Oxypalivové řezání kovů: technologie, potřebné vybavení, bezpečnostní opatření

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Kyslíko-palivové řezání kovů (v literatuře se můžete setkat s termínem "kyslíko-palivové řezání") se v průmyslu aktivně používá pro řezání plechových materiálů z oceli a jiných slitin na obrobky požadované délky. Také tato technologie se používá při řadě oprav a demontáží konstrukcí. Jeho popularita je způsobena relativní jednoduchostí a nízkou cenou vybavení a také vysokým stupněm zabezpečení. Článek obsahuje informace o samotné technologii, potřebném vybavení a základních bezpečnostních opatřeních pro řezání kovů a jiných materiálů kyslíkem.

Základy technologie

Před řezáním se doporučuje zahřát kov plamenem hořáku. To platí pouze pro materiály s velkým průřezem. Uvedený plamen se objevuje v důsledku reakce kyslíku s plynem. Pokud je toto doporučení zanedbáno, pak kov nevyhnutelně povede, budepokřivení. Pokud však není důležitý geometrický tvar řezaných kusů, například při demontáži konstrukcí ze stavební oceli, stejně jako při řezání tenkostěnných plechů, je povoleno svařování kovů plynem a kyslíkové řezání bez předehřívání výrobků.

Vysokých teplot v zóně řezání je dosaženo spalováním vysoce čistého kyslíku z válce. Velmi vysokotlaké kovové nádrže obsahují 99 až 99,8 % kyslíku. Pokud se k ohřevu používá kyslík běžné čistoty (zhruba řečeno atmosférický vzduch), pak je pro účinné řezání kovu kyslíkem potřeba vysoce čistý kyslík.

Příprava povrchu

Pokud je úkolem rozřezat velký předmět na přenosné kusy, které mají být zlikvidovány, lze přípravu povrchu vynechat. Řezačka se s tímto úkolem vyrovná v co nejkratším čase. Další věcí je výroba nových produktů. V tomto případě je důležité získat vysoce kvalitní linii řezu, očištěnou od vodního kamene a jiných nežádoucích inkluzí. Kyslíkovému řezání kovu předchází důkladné vyčištění materiálu.

Existuje velké množství metod odstraňování znečištění. Nejoblíbenější z nich je ohřev povrchu plynovým plamenem a mechanické čištění. První způsob je nejjednodušší. Umožňuje efektivně eliminovat vodní kámen - nejhoršího nepřítele plynové svářečky. Jeho podstatou je zahřátí povrchu kovu na kritické teploty. Druhá metoda je dražší a vyžadujespeciální vybavení (pískovací stroje, škrabky, kartáče atd.) a kvalifikovaní pracovníci.

Požadavky na materiály

Oxidální řezání kovů lze podrobit zdaleka ne všem druhům oceli a slitin. Jednou z hlavních podmínek je bod tání a teplota vznícení. Pro normální průběh procesu musí být první ukazatel výrazně vyšší než druhý. Je jasné proč: jinak se materiál spíše roztaví než spálí, což povede k tvorbě pruhů. Linie řezu bude mít nepřesný vzhled, což často znemožňuje další zpracování součásti na obráběcích strojích v důsledku posunutí podstavců. Navíc taková kovová vrstva může mít špatné mechanické a fyzikální vlastnosti.

Některé prvky přidané jako nečistoty do složení ocelí mohou mít negativní dopad na proces řezání kovů kyslíkem a propanem. Takže nejvíce zpracovávané jsou oceli, jejichž obsah uhlíku nepřesahuje 0,3 %. Řezná rychlost neklesá s rostoucím obsahem uhlíku, nicméně ocel se stává náchylnou k přehřívání, tvrdnutí povrchové vrstvy a vzniku tvrdnoucích trhlin, které mohou sloužit jako koncentrátory napětí a vést ke křehkému lomu celého obrobku.

Ruční řez

Oxypalivové řezání kovů se v závislosti na stupni automatizace a mechanizace dělí na mechanizované amanuál.

