Дуговая резка листового металла

Воздушно-дуговая резка

Воздушно-дуговая резка основывается на расплавлении металла электрической дугой и его непрерывном удалении направленной струей сжатого воздуха. Данная технология требует применения инструментов специальной конструкции. Использующиеся в работе резаки могут иметь кольцевое или последовательное расположение воздушной струи. В последнем случае обтекание электрода сжатым потоком осуществляется только с одной стороны.

Особенности

В воздушно-дуговой резке используются угольные или графитовые электроды. Последние являются более прочными, отличаются меньшим электрическим сопротивлением (0,0008 Ом против 0,0032 Ом для кубика с ребром 1 см). Возможно использование угольных омедненных электродов.

В качестве источника питания при дуговой резке металла используются преобразователи постоянного тока или трансформаторы. Подача сжатого воздуха на резак идет от цеховой сети или передвижного компрессора. Давление должно находиться в пределах 0,4–0,6 МПа. Его больший уровень нецелесообразен, так как слишком сильный поток снижает стабильность электрической дуги.

В воздушно-дуговой резке, как правило, используется постоянный ток обратной полярности как более производительный. Применение же переменного целесообразно при мелких работах, например, удалении местных неровностей сварного шва. Использование в таких случаях постоянного тока прямой полярности приводит к увеличению зоны нагрева, что затрудняет устранение расплавленного металла.

Схема воздушно-дуговой резки металлов

Величина тока при воздушно-дуговой резке вычисляется по формуле: I = K x d, где d – диаметр электрода в мм, К – линейный коэффициент, составляющий 46–48 А/мм для угольных и 60–62 А/мм для графитовых электродов. Полученное число дает значение тока в амперах.

Сфера использования

Воздушно-дуговая резка широко применяется для обработки большинства черных и цветных металлов.

Чаще всего она используется в следующих случаях:

• для устранения дефектных участков сварных швов;
• резки металлических листов толщиной до 20–25 мм;
• пробивки отверстий;
• выплавки пороков литья;
• срезки заклепок и т. п.

Виды воздушно-дуговой резки

Разделительная. Используется для резки листов из низкоуглеродистой и легированной стали толщиной до 25 мм. Величина тока (300–600 А) и диаметр электрода (6–12 мм) подбираются в зависимости от размеров материала.

Разделение листа осуществляется выплавкой металла вдоль траектории движения электрода.

Поверхностная. Применяется для обработки дефектов сварных швов, подрубки их корней, снятия фасок. Последняя операция может осуществляться одновременно на обеих кромках листа. Ширина канавки, которая образуется при такой обработке, на 2–3 мм больше диаметра использующегося электрода. Для поверхностной обработки требуется меньшая величина тока, чем для разделительной дуговой резки.

Аппаратура и технология

Стандартный пост для воздушно-дуговой резки включает:

• пусковую аппаратуру;
• шланг с компрессором;
• источник питания;
• сварочный кабель;
• резак.

При установке в производственном помещении шланг подсоединяется к цеховому воздухопроводу, а не к компрессору. На строительных площадках пост оборудуется в передвижном или уже существующем машинном зале, с подключением к сварочному оборудованию постоянного тока.

Основным рабочим инструментом является резак типа РВД, оснащенный воздушным клапаном и устройством для зажима электрода. В качестве источников питания для резки используется стандартное сварочное оборудование: преобразователи типа ПСО, выпрямители ВД или ВДУ, другие ИП. При отсутствии компрессора и центральной сети допустимо использование баллонов со сжатым воздухом при оснащении их редуктором, понижающим давление.

Техника безопасности при воздушно-дуговой резке

Все сварочные работы связаны с определенными факторами, которые могут нанести вред здоровью человека.

К основным относятся:

• источники постоянного тока большой величины;
• расплавленный металл, образующийся при резке;
• ультрафиолетовое излучение электрической дуги;
• токсичные газы и пыль, образующиеся в процессе воздушно-дуговой резки.

Чтобы обезопасить себя от перечисленных факторов, следует точно выполнять инструкции по эксплуатации оборудования и работать только в специальной одежде. Помещение, в котором производится воздушно-дуговая резка, должно хорошо вентилироваться. Исключение составляют открытые строительные площадки, где происходит естественный воздухообмен.

В связи с высокой мощностью сварочного электрооборудования перед его включением обязательно следует проверить заземление.

Процесс воздушно-дуговой резки

Вылет электрода не должен быть более 100 мм, по мере обгорания его следует выдвигать вперед. Сначала открывается клапан для подачи воздуха в рабочую зону, и лишь затем подается напряжение. Резка производится постоянным током обратной полярности, при этом электрод следует передвигать справа налево под углом 50–60° к поверхности. Не следует слишком сильно нажимать на угольный/графитовый электрод, так как он может сломаться. Скорость резки падает с увеличением толщины листа, при этом ширина полученной линии увеличивается. При поверхностной и разделительной технологии используются одни и те же инструменты и оборудование.

