Резка тонкого металла резаком

Обновлено: 20.09.2024

Резка металла газовым резаком — это простой процесс по сравнению с аналогичной сваркой, не требующий от исполнителя особых навыков. Главное для исполнителя — изучить технологию разрезания металла при помощи оборудования, работающего на смеси, состоящей из пропана и кислорода, который обеспечивает устойчивое горение и высокую температуру, позволяющую прожигать практически любой металл.

Достоинства и минусы

Газовая резка и сварка металлов обладает многими преимуществами, но нас интересует только резка, имеющая такие плюсы:

Востребована, когда разрезается металл большой толщины или нужна вырезка по трафарету, а болгарка с криволинейными участками не справляется.
Газовый аналог гораздо удобнее для работы, имеет малый вес, действует в два раза быстрее, чем оборудование с бензиновым двигателем.
Пропан по стоимости ниже ацетилена и бензина, так что его использование рентабельнее.
Кромка среза намного уже, а структура чище, нежели от болгарки или бензинового оборудования.

Недостатки — узкий круг металлов, подверженных аналогичной обработке.

Особенности применения

Чтобы понимать, как правильно резать металл резаком, надо изучить конструкцию и знать, что подобное оборудование не используется для резки сталей с высоким содержанием углерода, т. к. нет возможности создать температуру, способную обеспечить устойчивое плавление. При резке чугунных заготовок или конструкций происходит концентрация графита между зерен металла, что затрудняет работу.

[stextbox нельзя использовать для разрезания изделий, состоящих из алюминия, меди и сплавов на её основе.[/stextbox]

Резка по поверхности

Пользователей, конечно же, интересует такой вопрос — как пользоваться резаком во время фигурной резки. Такая методика выполняется соплом инструмента, при этом расплавленный шлак разогревает металл, но, не превышая температуру плавления. Резак располагается под углом до 80 градусов, а после подачи кислорода угол изменяется в пределах 18—45 0 .

Канавки образуются при регулировке скорости резки, если нужен их больший размер, то меняют угол мундштука и немного замедляют скорость резки, регулируя подачу кислорода. Ширину канавок изменяют путём настройки подачи струи горящего газа через сопло, этот параметр приравнивается как 1 к 6, при этом надо следить, чтобы не было затоков.

[stextbox кромки выемки были чистыми, надо увеличить подачу кислорода.[/stextbox]

Соотношение пропана и кислорода

Чтобы правильно резать металлы кислородно-пропановым резаком, надо отрегулировать подачу газов к соплу. Такая регулировка осуществляется по рекомендациям справочников, где имеются таблицы и диаграммы, при отсутствии нужной литературы надо свериться с технологией, указанной в документах на изделие. При отсутствии нормативной документации, используют соотношение одна часть пропана к десяти частям кислорода.

Комплект оборудования

До начала газовой резки или сварки следует тщательно подготовить оборудование:

Емкости с газами.
Шланги для подключения.
Резак.
Мундштук, имеющий определенные размеры.
Редукторы регулировки и контроля объема.

Оборудование не зависит от производителя, маркировка вентилей стандартная.

Подготовительные работы

Как надо настраивать резак для резки металла — прежде всего, нужно удостовериться, что изделие находится в исправном состоянии, готово к работе, затем выполняется следующий порядок действий:

Шланги от баллонов подключаются к резаку, предварительно продув изделие для удаления изнутри посторонних вкраплений. подсоединяется к штуцеру с правой резьбой, а пропан — к штуцеру с левосторонней резьбой.
Уровень подачи пропана выставить на 0,5, а кислорода — на 5,0 атмосфер.
Проверяем соединения на предмет утечки, а также работу редукторов и манометров.

Если обнаружены утечки газов, то подтягиваются гайки или меняются прокладки.

На схеме указано правильное подключение баллонов к резаку.

Начало работы

Как нужно резать металл газовым резаком — выполнив подготовку, исполнитель приоткрывает вентиль пропана, зажигает струю газа, при этом сопло изделия упирается в поверхность металла. Теперь нужно произвести настройку силы пламени, попеременно добавляя пропан и кислород. После установки оптимальной силы струи горящей смеси, изделие располагается под прямым углом к поверхности детали, сопло располагается не ближе 5 мм.

Если разрез начинается в середине листа, то точку старта устанавливают в начале разреза. Поверхность разогревается до температуры не менее 1000 0 C, с виду она как бы намокает, затем увеличивается подача кислорода для образования мощной узконаправленной струи.

Особенности резки

Резак надо вести плавно вдоль линии разреза и следить за углом наклона, который отклоняется на 5—6 градусов против движения инструмента. При толщине металла более 0,95 м отклонение увеличивают, прорезав металл на глубину около 20 мм, угол отклонения опять уменьшается. Как резать резаком, чтобы срез был ровным, мы уже подробно объясняли в предыдущем разделе.

Сколько расходуется газа

Расход газов при резке металла пропаново-кислородным резаком, зависит от толщины конструкции и конфигурации разреза. Для наглядности приводим расположенную ниже таблицу:

Размер заготовки (толщина), мм	Время на отверстие, сек	Размер разреза (ширина), мм	Расход, на м 3 реза
Размер заготовки (толщина), мм	Время на отверстие, сек	Размер разреза (ширина), мм	пропана	кислорода
4,0	5—8	2,5	0,035	0,289
10,0	8—13	3,0	0,041	0,415
20,0	13—18	4,0	0,051	0,623
40,0	22—28	4,5	0,071	1,037
60,0	25—30	5,0	0,087	1,461

Расход газов существенно снижается, когда выполняется наплавка или пайка.

