Рассмотрены возможности резки толстого металла в современных условиях, а именно: кислородная резка, дуговая резка, гильотинная резка и кумулятивная струйная резка. Особенности резки толстых металлов, отражены физические механизмы процесса резки толстых металлов
- Кислородная резка
- Дуговая резка
- Универсальные инжекторные резцы
- Требования к резцу
- Гильотинная резка
- Острый кумулятивный джет
- Особенности резки толстых металлов
Кислородная резка
Кислородная резка во многих случаях механизирована специальными
Портативные устройства и газорезательные машины. При резке кислородного топлива используется не только ацетилен, но и другие горючие газы, такие как природные и нефтяные газы, водород, а также жидкое топливо. керосин и бензин.
Резка кислородным топливом превосходит по качеству и производительности многие другие методы резки, поэтому она широко используется.
Также важным является метод резки кислородным копьем, который используется при распиливании металла в металлургических печах, проделывании отверстий в бетоне и т. Д. Кислородная резка выполняется с использованием трубки из мягкой стали, в которую подается кислород на место резки. Сначала точка резания и конец трубки нагреваются пламенем газового сварочного паяльника, а затем в трубку подается кислород. Когда конец трубки зажигается, он прижимается к месту резки, и процесс резки осуществляется путем сжигания металла трубки и продукта в потоке кислорода.
Дуговая резка
Для резки стали толщиной 6. 50 мм используют электроды диаметром 4,5 мм и током 300. 400 А. Покрытие этих электродов состоит из компонентов
Богат кислородом (магниевая руда, оксиды железа), а также компонентами, способствующими активному газообразованию (древесная мука, электродная целлюлоза и т. Д.)
Универсальные инжекторные резцы
Одним из современных способов резки толстых металлических листов является использование инжекционной резки. Инжекционный резак состоит из цилиндра и наконечника. Устройство сопла горелки такое же, как устройство горелки.
Мундштуки должны быть наиболее важными частями резцов. Сегодня все мундштуки изготовлены из бронзы BrX0,5.
Мундштуки доступны с кольцевым пламенем (рис. A) и несколькими насадками (рис. B).
И. прорези; б. форсунка: 1. нагревательное пламя, 2. резка чистого кислорода
Требования к резцу
В соответствии с ГОСТ 5191-79Е резцы, предназначенные для разделения резки кислородом (толщина разрезаемого металла), делятся на следующие контейнеры:
- Маленький;
- Средний;
- Большой.
- Низкая мощность позволяет резать металл от 5 мм и более до 100 мм;
- Средняя мощность может резать металл от 8 мм и более до 200 мм;
- Высокая мощность позволяет резать металл от 10 мм и более до 300 мм.
Резка металла толщиной от 3 мм до 100 мм также возможна с помощью режущих пластин. Имейте в виду, что высокопроизводительные сменные ножи не существуют.
Каждый резак поставляется с 0 мундштуками; 1; 2; 3; 4; пять; 6.
В зависимости от типа и модели резака сменные мундштуки делятся на:
- На комплектующие (внешние и внутренние);
- Моноблок (неразделимый).
Длина фрезы по ГОСТ не должна превышать 700 мм.
Гильотинная резка
Гильотинная резка. это прямая резка листового металла. Металл режется противоположными лезвиями двух ножей.
Во время резки подвижный нож перемещается относительно неподвижного ножа с зазором, определяемым условиями резания.
Подвижный нож может быть установлен под углом относительно неподвижного, так что резка происходит последовательно, с одной стороны на другую. Этот угол называется углом между ножами, уменьшает силу резания, но увеличивает ход подвижного ножа.
Гильотина представляет собой устройство, состоящее из кровати с письменным столом, системы зажима листов, верхнего и нижнего ножей и заднего упора. Задний упор обеспечивает необходимый размер детали, которая обрезается.
Задний угол верхнего ножа существенно не влияет на силу резания. При использовании 2 лезвий с 4 режущими кромками требуются более высокие силы резания, чем при установке верхнего лезвия с небольшим задним углом (обычно не более 3 °).
Угол между лезвиями значительно влияет на силу резания и влияет на дефекты. Этот угол не должен превышать 3 °.
Зазор между ножами перпендикулярен леске между ними. Чистота среза зависит от толщины листа. Если зазор слишком мал, увеличивается износ ножей, что влечет за собой заточку инструмента. Если зазор слишком велик. металл раздавливается между двумя ножами. В результате получаем конический срез и пластические деформации в материале.
Видео: Чем Резать Толстый Металл
Общими недостатками гильотинной резки являются: скручивание, сабля, изгиб и не прямой край.
Толстые металлические гильотинные ножницы используются для листов толщиной до 5 мм. Край ровный, но важно поддерживать зазор между лезвиями 0,03 мм.
Острый кумулятивный джет
Один из основных методов резки металлов взрывом основан на использовании формирования кумулятивных струй. Небольшие заряды используются для бурения отверстий на больших глубинах в трубах при добыче нефти и газа. Накопительные заряды также используются для разрушения крупных железобетонных массивов и каменных монолитов.
А. схема накопительного заряда;
Б. схема формирования кумулятивной струи;
С. схема проникновения барьера кумулятивной струей
Взрыв толстых металлов успешно используется для обработки использованного оборудования, громоздких предметов, мостов. Более того, в последнем случае эти операции можно выполнять под водой. Эта технология, как и другие виды взрывчатых веществ, не требует дорогостоящего оборудования, а стоимость взрывчатых веществ относительно низкая.