Источник: https://www.tck-spb.ru/articles/vozdushno-dugovaya-rezka

Резка толстого металла: виды резки, технологии, особенности

Рассмотрены возможности резки толстого металла в современных условиях, а именно: кислородная резка, дуговая резка, гильотинная резка и резка кумулятивной струей. Отражены особенности резки толстых металлов, физические механизмы процесса резки толстых металлов

Кислородная резка

Кислородная резка во многих случаях механтзируется с помощью специальных

переносных приборов и газорезательных машин. При газокислородной резке используют не только ацетилен, но и другие горючие газы, например природный и нефтяной газы, водород, а также жидкое топливо – керосин и бензин.

Газокислородная резка с качеством и производительностью превышает много других способов резки, поэтому его широко применяют.

Важным является также способ резки кислородным копьем, который применяют при пропиливании металла в металлургических печах, создании отверстий в бетонах и др.

Резку кислородным копьем выполняют с помощью трубки из малоуглеродистой стали, в которую к месту резки подают кислород. Сначала место резки и конец трубки подогревают пламенем газосварочного паяльника, а затем в трубку подают кислород.

Когда конец трубки загорится, его прижимают к месту резки и процесс резки осуществляется за счет сгорания металла трубки и изделия в струе кислорода.

Дуговая резка

Для разрезания стали толщиной 6…50 мм используют электроды диаметром 4.. 5 мм и силу тока 300…400 А. Покрытие этих электродов изготавливают из компонентов,

богатых на кислород (магниевая руда, оксиды железа), а также из компонентов, которые способствуют активному газообразованию (древесная мука, целлюлоза электродная и др.)

Универсальные инжекторные резаки

 Одним из современных способов резки толстых листов металла является использование инжекторной резки. Инжекторный резак состоит из ствола и наконечника. Инжекторное устройство резака является такимже как и устройство горелки.

Мундштуки должны быть особо ответственными деталями резаков. На сегодня все мундштуки изготавливают из бронзы БрХ0,5.

Мундштуки выпускают с кольцевым пламенем (рис. а) и многосопловые (рис. б).

а — щелевые; б — многосопловые: 1 — подогревающем пламени, 2 — режущий кислород чистый

Требования к резакам

Согласно ГОСТ 5191-79Е, резаки, которые предназначены для разделительной резки кислородом (толщиной металла, подвергающаяся разрезанию), подразделяются на следующие мощности:

К резакам:

• малой мощности могут резать металл 5 мм и более до 100 мм;
• средней мощности могут резать металл 8 мм и более до 200 мм;
• большой мощности могут резать металл 10 мм и более до 300 мм.

Резка металла 3 мм до 100 мм толщиной возможна также с помощью вставных резаков. Следует помнить, что вставных резаков большой мощности не существует.

Каждый резак идет с мундштуками c размерами 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6.

В зависимости от типа и модели резака, сменные мундштуки разделяют:

• на составляющие (внешние и внутренние);
• моноблочные (неразборные).

Длина резаков согласно ГОСТ должна быть не более 700 мм.

Гильотинная резка

Гильотинная резка – это прямолинейное резания листового металла. Металл режется противоположными лезвиями двух ножей.

Во время резки подвижный нож движется по отношению к неподвижному с зазором, определяемым условиями резания.

Подвижный нож может быть выставлен под углом по отношению к недвижимому для того, чтобы резание происходило последовательно, с одной стороны к другой. Этот угол называется углом между ножами, уменьшает усилие резания, но увеличивает ход подвижного ножа.

Задний угол верхнего ножа незначительно влияет на усилие резки. При использовании 2-х лезвий с 4-мя режущими кромками нужны более повышенные усилия резания, чем тогда, когда верхнее лезвие установлено с небольшим задним углом (как правило, не больше 3°).

Угол между лезвиями существенно влияет на усилие резания и влияет на дефекты. Данный угол — не должен быть больше 3°.

Зазор между ножами — это перпендикулярная линия между ними. Чистота реза зависит от толщины листа. Если зазор слишком мал, наблюдается повышенный износ ножей, что предусматривает расходы на заточку инструмента. Если зазор слишком большой – металл сминается между двумя ножами. В результате мы получим конусновидный срез и пластические деформации в материале.

Общими недостатками гильотинной резки является: скручивание, саблевидность, сгиб и не прямолинейность кромки.

Гильотинные ножницы для резки толстого металла применяется для листов толщиной до 5 мм. Край получается ровным, но важно поддерживать зазор между лезвиями 0,03 мм.

Резкая кумулятивной струей

Один из основных методов резки металлов взрывом основывается на применении явления образования кумулятивных струй. Небольшие заряды используют для пробивания отверстий на большой глубине в трубах при добыче нефти и газа. Кумулятивные заряды также используют для разрушения крупногабаритных железобетонных массивов и каменных монолитов.

а — схема кумулятивного заряда;

б — схема формирования кумулятивной струи;

в — схема пробития преграды кумулятивной струей

Резка толстых металлов взрывом с успехом используют для обработки техники, отслужившая, крупногабаритных объектов, мостов. Причем в последнем случае эти операции можно проводить под водой. Данная технология, как и другие виды взрывной обработки, не требует дорогостоящего оборудования, а стоимость взрывчатых веществ относительно невелика.

 На обрабатываемость резанием толстых металлов влияют технологические условия его обработки. В первую очередь следует обратить внимание на жесткость технологической системы резания.