Нюансы

Главная задача исполнителя — правильно выдерживать скорость:

нормальный режим — искры летят под прямым углом относительно поверхности заготовки;
малая скорость — разлет от исполнителя и угол менее 85 градусов.

После окончания процесса вначале перекрывается подача кислорода, а пропан — отключают в последнюю очередь.

[stextbox Н. Ишкулов, образование: ПТУ, специальность: сварщик пятого разряда, опыт работы: с 2005 года: «Исполнителям, впервые выполняющим резку при помощи кислородного оборудования, надо помнить, что начинать новый разрез после внезапной остановки надо с другой точки, а не там, где был процесс окончен».

Негативная деформация

Начинающих сварщиков волнует вопрос, как надо правильно пользоваться резаком пропан кислород, чтобы не произошло коробления поверхности детали. Вначале нужно разобраться — какие же факторы способствуют возникновению этих дефектов:

при неравномерном нагреве поверхности;
была выбрана высокая скорость движения резака;
произошло резкое охлаждение места нагревания.

Опасность обратного удара

При неправильном режиме горения струи происходит хлопок и пламя втягивается вовнутрь изделия, что приводит к взрыву, т. к. огонь распространяется по шлангам и доходит до емкостей с газами. Чтобы предотвратить опасную ситуацию, резак оборудуется обратным клапаном, который отсекает пламя и не допускает его распространения.

Правила использования

Они аналогичны технике безопасности при проведении сварки, но имеют специфические дополнения:

Средствами защиты пренебрегать не рекомендуется, т. к. это приводит к получению травм в виде ожога кожи или повреждения роговицы глаз разлетающимися искрами, поэтому обязательны очки и перчатки с длинными раструбами до локтя. и обувь исполнителя изготавливается из негорючего материала.
Баллоны с газами располагаются не ближе пяти метров от места проведения резки.
Пламя резака направляется только в противоположную от шлангов сторону.
Резка производится в помещениях, оборудованных сильной вентиляцией или на открытых площадках.

При длительном простое оборудования нужно провести профилактические работы, прежде чем использовать резак по назначению.

Техника безопасности

Оборудование относится к категории взрывоопасных, поэтому место выполнения работ нужно снабдить следующими принадлежностями:

огнетушитель;
ящик с песком;
пожарный стенд с соответствующими инструментами.

Каждый исполнитель должен иметь комплект защитной одежды.

Не допускается наличие под защитой одежды из легко возгораемого материала, например, из синтетик, а края рукавов должны плотно облегать тело, чтобы внутрь не попали искры.

Выводы

Перед началом работы исполнители обязаны пройти инструктаж с записью в специальный журнал, к работе допускаются только лица, сдавшие зачеты по знанию теории процесса и практического исполнения резки.

Плазменная резка тонкого металла

Плазменная резка тонкого металла используется столь же часто, как лазерная или гидроабразивная обработка. В связи с этим на данное оборудование весьма высокий спрос – как со стороны профессионалов, так и со стороны любителей.

Сегодня подробно поговорим о том, почему плазморезное оборудование так востребовано в производстве, рассмотрим все виды и их особенности, а самое главное – научим правильной резке тонкого металла на таком оборудовании.

Особенности плазменной резки

Плазма – насыщенный ионами газ, в котором содержатся заряженные частицы. Для образования плазмы используются активные (кислород или газовая смесь) или инертные (азот, аргон, водород) газы. Плазмотрон – оборудование, нагревающее и ионизирующее газ, активирующее плазменную дугу. Уровень ионизации газа зависит от его температуры. Поток плазмы может нагреваться до +60 000 °С.

Для плазменной резки тонкого металла заготовку закрепляют на специальном станке. Замыкание, возникающее между деталью и форсункой, активирует электрическую дугу. Для поджига может использоваться дежурная дуга. Она активируется при силе тока около 60 А. Находящийся под давлением газ поступает в сопло, где под воздействием электричества преобразуется в плазму. Скорость плазменной струи, выходящей из сопла плазмотрона, составляет 500 – 1500 м/сек.

Технология плазменной резки тонкого металла и других видов заготовок заключается в расплавлении материала и выдувании его частиц из рабочей области струей плазмы.

Плазменная резка металла разной толщины

Использование плазменного оборудования экономически оправдано при работе с:

алюминием и его сплавами не толще 12 см;
медью не толще 8 см;
легированными и углеродистыми сталями не толще 5 см;
чугуном не толще 9 см.

Резак плазмореза должен быть размещен как можно ближе к краю заготовки. При включении оборудования сначала происходит активация дежурной, а затем режущей дуги, после чего можно начинать работу с тонкими металлами. Важно следить за тем, чтобы расстояние между поверхностью заготовки и наконечником резака оставалось неизменным. Режущая дуга направляется вниз перпендикулярно обрабатываемой детали. Резак перемещается медленно – с такой скоростью, при которой с обратной стороны листа видны искры. Их отсутствие говорит о том, что разрез в металле не сквозной. Это может быть вызвано недостаточной силой тока, большой скоростью перемещения струи, не прямым углом между струей и поверхностью изделия.

