Требования к металлу для возможности кислородной резки
Для возможности кислородной резки к металлу предъявляются довольно жесткие требования:
- Температура плавления металла должна быть выше температуры его воспламенения в кислороде, так как металл не успевает сгорать (температура плавления железа составляет 1539 °C, а температура воспламенения — 1100—1200 °C). Например, высокоуглеродистые стали и чугуны резать обычным резаком невозможно, поскольку углерод заметно снижает температуру плавления.
- Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления его окислов, иначе оксидная пленка будет препятствовать доступукислорода к металлу и горения (резки) не будет.
- Окислы, образующиеся при резке, должны быть достаточно жидко-текучими. При их избытке они налипают на кромки реза, и удалить их очень трудно (окислы кремния, хрома и др. обладают высокой вязкостью).
- Металл должен обладать низкой теплопроводностью, иначе тепла горелки не хватит для нагрева кромки перед началом резки.
- Удельная теплота сгорания металла должна обеспечивать большую часть энергии для разогрева слоев металла, прилегающих к резу.
В основном, этим требованиям удовлетворяют только низкоуглеродистые и низколегированные стали. Из цветных металлов кислородной резке поддается только титан.
Для некоторых материалов, не удовлетворяющих данным условиям, возможна кислородно-флюсовая резка. В кислородно-флюсовом резаке, кроме режущей кислородной струи, в рез подается струя железных опилок, сгорание которых увеличивает температуру в резе, добавляет системе мощности, а также разжижает тугоплавкие окислы.
Качество резки
На качество резки влияет:
- Расход кислорода. Недостаток кислорода приводит к неполному окислению металла и малой интенсивности удаления окислов; а избыток — к охлаждению и выносу тепла из зоны резки.
- Чистота кислорода. Снижение чистоты влияет на качество кромок реза; Чем ниже чистота, тем больше налипает трудноотделимый шлак на нижней кромке реза.
- Мощность подогревающего пламени; В зависимости от состава смеси пламя бывает окислительным, нормальным и науглероживающим. Окислительное — для резки стали толщиной 3—8 мм. Нормальное — для толщин 10—100 мм. Науглероживающее — для больших толщин.
- Общая длина пламени должна быть больше толщины разрезаемого металла.
Скорость резки
Газопламенная резка, правильная скорость и расстояния до металла.
При малой скорости ведения резака — оплавляются кромки, при слишком большой скорости ведения — неполное разрезание металла из-за отставания кислородной струи.
Для того чтобы расплавленный шлак свободно вытекал из зоны реза, под разогреваемым листом должно быть свободное пространство L (мм),
L = S/2 + 100,
где S — толщина разрезаемого металла, мм; В зависимости от толщины разрезаемого металла устанавливают необходимые внутренний и наружный мундштуки.