В зависимости от жесткости системы резки фактическая скорость может возрастать на 15…40%, заметно снижая устойчивость инструмента в процессе резания труднообрабатываемых металлов, которые очень чувствительны к изменению скорости резки.

К возможностям повышения жесткости технологической системы можно отнести изменения схемы крепления детали, уменьшение вылета резца, увеличение жесткости инструмента, применения устройств гашения вибраций и тому подобное. Для толстых и труднообрабатываемых металлов необходимо искать такие сочетания режимных и других технологических факторов, которые способствовали бы улучшению пластичности обрабатываемого материала в сочетании с его нагревом в зоне резания.

Другое направление — дополнительная внешняя стимуляция (наложения ультразвуковых колебаний, введение электрического тока и тому подобное).

Физический механизм процесса толстых резания металлов, который основан на дислокационно-энергетических закономерностях пластического деформирования и разрушения, дает возможность объяснить природу некоторых известных методов улучшения обрабатываемости, например, нагрев обрабатываемого материала в процессе резания. Этот метод, как правило, приводит к уменьшению твердость труднообрабатываемых материалов. Процесс деформирования также облегчается счет роста роли термической активации преодоления дислокациями барьеров, развитие диффузионных процессов.

https://www.youtube.com/watch?v=OdvldAx7dAA

Как альтернатива значительного количества критериев можно предложить один общий или интегральный показатель обрабатываемости и оптимальности резки в виде удельного энергоемкости процесса, основанный на определении затраченной энергии на снятие единицы объема припуска. Применение энергетического критерия целесообразно реализовывать для практических задач оптимального назначения технологических условий резания деталей.

Читайте так же:  Резка металла водой: область применения

Энергия на пластическое деформирование зоны резания распределяется неравномерно и зависит от режимов резания и геометрии инструмента. Наибольшие затраты приходятся как правило на деформацию металла выше поверхности среза (95% и более работы пластического деформирования).

Отсюда можно сделать вывод: для улучшения обрабатываемости достаточно уменьшить твердость слоя металла, который снимается.

Улучшение обрабатываемости металлов и сплавов до или во время обработки является важным эффективным средством управления процессом резания, а также средством достижения минимизации энергозатрат.

В зависимости от толщины металла и формы обработки, кромки готовят обрезкой на ножницах, механической строгальным или газовой резкой. Наиболее распространено механизированная газовая резка (в заводских условиях) и ручное газовой резки (в условиях монтажа).

После газовой резки поверхность заготовки требует механической обработки до удаления следов резки. А для некоторых сталей (мартенситно-ферритного класса) после газовой резки необходимо механическим удалить слой металла толщиной как минимум 1-2 мм, поэтому перед резанием необходимо предусмотреть припуск.

Для обработки высоколегированных сталей применяют пламенную и воздушно-дуговую резку.

• Существует множество видов разделки кромок:
• Стыковое соединение без разработки кромок;
• Стыковое соединение с двухсторонней симметричной обработкой кромки или соединение с К-образной разделкой;
• Стыковое соединение с односторонней разделкой одной кромки;
• Стыковое соединение с односторонней симметричным разделкой двух кромок или соединения с V-образным разделкой кромок;
• Стыковое соединение с двусторонним симметричным обработкой двух кромок или соединения с Х-образным разделкой кромок;
• Стыковое соединение с односторонним симметричной разделкой двух кромок под разными углами. Как правило, применяется при сварке трубопроводов с толщиной стенки от 10 мм и выше.

Для изготовления деталей особо ответственных конструкций с кромками определенной конфигурации применяют токарные станки, труборезы и другое механическое оборудование. Также можно воспользоваться ручными механическими фрезами и абразивными машинками, если конструкция не является особенно ответственным или ее габариты позволяют прибегнуть к обработке такого вида.

Для получения заготовки, готовой к сборке, необходимо выполнить ее очистки для устранения неровностей, образовавшихся в процессе проката, и транспортировки.

Зачистку выполняют до сборки узла механически или химически. Ниже показаны участки поверхности деталей, требующих очистки:

Во время проведения этого вида огневых работ могут наблюдаться хлопки и обратные удары пламени, что могут привести к разрыву шланга и возникновения пожара.

Обратные удары возникают при условиях:

• перегрева мундштука;
• попадание горючего в кислородные шланги;
• если скорость истечения горючей смеси из мундштука становится меньше скорости горения;
• ослабление накидной гайки мундштука или камеры смешения.

Воспламенение и взрыв кислородного шланга в случае обратного удара происходит, если в кислородную трубку и шланг попадает жидкое топливо.

При изготовлении металлоконструкций из цветных металлов возникает необходимость их резки. Если выполнение прямолинейных и некоторых криволинейных срезов может быть достигнуто механическими методами в холодном состоянии и не вызывает трудностей, то резка металла большой толщины, изготовление фасонных деталей, отверстий, поверхностной обработки всегда связано с использованием тепловых методов резки.

Плазменная резка сопровождается сильным шумом, который в сочетании с ультразвуковым эффектом является опасным для обслуживающего персонала.