Чистый разрез без окалины и деформаций возможен при правильно выбранной скорости перемещения резака и силе тока. Чтобы подобрать нужные параметры, можно выполнить пробные разрезы, установив высокую силу тока и постепенно регулируя ее в соответствии со скоростью движения. Если медленно двигать резак при высокой силе тока, материал перегревается, на краях разреза образуется окалина.

Для плазменной резки алюминия и его сплавов толщиной 0,5–2 см чаще всего используют азот, при толщине заготовок 2–10 см – азотно-водородную смесь, состоящую на 65–68 % из азота и на 32–35 % из водорода, при толщине металла более 10 см – аргоно-водородную смесь, на 35–50 % состоящую из водорода. Оборудование для резки стабилизирует дугу за счет сжатого воздуха. При ручной резке дуга будет стабильно гореть в смеси аргона и водорода при максимальном содержании водорода – 20 %.

Воздушно-плазменную резку тонкого металла – алюминия – используют для изготовления деталей, нуждающихся в дальнейшей механической обработке. Для того чтобы получить качественный рез, толщина заготовки должна быть не более 3 см, а сила тока – 200 А.

Для плазменной резки меди используют азот (для металлов толщиной 0,5–1,5 см), сжатый воздух для заготовок небольшой и средней толщины, а также смесь аргона и водорода. Из-за высокой теплопроводности и теплоемкости меди, для ее резки нужна плазменная дуга большей мощности. Использование воздуха при плазменной резке тонкого металла приводит к образованию на краях среза грата (излишков металла, которые легко удалить). Для работы с латунью используются аналогичные газы, однако требуется скорость на 20–25% выше, чем при резке меди.

Плазменная резка высоколегированных сталей будет эффективна в том случае, если толщина заготовки не превышает 10 см (если она больше, то подойдет кислородно-флюсовая технология). Для тонких металлов (не больше 5-6 см) используют воздушно-плазменную или азотную ручную резку, для более толстых (от 6 см) – обработку в смеси азота и кислорода.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для резки нержавеющих сталей, толщина которых не превышает 2 см, подходит азот, при толщине заготовки от 2 до 5 см – смесь из ½ азота и ½ водорода. Допускается плазменная резка тонких металлов из нержавеющей стали с применением сжатого воздуха.

Для наибольшей эффективности плазменную резку низкоуглеродистых сталей производят в сжатом воздухе (при толщине металла не более 4 см). Для работы с металлами толще 2 см подходит азот и азотно-водородные смеси.

Резку углеродистых сталей выполняют с помощью сжатого воздуха (при толщине заготовки не больше 4-5 см), кислорода и азотно-кислородных смесей.

Что лучше – лазерная или плазменная резка тонкого металла

При выборе между лазерной и плазменной резкой тонких металлов следует обратить внимание на следующие моменты:

При работе с тонкими металлами (0,5-0,6 см) маломощные лазерные и плазменные установки показывают одинаковое качество резки и производительность (однако при плазменной резке тонких металлов существует ограничение по минимальному диаметру отверстий). Чем выше мощность и производительность лазера, тем выше стоимость оборудования для лазерной резки.
При работе с тонкими заготовками (толще 0,6 мм) лучше себя проявляет плазменная резка, поскольку аппаратура для нее обладает высокой производительностью и невысокими энергозатратами. Но по-прежнему возникают сложности при выполнении отверстий с диаметром равным толщине металла.
Маленькие детали, требующие высокой точности исполнения, лучше обрабатывать на лазерных установках. Также лазер подходит для работы с фанерой, пластиком и другими неметаллическими материалами.
При необходимости изготовления крупных партий мелких деталей из тонких металлов, в которых предусмотрено большое количество отверстий, находящихся на лицевой стороне, лучше прибегнуть к лазерной резке.
Для работы с заготовками, при условии, что кромки сгибов и отверстия в готовом изделии не видны, экономически целесообразнее применение плазменной резки тонких металлов. Если потребуется выполнение большого числа отверстий, то расходные материалы будут изнашиваться быстрее. Однако если для изготовления партии изделий хватит одного комплекта расходников, то использование плазмореза обойдется дешевле.
Если необходимо изготовить конечные детали под сварку (опорные столбы, элементы металлоконструкций и т. п.), при этом толщина материала превышает 0,4 см, а к краям реза не предъявляются повышенные требования, то целесообразнее использовать технологию плазменной резки тонких металлов.
Поскольку лазерный луч тоньше струи плазмы, он меньше нагревает кромку среза и поверхность заготовки в целом. При обработке мелких деталей (толщиной менее 0,3-0,4 см) на плазменном оборудовании возникает вероятность изгибающих деформаций.
Установки для плазменной резки тонких и толстых металлов с мощным источником тока – универсальное оборудование, которым оснащают металлообрабатывающие предприятия, поскольку они одинаково хорошо справляются как с тонкими заготовками (например, оцинкованными листами толщиной 0,05 см), так и с толстолистовым железом (толщиной 3 и более см).