Особенности резки толстых металлов
На обрабатываемость резанием толстых металлов влияют технологические условия его обработки. Прежде всего следует обратить внимание на жесткость технологической системы резки. Если жесткость системы уменьшается, возникают вибрации, в результате чего фактическая скорость резания увеличивается из-за совмещения скорости колебательного процесса режущей кромки инструмента. В зависимости от жесткости режущей системы фактическая скорость может увеличиться на 15. 40%, что значительно снижает стабильность инструмента при резке труднообрабатываемых металлов, которые очень чувствительны к изменениям скорости резания. Возможности увеличения жесткости технологической системы включают в себя изменения в схеме крепления детали, уменьшение перекрытия резца, увеличение жесткости инструмента, использование виброгасителей и многое другое. Для толстых и труднообрабатываемых металлов необходимо искать такие сочетания режимов и других технологических факторов, которые помогли бы улучшить пластичность обрабатываемого материала в сочетании с его нагревом в зоне резания.
Другой областью является дополнительная внешняя стимуляция (наложение ультразвуковых колебаний, введение электрического тока и т. Д.).
Физический механизм процесса резки толстого металла, основанный на законах энергии дислокации пластической деформации и разрушения, позволяет объяснить природу некоторых известных методов улучшения обрабатываемости, таких как нагрев материала, обрабатываемого во время резки. Этот метод обычно снижает твердость тяжелых материалов. Процессу деформации также способствует растущая роль термической активации в преодолении барьеров дислокациями и развитием диффузионных процессов.
В качестве альтернативы значительному числу критериев может быть предложен один общий или интегрированный показатель обрабатываемости и оптимальности резки в виде удельного энергопотребления процесса, основанного на определении энергии, используемой для извлечения единицы объема заготовки. , Применение энергетического критерия целесообразно для реализации практических задач оптимального назначения технологических условий для резки деталей.
Энергия пластической деформации зоны резания распределяется неравномерно и зависит от условий резания и геометрии инструмента. Самыми высокими затратами обычно являются деформации металла над режущей поверхностью (95% или более от работы пластической деформации).
Из этого можно сделать вывод, что для улучшения обрабатываемости достаточно уменьшить твердость удаляемого металлического слоя.
Улучшение обрабатываемости металлов и сплавов до или во время обработки является важным эффективным средством управления процессом резки, а также средством минимизации энергопотребления.
Управляя обрабатываемостью, можно назначать следующие условия резания, которые являются оптимальными со всех точек зрения: устойчивость к образованию стружки, срок службы инструмента, качество обработки.
В зависимости от толщины металла и формы поверхности края готовятся с помощью ножниц, механического строгания или газовой резки. Наиболее распространенными являются механизированная газовая резка (на заводе) и ручная газовая резка (на установке). После газовой резки поверхность заготовки требует механической обработки для удаления следов резки. А для некоторых сталей (мартенситно-ферритный класс) после газовой резки необходимо механически удалить слой металла толщиной не менее 1-2 мм, поэтому перед резкой необходимо предусмотреть припуск. Пламенная и воздушно-дуговая резка используются для обработки высоколегированных сталей.
- Существует много видов режущих кромок:
- Стыковое соединение без краевого развития;
- Стыковое соединение с двусторонней симметричной обработкой кромки или соединение с K-образной канавкой;
- Стыковое соединение с односторонней резкой одного края;
- Стыковое соединение с односторонним симметричным разрезом двух кромок или стыков с V-образным вырезом кромок;
- Стыковое соединение с двухсторонней симметричной обработкой двух кромок или стыков с Х-образным вырезом кромок;
- Стыковое соединение с односторонним симметричным разрезом двух ребер под разными углами. Как правило, его используют для сварки трубопроводов с толщиной стенки от 10 мм и выше.
Токарные станки, труборезы и другое механическое оборудование используются для изготовления деталей особо важных конструкций с кромками определенной конфигурации. Вы также можете использовать ручные механические резаки и абразивные станки, если конструкция не особенно ответственна или ее размеры позволяют этот тип обработки.
Чтобы получить заготовку, готовую к сборке, необходимо выполнить ее очистку, чтобы устранить неровности, возникшие при аренде и транспортировке.
Очистка выполняется перед механической или химической сборкой агрегата. Поверхности деталей, которые необходимо очистить, следующие:
Во время этого вида горячей работы могут возникать брызги и вспышки, которые могут привести к разрыву шланга и возгоранию.
Обратные удары происходят при следующих условиях:
- Перегрев мундштука;
- Топливо, поступающее в кислородные шланги;
- Если расход горючей смеси из мундштука становится меньше скорости горения;
- Ослабьте соединительную гайку мундштука или смесительной камеры.
В случае отдачи происходит воспламенение и взрыв кислородного шланга, если жидкое топливо попадает в кислородный трубопровод и шланг.
При изготовлении конструкций из цветных металлов возникает необходимость их резать. Если реализация прямых и некоторых изогнутых участков может быть достигнута механическими методами в холодном состоянии и не вызывает затруднений, резка толстого металла, изготовление фасонных деталей, отверстий, обработка поверхности всегда связаны с применением термической резки методы.
Плазменная резка сопровождается громким шумом, который в сочетании с ультразвуковым эффектом опасен для обслуживающего персонала.