Источник: http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/rezka/rezka-tolstogo-metalla.html

Дуговая резка металла: суть процесса и его преимущества

Реклама, как известно, помогает продавать товары и услуги, а современное производство и строительство нуждаются в помощи сварки и резки металлов, без которых построить дом или произвести двигатель не было бы возможно. Дуговая резка позволяет очень многое.

Воздушно-дуговая резка

Дуговая резка основана на расплавлении металлической детали в месте реза, а также дальнейшем ее удалении при помощи давления дуги и собственного веса (иногда в удалении расплавленного металла с места реза применяется дополнительный поток воздуха).

Воздушно-дуговая резка материала зачастую выполняется вручную посредством угольных или покрытых металлических электродов. Касательно рабочего материала, то дуговой обработке по силам работа с чугуном, высоколегированными сталями, цветными металлами, а также сплавами.

Качество реза, как правило, низкое (имеются неровные кромки, покрытые оплавившимся металлом и шлаком). Таким образом, для дальнейшего применения сварочного оборудования обязательно требуется механическая обработка. К тому же производительность воздушно-дуговой обработки материала невысокая.

Универсальность процедуры при помощи дуги позволяет работать с углеродистыми и низколегированными сталями. Для удаления всевозможных дефектов сварного шва, выплавления канавок в основном рабочем материале может применяться поверхностная, а также разделительная резка металла.

Разделительная дуговая резка

Во время разделительной процедуры изделие устанавливается в наиболее благоприятное для вытекания металла положение. При осуществлении вертикального реза резка ведется сверху вниз. Подобная определенность направления необходима для того, чтобы расплавленный материал не засорял сделанный разрез.

Для того чтобы отклонить дугу магнитным дутьем в сторону реза, второй сварочный кабель присоединяется у начала реза сверху. Разделительная электродуговая резка начинает выполняться с середины листа или кромки. Если работа начинается с середины листа, то первоначально прорезается отверстие. После этого, сделав наклон электрода таким образом, чтобы кратер располагался на торцевой кромке реза, деталь оплавляется.

В том случае, если толщина разрезаемой металлической детали меньше диаметра электрода, происходит следующее: рабочий элемент располагается по отношению к рабочей поверхности перпендикулярно, после чего перемещается вдоль линии реза.

Резка отверстий

Если в материале нужно вырезать большое отверстие, то сначала выполняется небольшое. Для вырезки маленького отверстия необходимо отступить от края реза внутрь, после чего продлить рез, постепенно выводя на края основного отверстия.

Во время работы с металлическими деталями особое внимание должно уделяться предохранению тела от брызг, капель металла, а также шлака, поскольку они могут нанести существенный вред, вызвав ожоги. Также стоит помнить, что от металлических излишков может произойти возгорание.

Поверхностная дуговая резка

Поверхностная электродуговая резка предполагает наклон катода к рабочей поверхности под углом 5-20°. Затем электрод перемещается и частично погружается в образовавшуюся полость. Относительно широких канавок скажем, что они выполняются поперечными колебаниями электрода в положении вертикально.

Показатель глубины канавки полностью зависит от скорости перемещения электрической дуги, а также наклона электрода. Глубокая канавка выполняется посредством нескольких проходов. Электрод устанавливается в положении перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности в том случае, если требуется прорезание круглых отверстий различного диаметра. При этом возбуждаемая дуга может быть большей длины.

Резка металлическим электродом

Электродуговая резка при помощи металлического электрода подразумевает использование толсто покрытых катодов, часто применяемых в сварочном деле. Род электрического тока зависит от маркировки электрода.

Скорость разделительной процедуры по большей части зависит от толщины разрезаемой металлической детали, а также величины тока и диаметра катода. При увеличении толщины металлической детали скорость разделительного процесса значительно уменьшается.

Для того чтобы сделать рез графитовым или угольным катодом, применяется действие постоянного электрического тока прямой полярности, поскольку в этом случае выделяется большее количество воздействующего на деталь тепла. Науглероживание кромок металла усложняет их последующую механическую работу. Стоит отметить, что ширина реза больше, чем в случае применения металлического электрода.

Преимущества и недостатки дуговой резки металла

Ручная дуговая резка металлов зачастую выполняется металлическим электродом. В большинстве случаев такой способ применяется в строительно-монтажных работах. Резка металла делается при помощи переменного или постоянного тока, катодами различных марок и диаметров, которые применяются при сваривании металлических деталей.

Вместе с тем, широко распространены именно электроды для резки металла с толстым покрытием. Электрод для резки деталей защищен от замыкания благодаря козырьку.

Резка металла дугой может осуществляться катодами, диаметр которых колеблется в пределах 3-10 миллиметров. Во время резки электрический ток принимается большим, чем во время сваривания металла (примерно на 10-30%).

Основными недостатками дуговой обработки металла являются плохое качество выполняемого реза, а также низкая производительность. Несмотря на некоторые недостатки, современной строительной и производственной сферам просто напросто не обойтись без резки материала.

Источник: http://GoodSvarka.ru/rezka-metallov/dugovaya/

Плазменная резка металла: принцип работы, технология, системы

Уважаемые друзья, в этой статье мы расскажем Вам всё о плазменной резке – как она работает, где применяется, что нужно для ее использования и каких результатов можно добиться, в чем основные преимущества плазменной резки и какие есть недостатки, и многое другое.