Критерии выбора аппарата для плазменной резки тонкого металла

К покупке оборудования для плазменной резки тонкого металла стоит подойти ответственно, чтобы вложения денег не оказались напрасными, а установка прослужила в течение длительного времени.

Остановимся подробнее на параметрах и технических характеристиках установок для плазменной резки тонкого металла.

Ориентироваться необходимо на те работы, которые планируется выполнять с помощью оборудования. Установка не должна быть лучшей, но должна максимально подходить под ваши цели.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Плазменное оборудование делится на две основные группы: оно бывает инверторным и трансформаторным.

Для плазменной резки тонких металлов подойдут компактные инверторные приспособления. Их достоинства заключаются в небольшом весе, габаритах, невысоком потреблении электроэнергии.

Что касается недостатков, то им требуется больше времени для работы (за счет постоянных перерывов), перепады напряжения могут привести к поломке установки. Это самое недорогое оборудование для плазменной резки тонких металлов.

Трансформаторные установки больше по размерам, весу, им требуется большее количество электроэнергии.

В то же время работать они могут практически целый день, разрезая более толстые заготовки, которые не поддадутся инверторным резакам. Стоит подобное оборудование для плазменной резки тонких и толстых металлов от 3 000 до 20 000 USD.

Выбор плазменного резака по мощности.

При выборе мощности плазморезов также необходимо ориентироваться на планируемые работы, так как от мощности установки зависят такие ее характеристики, как диаметр сопла и тип применяемого газа.

Плазменная резка тонких и толстых металлов используется в самых разных сферах – от промышленности и производства до бытовых нужд. Следовательно, выбирать оборудование нужно, ориентируясь на свои потребности.

Для работы с тонкими металлами, толщина которых не превышает 3 см, подойдет установка мощностью 90 А. Ее достаточно для того, чтобы разрезать заготовку.

Более толстые металлы требуют использования оборудования для плазменной резки мощностью 90–170 А.

Чтобы правильно выбрать установку для плазменной резки тонкого металла, необходимо определиться со стоящими перед вами задачами и возможностями производства, в том числе, выяснить, можно ли использовать оборудование при текущем оснащении цеха или потребуется перестройка технологических процессов для максимально эффективного использования плазмореза или аппаратуры для лазерной резки.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Резка металла газом

Резка металла газом – метод металлообработки, применяемый не только на крупном производстве, но также в быту, сельском хозяйстве, мелкосерийном выпуске. Это по-настоящему универсальный, простой и быстрый способ разрезать толстую металлическую заготовку без длительной настройки оборудования и больших затрат.

Для того чтобы резка металла газом выполнялась правильно, необходимо соблюдать правила, подобрать оборудование и расходные материалы, выполнить остальные условия. О том, как это сделать лучше, читайте в нашем материале.

Что собой представляет процесс резки металла газом

Газовая резка металлов в настоящее время – это достаточно простая технология, при которой работа идет без применения сложной аппаратуры и дополнительных источников энергии. Данный метод используют специалисты для проведения работ в сельском хозяйстве, строительстве и различных видах ремонта. Оборудование для газовой резки металла мобильно, быстро перевозится для использования на другом объекте.

Рассмотрим основной принцип резки с помощью кислорода. Вначале происходит разогрев материала нагревателем в среднем до температуры +1 100 °С. После чего кислород начинает подаваться в зону реза, соприкасается с раскаленной поверхностью и загорается. Стабильная подача кислорода дает мощную струю горящего газа, которая с легкостью режет лист металла.

Для успешной резки газом необходимо, чтобы материал имел температуру горения меньшую, чем плавления. Иначе расплавленный металл будет тяжело убрать из зоны реза, в отличие от сгоревшего.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что резка металла газом происходит вследствие его выгорания в зоне действия газовой струи. Основной частью оборудования для резки газом является резак. В нем происходит создание смеси воздуха с газом за счет дозирования и последующее смешивание кислорода с парами жидкого топлива или газами. После чего резак воспламеняет получаемую смесь и дополнительно обеспечивает подачу кислорода в зону реза.

Газовая резка является одним из температурных методов обработки материалов. Ее достоинством стала большая производительность и возможность обрабатывать заготовки практически любой толщины. Один сварщик за смену в состоянии произвести резку нескольких тонн материала. Работники указывают на одно из главных преимуществ – возможность работать вне зависимости от источников энергии. Это особенно важно, когда работа ведется в полевых условиях, где отсутствует какой-либо источник питания.

В списке металлов, в работе с которыми используется газокислородная резка, есть исключения: алюминий, нержавейка, медь и латунь.

Преимущества и недостатки технологии резки металла газом

Резка кислородом имеет большое количество преимуществ перед иными видами. Они делают ее эффективнее экономически. Но существует ряд ситуаций, когда она просто незаменима.

Достоинствами газокислородной резки являются:

Возможность обрабатывать заготовки большой толщины.
Высокая сложность выполняемых резов, например, таких как многоступенчатый.
Удобство выполнения фасонной обработки материалов, т. е. на заданную глубину, а не только сквозного реза.
Хорошее качество реза при невысокой себестоимости обработки.
Высокая производительность.
Автономность и мобильность оборудования позволяет применять ее в труднодоступных местах, в том числе при сборке/разборке корпусов судов, а также сложных производственных конструкций.

