент замены ацетилена. Значения этого коэффициента принимаются равными: для метана и природного газа 1,5, для городского газа 1,8, для пропана 0,6. Сечения каналов в резаках для газов-заменителей рассчитывают по допустимому расходу газа через мундштук, пользуясь нормами, приведенными в табл. 70.

Таблица 70

Нормы расхода газов-заменителей при резке

Прн установившемся процессе резки.

Качичество кислорода, подаваемое в горючую смесь, на I л горючего газа определяют, исходя из данных, приведенных в табл. 63.

Резаки. Резак представляет собой горелку для кислородной резки металлов. Схема резака изображена на рис. 165, а. Он имеет рукоятку 9 и корпус 10, в который вставлена смесительная камера 14,

\ Ртущии кисларйд

м ундштунь

Шунуль

Рис 165 Резак для кислородной резки:

й -схема, б -общий вид

Присоединяемая к корпусу накидной гайкой 13. В смесительную камеру ввернуто сопло инжектора 12. Ацетилен поступает в резак по шланговому ниппелю 8, а кислород - по ниппелю 7.

Кислород, поступающий через ниппель 7, идет по двум направлениям: часть его, используемая для подогревающего пламени и регулируемая вентилем 5, поступает в центральный канал инжектора 12, подсасывая ацетилен, количество которого регулируется вентилем 11. Из смесительной камеры горючая смесь по трубке 15 проходит в головку 2 резака, а затем, выходя через зазор между на-