Вся статья написана на бытовом языке, без сложных технических терминов, и поэтому она доступна для понимания любому заинтересованному посетителю, в том числе, не связанному с металлообработкой.

1.1 Принцип работы плазменной резки

Начнем мы с краткой расшифровки такого слова «плазма». Итак…

Плазма – представляет собой ионизированный квазинейтральный газ, образующий нейтральные молекулы и заряженные частицы. Плазма возникает при нагреве квазинейтрального газа (например кислорода) до достаточно высокой температуры при его активной ионизации. За счёт подвижности частиц в газе, плазма имеет свойство проводить электрический ток.

Много непонятных слов? Не страшно! Это определение нужно только для понимания сути – нагреваем газ примерно до 10000 оС, создаем давление и ионизацию – получаем плазму. Далее переходим к определению плазменной резки.

Плазменная резка – это один из способов раскроя металла, при котором в качестве режущего инструмента выступает струя плазмы. Между электродом и соплом зажигается электрическая дуга, в сопло подается газ (воздух или кислород) в 6-8 атмосфер, при взаимодействии с электрической дугой газ нагревается до температуры 5000-30000 оС и превращается в плазменную струю.

Итак, сейчас, я думаю, у Вас должно уже появиться представление, относительно того, что есть плазменная резка. Если нет, то предлагаю Вам посмотреть материал, в котором подробно все рассказывается.

1.2 Газы, используемые в плазменной резке

Теперь давайте остановимся поподробнее на газах, используемых в плазменной резке.

Воздушно-плазменная резка

В данном случае, в качестве плазмообразующего газа используется воздух. Это, пожалуй, самый дешевый вариант плазменного раскроя. Воздух подходит для резки почти всех видов металлов: чёрная сталь, нержавейка, медь, латунь и др. Воздух дает средние показатели относительно качества и скорости раскроя и подходит для большинства пользователей плазменной резки. Подробнее об этой резки можно почитать здесь.

Кислородная плазменная резка

Кислород используется в более профессиональных системах плазменной резки, где необходимо получить наилучшее качество и наибольшую скорость раскроя. Говоря о качестве, мы имеем ввиду перпендикулярность реза и минимальное количество шлака (облоя) с нижней стороны вырезаемой детали.

Плазменная резка с использованием защитных газов

Данная технология используется в передовых профессиональных системах плазменного раскроя. Комплексы такого оборудования стоят от 5 до 12 млн. рублей.

 Использование защитных газов позволяет приблизить плазменную резку толстых заготовок (до 50 мм) к качеству лазерной.

Наиболее часто используемые показатели плазменной резки:

Толщина разрезаемого металла	0,5-70 мм	Зависит от тока резки
Толщина плазменной струи	0,5-2 мм	Зависит от толщины металла
Скорость плазменной резки	250-10000 мм/мин	Зависит от тока резки и толщины металла
Давление газа	5-12 Атм	Зависит от мощности источника плазмы
Ток плазменной резки	20-800 A	Зависит от толщины металла

1.3 Раскрой разных видов металлов

Плазменная резка подходит для раскроя почти всех металлов, но в отдельности для каждого вида металла существуют свои особенности. Рассмотрим наиболее востребованные металлы.

Плазменная резка стали

Существует много видов стали, мы не будем углубляться в марки и состав. Основное значение для плазменного раскроя имеет содержание в стали углерода – именно этот параметр определяет качество, которого получится добиться при плазменной резке.

Низкоуглеродистая сталь наиболее подходит для плазменного раскроя. Именно на неё ориентируются все производители источников плазмы создавая карты резки и табличные значения тока и скорости раскроя для разных толщин стали.

Высокоуглеродистая сталь (в том числе оцинкованная сталь) так же поддается плазменной резке, но тут для получения качественного реза нужна будет тонкая настройка оборудования и эксперименты с режимами раскроя.

Легированные стали так же можно резать плазмой (наиболее известная — нержавеющая сталь). Поскольку легированные стали используются в промышленности гораздо реже, табличных показателей для их раскроя производители аппаратов плазмы не предоставляют.

Но по опыту, можем сказать, что показатели отличаются от раскроя низкоуглеродистой стали, в ту или иную сторону, в пределах 20%.

Высоколегированную толстостенную сталь рекомендуют резать не воздухом, а смесью газов: азота, аргона и в некоторых случаях водорода, дабы не повредить её структуру вокруг реза.

Плазменная резка цветных металлов

При раскрое цветных металлов, таких как: алюминий, медь, титан, для получения качественного реза используют так же смесь газов: азота, аргона и водорода. Это связано с высокой стоимостью цветных металлов – не стабильный раскрой может привести к существенным денежным потерям в виде испорченных заготовок. Воздухом резать данные материалы тоже возможно, но как правило, в небольших объемах и со средним качеством кромки.

2. Ручная плазменно-дуговая резка металлов

Ручная плазменная резка производится при помощи портативных (мобильных) аппаратов плазменной резки, состоящих из:

1. Основного аппарата, содержащего трансформатор и выпрямительную  подстанцию.
2. Силового кабеля питания.
3. Шлангопакета, идущего от аппарата до плазменного пистолета. Шлангопакет содержит воздушный шланг и силовой кабель.
4. Плазматрона (плазменного пистолета) – в нём происходит формирование плазмы.