Описываемая технология резки газом, помимо достоинств, имеет и недостатки, к примеру:

Для ее осуществления сварщику требуется достаточный опыт. Специалистам с низкой квалификацией доступны только простые виды реза, например, прямая обработка тонкого листа металла.
Опасность возникновения пожара или взрыва. Технология требует тщательных подготовительных мероприятий и последующего соблюдения правил техники безопасности при проведении работ.
Точность реза не слишком высокая, в особенности при ручной обработке. После его выполнения заготовку, как правило, необходимо дополнительно механически доводить до соответствия ее формы и размеров чертежу.
Термическое воздействие на заготовку иногда приводит к разным формам деформации, таким как кручение, коробление и пр. Это особенно рискованно при раскрое материала и в меньшей степени при демонтаже конструкций.

Эти недостатки способен решить иной метод – плазменная резка с помощью автоматизированных стационарных аппаратов. Однако они не мобильны и не дают возможности выполнять операции в труднодоступных местах.

Какие газы используются для резки металла

Существует несколько методов классификации газовой резки. Она происходит в зависимости от применяемых газов и прочих особенностей. Из них можно выбрать оптимальный для выполнения той или иной операции или задачи. К примеру, электродуговая резка с кислородом возможна в случае подключения аппаратуры к электрической сети. А обрабатывать низкоуглеродистые стали удобнее газовоздушной смесью с пропаном.

Среди профессионалов наиболее востребованными методами являются:

Резка пропаном. Резка металла газом, например, пропаном, а также кислородом – пожалуй, самый популярный, но имеющий свои ограничения. Он применяется для низколегированных и низкоуглеродистых сталей, титановых сплавов. В случае наличия в составе материала легирующего компонента или углерода в количестве более 1 %, требуется применение иного метода. Резка возможна и с другими газами: ацетиленом, метаном и пр.
Воздушно-дуговая резка. Довольно эффективным методом резки является кислородно-электрическая дуговая резка. Плавка происходит при помощи электрической дуги. Остатки же расплава убираются воздушной струей. При выполнении операции таким образом подача кислорода происходит вдоль электрода. К недостаткам этого метода можно отнести неглубокие резы. Впрочем, они компенсируются практически любой шириной заготовки.
Кислородно-флюсовая резка. Ее особенностью является подача в зону реза дополнительного компонента – порошкообразного флюса. Он дает возможность обрабатываемому металлу стать более податливым в процессе флюсовой кислородной резки. Данный метод применяется для металлов, которые образуют твердоплавкие окислы. В процессе его применения создается добавочный тепловой эффект, при котором струя газа эффективно режет металл. Применяется кислородно-флюсовая металлическая резка для обработки меди и медных сплавов, легированных сталей, железобетона и зашлакованных металлов.
Копьевая резка. Данный метод применяется для работы с промышленными технологическими отходами, большими массивами стали и аварийными скрапами. Особенностью является увеличивающаяся скорость выполнения работ. Технология включает применение высокоэнергетичной струи газа, что приводит к значительной экономии стальных копьев. Скорость же работы увеличивается быстрым, полным сгоранием обрабатываемого материала.

Расход газов при резке металла можно увидеть в таблице:

На показатель зависимости расхода газа от объемов работ сильное влияние оказывает выбранный метод резки. Нормы резки металла газом при использовании кислородно-флюсового метода содержат информацию о несравнимо меньшем использовании газа, чем при воздушно-дуговом.

Помимо способа обработки, расход газа и кислорода при резке металла зависит от ряда параметров, таких как:

квалификация сварщика – неопытному специалисту потребуется большее количество газа на один метр заготовки, чем мастеру;
параметры оборудования и его целостность;
толщина и марка металла, из которого сделана заготовка;
характеристики реза – ширина и глубина.

В нижеследующей таблице представлена информация, необходимая для специалиста при выполнении реза пропаном:

Основные правила резки толстого металла газом

Газокислородная резка применяется для раскроя сплавов стали толщиной от 0,5 до 6 см. Вследствие реакции окисления выделяется тепло, которое нагревает и расплавляет металл. А продукты, образующиеся из-за сгорания материала, убираются из зоны реза потоками газа.

Существует ряд требований, которые надо соблюдать в процессе подготовки и выполнения газокислородной резки материалов:

Перед началом работ необходимо аккуратно очистить поверхность вдоль будущей линии реза на расстояние до 10–15 см. Удалению подлежат остатки старой краски, смазок, масложировых пленок. Если их оставить, то во время резки газом может произойти возгорание, а иногда и взрыв. Помимо них, необходимо избавиться от ржавчины, поскольку ее присутствие замедляет работу по причине теплоизоляционных свойств последней.
В нижней части заготовки должно быть свободное пространство для выхода струи газа. Размер его невелик – 5–10 см. Однако его отсутствие может привести к турбулентности потока газа из-за его отражения, что крайне нежелательно, к тому же отрицательно влияет на скорость выполнения работы, а также вызывает температурную деформацию изделия.
Угол отклонения резака от вертикали не должен превышать 5°. В противном случае форма факела искажается, точность падает, качество поверхности реза ухудшается.
Для выполнения работ сварщику необходимы высокая квалификация и достаточный опыт. Выполнение данного требования будет гарантировать высокую производительность и точность реза.