Ruční svařování je vhodné používat v malosériové a kusové výrobě, stejně jako při provádění prací na demontáži konstrukcí a konstrukcí. Ideální pro řezání polotovarů z trubek, odstraňování vtoků z odlitků atd.

Zařízení na řezání kyslíkem pro kovy a slitiny je vysoce mobilní, snadno ovladatelné a spolehlivé. Díky těmto vlastnostem je tato technologie nejrozšířenější jak v průmyslových podnicích, tak v opravárenských organizacích.

Mechanizace procesu

V posledních desetiletích se robotika velmi rychle rozvíjela. Dnes se roboti používají téměř všude. A řezání kovů kyslíkovým obloukem není výjimkou. CNC řezací zařízení v dnešní době již není překvapením. Tyto stroje mohou být vybaveny více kyslíko-palivovými řezacími hořáky, což výrazně zvyšuje jejich již tak vysoký výkon. Všechny přední zahraniční strojírenské holdingy a společnosti tato zařízení dlouhodobě aktivně zavádějí do svých výrobních řetězců a domácí firmy se jim snaží držet krok. Úroveň mechanizace svářečských prací je v průměru cca 80%.

Podstata kyslíkového řezání kovů

Tradiční řezání není vhodné pro všechny materiály. Například ocel legovaná chromem a niklem je obtížné řezat. Podobný problém nastává, kdyžřezání neželezných kovů a litin.

Potom přichází na pomoc technologie toku kyslíku. Jeho podstata je následující. Tavidlo se přivádí do zóny řezání. Tato látka se při řezání vznítí a hoří, přičemž uvolňuje velké množství tepla, což umožňuje roztavení žáruvzdorných karbidů, boridů a oxidů kovů.

Zařízení pro řezání kyslíkem

Dá se říci, že pro tento typ řezání kovů se používá běžné standardní zařízení, navíc vybavené zařízením pro přívod tavidla (tzv. podavač tavidla a kyslíkový řezací hořák pro řezání kovu s přívodem tavidla). Nejběžnější instalace tohoto typu jsou zařízení navržená výzkumným ústavem Avtogenmash URHS. Toto zařízení je určeno pro řezání ocelí s vysokým obsahem chrómu a dalších legujících prvků.

Takové zařízení lze také použít pro mechanizované řezání vybavením stroje podavačem tavidla.

Techniky řezání kyslíkovým tokem

Technika se neliší od tradičních metod klasického řezání kyslíkem. Samotný proces lze provádět ručně i mechanizovaně pomocí pomocných zařízení, robotů a zařízení. Může být také dělící a plošný. Doporučeno pro řezání a řezání ocelí s vysokým obsahem chromu a niklu (tj. žáruvzdorné oceli).

Vlastnosti kyslíkového řezání litiny

Při hoření uvolňuje tavidlo velké množství tepla. A to natolik, že dochází k tzv. chladnutí litiny. Podstata tohoto jevu spočívá v tom, že uhlík přechází z volného stavu do vázaného. Jinými slovy, atomy uhlíku v určité oblasti tvoří chemickou sloučeninu s atomy kovů. To je doprovázeno zhoršením mechanických vlastností litiny (zvyšuje se tvrdost, stává se křehčí). V důsledku zrychleného zahřívání a ochlazování se na povrchu objevují praskliny, které mohou způsobit destrukci produktu.

Problém lze vyřešit předehřátím kovu a regulací rychlosti jeho ochlazování. Takové úkoly může zvládnout pouze pracovník s vysokou kvalifikací a rozsáhlými zkušenostmi s prováděním takové práce.

Vlastnosti kyslíkového řezání neželezných kovů a slitin

Stejně jako litina musí být měď před řezáním zahřátá. Ohřev se provádí na teplotu 800-900 stupňů Celsia. Měď má vysokou tepelnou vodivost, takže řezání bez předehřívání bude mít za následek značné deformace, prostorové zkreslení a odpad.