Существует два основных способа ручного плазменного раскроя:

1. Косвенная резка плазменной струей. Данный метод используют в основном для резки не
   металлических материалов. Электрическая дуга, формирующая плазму, в этом случае загорается между электродом и соплом плазматрона. Разрезаемый материал в формировании плазмы не учувствует, а резка осуществляется вырывающейся из резака плазменной струей.
2. Прямая плазменно-дуговая резка. Это как раз наш случай, так как данный метод используется для резки металлов. Он используется как в ручной, так и в механизированной плазменной резке. Электрическая дуга загорается между электродом и разрезаемым металлом и совмещаясь со скоростным потоком воздуха образует плазму. Получаемая плазменная струя обладает такой мощностью, что буквально испаряет металл в процессе резки.

Ручная плазменно-дуговая резка на столько хорошо себя зарекомендовала, что применяется сейчас почти на всех предприятиях, имеющих цех металлообработки. Большое количество частников предлагают выездные услуги плазменной резки, т.к. ручные аппараты очень мобильны, их можно переносить в руках или на плечевом ремне.

Основные преимущества ручных плазменных аппаратов:

1. Мобильность, портативность (ручные аппараты малой и средней мощности весят от 10 до 25 кг).
2. Доступность использования (работают от 220 V, сила тока зависит от мощности аппарата).
3. Универсальность (возможность резки всех видов металлов).
4. Доступная цена (ручные аппараты плазменной резки российского производства стоят от 15000 до 70000 руб.

3. Автоматическая плазменная резка

С появлением ручной плазменной резки данную технологию начали использовать совместно со станками с ЧПУ (числовое программное управление). Использование станков ЧПУ совместно с плазменным резаком позволяет производить раскрой листового металла, круглых и профильных труб с высокой точностью (±0,25-0,35 мм) и скоростью (до 7 м/мин).

Наиболее распространена автоматическая плазменная резка листового металла. Плазменные аппараты средней мощности режут листовой металл до 30 мм на пробой. Более профессиональные и мощные аппараты могут разрезать листы до 70 мм с высоким качеством.

Один и тот же аппарат плазменной резки может использоваться как для ручной резки, так и для автоматического раскроя, за исключением плазмотронов, которые разделяются на ручные и механизированные.

Плазменная резка на станке с ЧПУ позволяет резать металл толщиной до 60 мм с высоким качеством.

4. Применение плазменной резки

В силу своей универсальности и доступности плазменная резка сегодня применяется почти на всех средних и крупных предприятиях, занимающихся металлообработкой.
С применением плазменной резки изготавливаются металлоконструкции и изделия: двери, ворота, калитки, заборы, художественные орнаменты, узоры и флюгера, вешалки, отводы вентиляции, сваи и другие металлоизделия.

Многие предприниматели строят бизнес на плазменной резке, имея у себя оборудование и принимая заказы на раскрой металла.

5. Преимущества и недостатки плазменной резки

Чтобы говорить о преимуществах плазменной резки и ее недостатках, нужно определиться с чем мы будем сравнивать. У плазменного раскроя есть три основных конкурента – газо-кислородная резка, лазерная резка и гидроабразивная резка. Каждый из четырех видов раскроя имеет свою специфику применения. Подробное сравнение мы привели в предыдущей статье, рекомендуем Вам с ней ознакомиться.

Здесь же мы распишем основные преимущества и недостатки плазменной резки с практической точки зрения предприятий, которые ее используют. Итак…

Преимущества плазменной резки

• Раскрой металла от 0,5 до 50 мм;
• Раскрой всех видов металлов (алюминий, медь, титан, нержавейка, сталь и т.д.);
• Точность плазменной резки 0,25-0,35 мм;
• Скорость раскроя тонких металлов до 7 м/мин, быстрый пробой металла;
• Мобильность ручных плазменных аппаратов;
• Высокая степень готовности деталей (минимальная очистка от шлака).

Недостатки плазменной резки

• Относительно высокая стоимость качественных плазменных аппаратов;
• Высокая стоимость расходных материалов (сопло, электрод, защитный экран);
• Наличие минимальной конусности реза;

Вот, в общем-то, все основные моменты, которые нужно знать, если Вы планируете использовать плазменную резку металлов в своих задачах.

По всем вопросам мы с радостью проконсультируем Вас по телефону 8 (800) 500-33-04!

Источник: https://plazma-stanok.ru/plazmennaya-rezka-metalla-prosto-o-slognom/

Pereosnastka.ru

Дуговая резка

Категория:

Резание металла

Дуговая резка

Дугой можно производить не только сварку, но и резку металла, выплавляя его из полости реза и предоставляя возможность свободно вытекать. Резка может быть произведена как угольным, так и металлическим электродом. Резка угольным электродом на постоянном токе дает лучшие результаты. Применяется нормальная или прямая полярность, т. е. на электроде минус, а на основном металле — плюс.

Электроды лучше применять графитные, так как для заданной силы тока они могут быть меньшего диаметра и, таким образом, снижать ширину реза; кроме того, графитные электроды медленнее обгорают при работе и расход их значительно меньше по сравнению с расходом электродов из амфорного угля.