Газ в зону реза подается с помощью запорных вентилей: одним общим и двумя запорными. Использование двух разных запорных вентилей помогает быстро управлять составом смеси и перенастраивать оборудование для резки металла газом.

На рукоятке резака находятся три патрубка с разъемами. Именно с их помощью в зону реза попадают газ для сварки и резки металла: ацетилен или пропан, кислород, а также жидкость для охлаждения. Давление газов при резке металла устанавливается на редукторе баллона. Оно должно быть ≤ 12 атм.

Подача кислорода в факел резака начинается после поджога последнего. Пропан, сгорая, выделяет тепло, которое нагревает изделие, и начинается его окисление. Процесс происходит достаточно быстро. Заготовка режется (прожигается) струей раскаленного газа (кислорода), одновременно этот же поток выметает частицы расплава в образовывающийся рез.

Условия резки металла газом и кислородом

Рассмотрим обязательные условия успешной обработки материалов методом газокислородной резки:

Температура горения металла в среде кислорода, которая также обозначается как Т_воспл, должна быть ниже Т_плав (температуры плавления). Разница температур не должна быть ниже 50 °С. В противном случае возможно вытекание расплава, а также увеличение ширины реза. Например, конструкционные сплавы имеют Т_воспл, равную +1 150 °С, в то время как Т_плав равна +1 540 °С. Температура плавления снижается с возрастанием количества углерода, что затрудняет обработку высокоуглеродистых сплавов, а также чугуна простым резаком.
Температура плавления заготовки должна быть выше температуры плавления поверхностных оксидных пленок. Такая пленка является тугоплавкой и не дает кислороду достигнуть поверхности металла, в результате чего его горение не может начаться. Например, температура плавления оксида хрома равна +2 270 °С, а конструкционной стали – +1 540 °С. Специалисты рекомендуют в таком случае использовать порошок флюса. Между ним и поверхностной пленкой начинается реакция, превращающая последнюю в продукт с пониженной температурой плавления.
Появляющиеся в ходе резки газом оксиды должны иметь высокий показатель жидкотекучести. Иначе расплав будет облеплять края реза, мешая работе и не давая основному материалу гореть. Повысить текучесть оксидов можно с помощью специально подобранных флюсов. Однако такое вмешательство делает резку газом существенно дороже.
Обрабатываемая заготовка должна иметь невысокую теплопроводность – иначе не будет происходить возгорания материала в зоне реза из-за отведения из него тепла. Работу либо вообще нельзя будет вести, либо она будет постоянно прерываться, из-за чего норма расхода газов при резке металла повысится, а следом снизится качество реза и его точность.

Перед тем как начнется резка металла природным газом, необходимо подготовить следующую аппаратуру:

Емкости, содержащие газ.
Шланги для подключения газа.
Резак.
Определенного размера мундштук.
Редукторы, контролирующие объем и регулировку.

Перечисленная аппаратура не зависит от ее производителя и имеет стандартную маркировку вентилей.

До работы допускаются только сварщики, прошедшие инструктаж, о чем произведена запись в специальном журнале, и успешно сдавшие зачеты о знании теории и практики резки.

Типы резки металла

Резание металла – один из основных технологических процессов металлообработки. Используется он при необходимости разделения на несколько частей листовой или сортовой заготовки. В современном производстве применяются высокоточные и экономичные типы резки металла, позволяющие быстро и с минимальными потерями материала получить изделия необходимой конфигурации.

Основные типы резки металла

Существуют следующие типы резки металла:

1. Холодный (механический). Резка происходит за счет механического воздействия на металл специальным режущим инструментом, изготовленным из материала с твердостью, намного большей, чем жесткость обрабатываемого изделия. Применяются следующие инструменты:

гильотина;
ленточнопильный станок;
дисковая (циркулярная) пила и «болгарка».

2. Горячий (термический). Обрабатываемая заготовка расплавляется по линии разреза, а остатки металла удаляются газом. Горячий тип резки металла подразделяется на следующие виды резания:

газокислородный;
лазерный;
плазменный.

Но не все типы резки металла – как холодной, так и горячей – позволяют получить изделие заданной чистоты. Остановимся более подробно на каждом из вышеперечисленных способов.

Холодные типы резки металла

Резка металла механическим способом – это сложный процесс, потому что металлические изделия обладают высокой прочностью и твердостью. К холодным типам резки металла относятся:

Резка с помощью гильотины.

При таком способе резания используются специальные механические инструменты – ножницы и ножи по металлу. Заготовка устанавливается на рабочий стол и закрепляется прижимной балкой. Затем с помощью специального лезвия производится резка. В результате получается идеально ровный край, без лишних кромок, заусенцев и зазубрин. Режут материал сразу по всей ширине листа, поэтому кривизна среза нулевая.

В настоящее время используются следующие виды гильотин для рубки металла:

ручные;
гидравлические;
пневматические»
электромеханические.

Они не отличаются друг от друга по принципу действия, но последние три вида дополнены электроникой, обеспечивающей точность и безопасность резки. Также есть станки, которые могут резать металл не только поперек, но и вдоль. Чаще всего гильотинный тип обработки применяют при заготовительных работах.