Slitiny na bázi mědi s dalšími prvky (mosaz, bronz atd.) je také potřeba zahřát. Teplota předehřívání by však neměla překročit 500 stupňů Celsia.

Výhody a nevýhody technologie kyslíko-palivového řezání

Ve srovnání s jinými alternativními metodami řezání plechových materiálů různých jakostí oceli je tato technologie vynikající pro řezání podél zakřivených linií, pro řezání otvorů o velkém průměru. Tato metoda vám také umožňuje získat slepé díry.

Druhou a velmi významnou výhodou je snadné použití zařízení. Plynová řezačka má malou hmotnost, takže s ní svářeč může pracovat dlouhou dobu bez únavy. To má pozitivní vliv na výkon.

Plyn je relativně dostupné a levné palivo. A to je třetí výhoda.

Velmi významnou nevýhodou technologie je výbušnost použitých látek. Porušení technologické kázně tedy není dovoleno. Ignorování bezpečnostních předpisů může vést k vážným následkům.

Pravidla provozu kyslíkového reduktoru pro řezání kovů

Před připojením převodovky se pracovník musí ujistit, že na závitových plochách není žádné znečištění. Pokud nějaké existují, je nutné znečištěné povrchy ošetřit petrolejem nebo rozpouštědlem. Teprve po pročištění systému a odstranění všech cizích částic a prvků, které se mohou dostat do převodovky a narušit její provoz, můžete nasadit a upevnit matici na převodovce.

Stejným způsobem se instalují další převodovky.

Plyny se spouštějí plynulým otevřením ventilu láhve. Pokud nejsou pozorovány žádné odchylky od provozu, lze ventil zcela otevřít. Pokud se převodovka začne zahřívat, vydávat abnormální hluk, musíte okamžitě uzavřít setrvačník kyslíkové láhve pro řezání kovu.

Bezpečnost při práci

Popřípravné práce, je nutné se ujistit, že nedochází k únikům plynu. To může být velmi nebezpečné. Teprve potom můžete zapálit řezák a nastavit plamen.

Pokud potřebujete udělat krátkou pauzu v práci (ne více než dvě nebo tři minuty), pak jednoduše vypněte ventil řezačky. V případě, že se práce na delší dobu zastaví, je nutné uzavřít reduktor a ventil plynové láhve.

Na řezání kovů kyslíkem mohou pracovat pouze pracovníci, kteří prošli všemi nezbytnými pokyny.

Je zakázáno provádět jakékoli práce v blízkosti výbušných nádrží a hořlavých materiálů. Pokud se práce provádějí v malých uzavřených prostorách, měli by pracovníci pravidelně odpočívat a dýchat čerstvý vzduch.

Svářečské práce ve výrobě, které jsou prováděny systematicky (nikoli dočasně), by měly být prováděny ve speciálně vybavených místnostech. Současně není plocha jednoho pracoviště menší než čtyři metry čtvereční. Průchody mezi pracovišti by měly být alespoň 0,8 metru.

Prostory musí být vybaveny výkonným odsáváním škodlivých látek. Jeho kapacita by měla být 2500-3000 m³ na 1 m^{3 spáleného plynu.}

V případě, že je v jedné místnosti (dílně) vybaveno více než deset pracovišť svářečů, měl by jim být plyn dodáván nikoli z lahví, ale centrálně z rozvodny plynu. Je povoleno dodávat plyny ze stávajících plynovodů.

Lahve s pracovním plynem je dovoleno přepravovat pouze s ochrannými uzávěry. Oni jsouzabránit poškození a znečištění ventilu. Ruční přeprava lahví na velké vzdálenosti je zakázána. Pro tyto účely musíte použít speciální zařízení a vozíky. Válce narážející na zem nebo na sebe navzájem nejsou povoleny.

V kyslíkové láhvi na řezání kovu může v případě porušení technologie a pracovního řádu vzniknout výbušná směs plynu a kyslíku. Proto je nutné k seřizování převodovek přistupovat zodpovědně.