Основное внимание при резке угольной дугой нужно обращать на возможность быстрого, свободного и удобного вытекания расплавленного металла из полости реза.

Для резки угольной дугой желательны большие токи, 400— 1000 а.

При толщинах металла до 12 мм резка угольной дугой может дать достаточно высокую производительность; с увеличением толщины металла производительность быстро падает, и при толщинах свыше 15 мм кислородная резка всегда производительнее.

По качеству резки, чистоте кромок и ширине реза дуговой способ значительно уступает кислородному. На больших токах иногда применяют пластинчатые электроды прямоугольного сечения.

Резка может производиться и на переменном токе, но качество реза при этом получается хуже и производительность для той же силы тока ниже. Резка угольной дугой может быть целесообразна, например, для чугуна и цветных металлов, так как эти металлы не поддаются обычной кислородной резке.

Дуговая резка может быть иногда целесообразна и для стали, например при разборке старых конструкций из материала толщиной не свыше 20— 30 мм, когда не требуется особой чистоты реза и стоимость процесса должна быть минимальной. Угольной дугой можно резать металл сильно загрязненный, покрытый ржавчиной, краской и т. п.

без всякой подготовки, в то время как для кислородной резки требуется предварительная очистка поверхности металла вдоль линии реза. К резке угольной дугой приходится прибегать также при отсутствии кислорода на месте работ.

При резке металлическим стальным электродом для стержня электрода пригодна любая, даже непригодная для сварки проволока из низкоуглеродистой стали; загрязнения металла проволоки не имеют особого значения.

Электроды для резки покрываются обмазкой для повыхнения устойчивости дуги, замедления ххлавле-ния электрода, изоляции электродного стержня от основного металла при введении электрода в полость реза, а иногда и для ускорения резки за счет окисления основного металла богатыми кислородом окислами, вводимыми в состав электроднохх обмазки, например перекисью марганца Мн02.

Резку металлическим электродом электросварщик производит от нормальных сварочных трансформаторов; она может быть выполнена теми же электродами, которые применяются и для сварки.

Таким образом, небольшие работ; по резке электросварщик производит не прибегая к схгециальному оборудованию или материалам.

Металлическим электродом, например, прожигаются дхлры для монтажных болтов прн сборочных работах; перерезается фасонный материал, уголки, швеллерхл, двутавры и т. п.; вырезаются отверстия в листах и т. д.

Невысокая производительность и шхзкое качество реза мешают широкому применению дуговой резки. Она остается второстепенным, подсобным процессом при дуговой сварке.

Значительное улучшение показателей было достигнуто вдуванием воздуха в зону резки для удаления расплавленного металла.

Улучшения, внесенные в этот процесс за последние 10—15 лет, привели к созданию самостоятельного процесса воздушно-дуговой резки, получившему довольно широкое применение в промышленности.

—

Дуговая резка может выполняться дугой, горящей под флюсом, стальными покрытыми электродами и с участием какого-либо газа.

При использовании проволоки диаметром 4 мм, напряжении дуги 42—44 В и рабочем токе 1200 А режут сталь толщиной 20 мм со скоростью 30 м/ч.

Стальными покрытыми электродами можно резать сталь толщиной до 15 мм, а угольными электродами — до 100 мм при рабочем токе порядка 1000 А.

При газодуговой резке дуга расплавляет металл, а струя газа удаляет его из зоны реза. В качестве газа употребляют сжатый воздух, азот, кислород, аргон и их смеси.

Аргонодуговую резку неплавящимся электродом целесообразно применять для обработки листов толщиной до 5 мм из алюминия, меди и их сплавов, нержавеющей стали и других металлов.

Воздушно-дуговая резка неплавящимся электродом основана на плавлении металла по линии реза дугой, горящей между угольным или графитизированным электродом и разрезаемым листом при непрерывном удалении жидкого металла струей сжатого воздуха.

Этот способ применяют для разделительной и поверхностной резки, осуществляемой с помощью резака, например, РВД-4А-66 или РВД-1; для механизированной поверхностной резки рекомендуется полуавтомат ПВД-2-67.

Эта аппаратура разработана ВНИИавтогенмашем.

Дуговая резка вращающимся стальным диском осуществляется следующим образом. К стальному диску и разрезаемому металлу подводится электрический ток. При соприкосновении вращающегося диска с разрезаемым металлом возникает дуга, которая оплавляет металл, выбрасывает его из места реза.

В производственных установках употребляют стальные диски диаметром До 500 мм и толщиной 4—6 мм. Диск вращается со скоростью около 40 м/с. Для охлаждения диска применяют сжатый воздух давлением до 5 ат.

Источником питания дуги служит любой понижающий трансформатор мощностью до 30 кВт с напряжением холостого хода 10—30 В. Производительность резки пропорциональна мощности источника питания. Зона термического влияния на кромках разрезанного металла составляет до 1 мм.

Износ рабочей кромки стального дискового электрода не превышает 2% от массы удаленного металла. При использовании электродов,

Реклама:

Воздушно-дуговая резка

Источник: http://pereosnastka.ru/articles/dugovaya-rezka

Дуговая резка металлов — Спецсервиспром

 > Статьи > Дуговая резка металлов

Дуговая резка металлов или же резка металлов сваркой, является расплавлением металла в том месте, где необходимо делать рез, с последующим его удалением за счёт собственного веса и за счёт давления дуги.