Недостатки данного способа:

Может применяться не для всех типов металлов и имеет ограничения по толщине заготовки. Например, гидравлические станки предназначены для металла толщиной до 6 мм.
Полученные в результате резки заготовки часто не соответствуют нужному размеру, так как точность обработки зависит от квалификации оператора.
Невозможно осуществить фигурную резку.

Ленточнопильная резка.

В настоящее время этот тип резки металла очень популярен по причине невысокой стоимости оборудования, хорошей производительности и несложного обслуживания. Режущим инструментом является ленточная пила, натянутая на шкивах.

Современные ленточнопильные станки (ЛПС) дополняются разнообразным оборудованием и электроникой, благодаря которым агрегат легко встраивается в конкретную производственную линию. Скорость резки подобной машины в среднем составляет около 100 мм/мин и выше.

Способ резки на ЛПС позволяет добиваться точного соответствия заданным параметрам, а место разреза не нужно дополнительно обрабатывать. Метод хорош для высокоточных изделий и деталей с гладкой поверхностью. ЛПС подходит для любого металла, а ширина реза составляет всего 1,5 мм.

При таком типе резке металла важно соблюдать ряд условий:

точный выбор шага зубьев режущего полотна в соответствии с сечением распиливаемого профиля с помощью специальных таблиц;
скорость подачи;
скорость резки.

ЛПС позволяет резать металлическую заготовку под углом, что является большим преимуществом по сравнению с гильотиной.

К недостаткам этого типа резки металлов относятся невозможность получить фигурный рез и ограничение размера заготовок в зависимости от возможностей станка.

Резка металла циркулярной пилой и «болгаркой».

С помощью циркулярной пилы делают точные разрезы хорошего качества. Этот инструмент позволяет контролировать угол разреза.

К недостаткам такого типа резки относят большое количество отходов, невысокую скорость и маленькую глубину разрезания.

Для резки профильного проката можно использовать болгарку. На месте среза не остается окалины и окислов, мало отходов.

Но низкая производительность при таком типе резки металла является его главным недостатком по сравнению с другими способами.

Горячая резка металла

Современное промышленное производство требует высокопроизводительных способов металлообработки, позволяющих выпускать максимально возможное количество заготовок заданного качества в минимальные сроки. Этим требованиям отвечают горячие типы резки металла.

Газокислородная резка.

Принцип работы основан на том, что в чистом кислороде при температуре выше +1000 °C металл плавится и выгорает. Место реза предварительно разогревается до температуры воспламенения материала. В качестве разогревающего газа обычно используется ацетилен. На время прогрева влияют толщина металла, его марка и состояние поверхности заготовки.

После того как место разреза прогревается, в сопло резака подается струя горящего кислорода. Она прорезает заготовку по всей толщине, плавно перемещаясь вдоль линии реза. В процессе горения кислорода также удаляются окислы, образующиеся на поверхности полуфабриката.

Для того чтобы разрез получился качественным, важно соблюдать одинаковое расстояние между резаком и заготовкой во время обработки. Это нелегкая задача при использовании ручного газокислородного резака. В случае автоматизации процесса резание происходит на большой скорости кислородом высокого давления, в результате производительность работы и качество среза значительно возрастают.

Уникальность способа заключается в возможности:

разрезания заготовок большой ширины;
обработки изделий из титана.

К недостаткам газокислородной резки относятся:

невозможность использования при резке цветных металлов (меди, алюминия), хромоникелевых и высокоуглеродистых сталей;
большая ширина реза, образование окислов, наплывов, невысокое качество;
невозможность обработки криволинейных поверхностей;
изменение физических свойств материала в области разреза в результате высокотемпературного воздействия.

Плазменная резка металла.

Тип резки при помощи плазмы основан на принципе интенсивного расплавления металла по линии разреза за счет теплового воздействия сжатой электрической дуги и последующего его испарения. Под воздействием электрической дуги образуется полностью или частично ионизированный газ, или плазма. Температура внутри газоплазменного потока достигает +15 000…+20 000°С, что позволяет в разы увеличить производительность процесса по сравнению с газокислородной резкой, а также избавиться от недостатков последней.

Из всех перечисленных типов резки металла в настоящее время благодаря своим преимуществам плазменная обработка является оптимальным выбором для современных металлообрабатывающих производств:

плазменный рез высокоточен и не оставляет наплывов;
позволяет резать по кривым линиям;
исключается изменение физических свойств металла (перекаливания) за счет узконаправленного нагрева участка резки;
можно производить резку титана, меди, чугуна, специализированных марок стали, не меняя инструмента;
оборудование не имеет баллонов с взрывоопасным газом, соответственно, не требует заправки и доставки этих емкостей;
не требуется особого режима соблюдения мер пожарной безопасности;
отсутствует подготовительный этап очистки, потому что высокотемпературное воздействие эффективно удаляет посторонние примеси (в виде ржавчины, грязи, краски), качество разреза остается неизменным;
не нужны специальные присадки для цветных металлов, используется дешевая электроэнергия и воздух, расходные материалы – только сопла и электроды, поэтому плазменная резка металлов – экономически выгодный технологический процесс.

Недостатки данного типа резки металла:

Из-за воздействия высоких температур изменяются свойства кромок заготовки. Они становятся более твердыми, часть материала теряется, поэтому нужны дополнительные затраты на обработку края. В любом случае качество кромок после плазменной резки значительно лучше, чем после газокислородной: нет окалины, ширина зоны с цветами побежалости в пять раз меньше.