Резку металла сваркой чаще всего выполняют вручную, как правило для того чтобы отрезать дугой металл используют либо металлические электроды, либо электроды угольные.

Применяется дуговая резка металлов в основном для резки чугуна, для резки цветных металлов, для резки высоколегрованных сталей и других разнообразных сплавов.

Качество резки металла электродом обычно является очень низким, кромки металла не отличаются ровностью и обилие шлака так же оставляет желать лучшего, хотя стоит отметить, что во многом все эти свойства так же зависят от опыта сварщика, который производит дуговую резку металла.

Стоит отметить, что каким бы опытом не обладал сварщик, режущий сваркой металл, перед тем как сваривать детали в месте реза, поверхности необходимо будет подвергнуть капитальной зачистке.

Что касается производительности резки металла сваркой, то она является невысокой.

Одним из самых главных плюсов дуговой резки металла является то, что резку металла сваркой можно осуществлять практически везде, где есть возможность для осуществления дуговой сварки.

Для данного вида резки металла не нужно специального оборудования.

К преимуществам дуговой резки металлов можно отнести возможность производить резку во всех пространственных положениях, именно эта универсальность позволяет проводить резку низколегированных и углеродистых сталей в монтажных условиях и в труднодоступных местах.

Разделительная резка металла сваркой

При разделительной дуговой резке, изделие подлежащие резке устанавливают таким образом, чтобы в процессе резки, расплавленный металл имел более благоприятные условия для вытекания.

Если необходимо выполнить вертикальный рез, то такой рез следует осуществляет положением сверху вниз, при резке металла в таком положении, расплавленный металл не будет засорять уже прорезанные места и сварка будет даваться намного легче.

Дуговую разделительную резку металла как правило начинают с края листа (с кромки), или же с середины листа, в зависимости от того, какой именно рез необходимо произвести.

Если необходимо сделать рез с середины листа, то в таком случае, вначале вырезается отверстие, после чего, электрод, которым осуществляется рез необходимо наклонить так, чтобы расположение кратера оказалось на кромке реза, после чего начинается оплавление.

Бывает так, что ширина листа который подлежит резке является меньшей по отношению к сварочному электроду, которым осуществляется резка, в таком случае, необходимо повернуть электрод перпендикулярно разрезаемому листу, и без особых колебаний просто вести его вдоль реза.

Дуговая резка металла. Поверхностная

Если необходимо выполнить поверхностную дуговую резку металла, электрод необходимо наклонить к поверхности, что бы его угол составлял от 5 до 20 градусов, после чего начать его перемещение, частично, в образовавшуюся полость погружая конец сварочного электрода.

Для того чтобы выплавить широкие канавки, необходимо использовать поперечные колебания сварочного электрода в положении вертикальном.

Стоит отметить что от того насколько наклонён электрод и от того как быстро он перемещается, зависит то, какая ширина будет у канавки.

Поэтому необходимо поймать необходимый темп и выставить нужный угол электрода, после чего просто придерживаться установленной позиции.

Если необходимо дуговой резкой прорезать в металле отверстие, нужно перпендикулярно металлу установить электрод, после чего возбудить дугу, которая будет возможно даже большей длины.

Дуговая резка металла металлическим электродом

При резке металла сваркой, а вернее сварочными металлическими электродами, обычно используют электроды, которые имею толстое покрытие, другими словами сварочные электроды или электроды для сварки.

Ток необходимо выставлять в зависимости от того, какой маркой сварочного электрода производится резка.

Стоит обратить внимание, что на скорость резки металла влияет три фактора, которые непременно надо учитывать, это диаметр электрода, которым производится резка, толщина металла и конечно же величина сварочного тока, который используются для резки.

Собственно не трудно догадаться, что чем толще будет металл, который подлежит резке сваркой, тем скорость процесса резки будет меньше.

Для того, чтобы произвести дуговую резку металла графитовым или же угольным электродом, необходимо использовать ток постоянный, полярности прямой, из за того, что в данном случае, на изделие подлежащее резке, выделяется намного больше теплоты.

Не стоит науглероживать кромки металла, который будет подвергаться резке, так как это может значительно усложнить их последующую механическую резку.

Стоит так же отметить, что при резке металла угольными или же графитовыми электродами, ширина получаемого реза будет больше, чем при резке обычным металлическим электродом.

Дуговая резка отверстий в металле

Вырезать в металле отверстие сварочным электродом проще, чем может показаться на первый взгляд, для начала нужно вырезать маленькое отверстие, а затем, ведя электрод по краям этого маленького отверстия, постепенно расширять его до необходимого диаметра.

При выполнении резки металла сваркой, особое внимание стоит уделять брызгам и шлаку, так как при дуговой резке, возникает очень большая вероятность попадания раскалённых металлических частиц, (шлака, расплавленного металла, вредных газов) на тело или одежду человека, производящего резку.

Важно помнить, что технику безопасности никто не отменял.

Источник: http://specservis.ru/stati/dugovaya-rezka-metallov.html