Лазерная резка металла.

Данный тип относится к инновационным технологическим процессам. Суть его – в интенсивном воздействии на металл узкого лазерного луча, обладающего стабильной частотой и длиной волны. Он может фокусироваться на небольшом участке поверхности с помощью оптики, управляемой специальной компьютерной программой. Благодаря такому технологическому решению лазерная резка имеет непревзойденные параметры точности.

Высокая плотность энергии, характерная для направленного и узко концентрированного лазерного излучения, позволяет нагреть и испарить строго определенный участок металлической заготовки.

Лазерная резка происходит следующим образом:

нагревание до температуры плавления по линии реза;
расплавление металла;
погружение в толщу разрезаемого материала.

При погружении лазерного луча внутрь металла происходит повышение температуры, в результате чего материал расплавляется и закипает. Этот процесс потребляет много энергии, поэтому для ее экономии в зону разреза подается вспомогательный газ, с помощью которого происходит плазменная резка. В зависимости от теплотехнических свойств материала заготовки, вспомогательными газами могут быть обычный воздух, азот, кислород, инертный газ.

Достоинства лазерного типа резки металла:

максимально узкие резы;
отсутствие деформации при резании тонких листов стали и мягких полуфабрикатов;
возможность точного раскроя по сложным контурам;
минимальное количество неровностей;
маленькая площадь термического воздействия;
универсальность метода – подходит к любым сплавам;
несложное управление станком лазерной резки.

Единственный недостаток лазерной резки – небольшая допустимая толщина металла.

Чем хороша гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка металла – принципиально иной по сравнению с остальными метод металлообработки. Он отличается от способов горячей резки тем, что не изменяет физико-механические свойства материала заготовки. При таком типе резки металла отсутствует деформация краев – их оплавление и сваривание.

Технологический процесс основан на использовании насоса сверхвысокого давления – до 6 000 бар, который через сопло диаметром 0,1 мм подает воду со специальным абразивом, образующую узконаправленную струю, способную разрезать сталь толщиной до 30 см. Скорость резки листа толщиной 1 мм на гидроабразивной установке может достигать 2,7 м/мин.

Основные достоинства лазерного типа резки металлов:

Обрабатываемая поверхность не нагревается, потому что подаваемая струя воды моментально охлаждает рабочую область.
Гидроабразивная резка справляется с самыми сложными конфигурациями и профилями любых заданных параметров.
Не требуется дополнительных работ по обработке края в виде шлифования, качество разреза получается очень высоким.
Ручные установки для гидроабразивного типа резки пригодны для использования под водой, глубина работ может достигать нескольких сот метров. Один насос высокого давления способен подавать воду одновременно на две-три установки.
Экономичность – даже по сравнению с плазменной гидроабразивная резка выигрывает, при этом скорость разрезания может достигать 30 000 мм/мин без ухудшения качества разреза.
Безопасность – станки для гидроабразивной резки идеально использовать в цехах с повышенной взрывоопасностью, а также с использованием легковоспламеняющихся материалов, так как гарантируют отсутствие искры, нагревания поверхности.

Основными недостатками гидроабразивных станков являются высокие эксплуатационные расходы и шумовой фон во время применения.

Самые последние технологические разработки в области резки металла предоставляют новые возможности для резания заготовок большой толщины. Это оборудование для ультразвуковой, криогенной и электроимпульсной обработки. Пока на нашем рынке оно не получило широкого распространения из-за высокой стоимости и сложности управления.

Какой тип резки металла выбрать

Выбирая тип резки металла для производства, прислушайтесь к советам профессионалов.

Технологи по металлообработке советуют обратить внимание на 10 признаков идеального способа резания:

Увеличение скорости обработки со стабильным качеством.
Чистый срез без остаточных следов и деформаций.
Возможность резки металлов разной толщины.
Износостойкость режущего инструмента.
Возможность обработки поверхностей с посторонними загрязнениями.
Возможность фигурной резки.
Вариативность профиля разреза.
Возможность совмещения с другими технологическими операциями (например, со снятием фаски).
Простая управляемость.
Экономичный раскрой.

Просто выберите технологический процесс, который будет совмещать максимальное количество рекомендуемых признаков для конкретного случая.

Как пользоваться газовым резаком: резка металла

Резка металла газовым резаком состоит из двух основных этапов:

на первом — сплав разогревают до нужной рабочей температуры. Для этого используется пламя горящей смеси газа с кислородом;
на втором – металл сжигается в струе кислорода.

Как пользоваться газовым резаком: поджиг газа и нагревание металла

Перед зажиганием резака следует убедиться в герметичности всех соединений в арматуре.

Далее, на резаке открывают клапан ацетилена и дают возможность кислороду выйти из камеры-смесителя. Когда станет слышно, что ацетилен медленно выходит, закручивают вентиль. Зажигается горелка специальным инструментом.

Зажигалку следует так расположить перед соплом, чтобы ее внутренняя часть касалась мундштука. Зажигалка создаёт искры, которые подожгут ацетилен.

Перед мундштуком образуется маленькое жёлтое пламя. Клапаном подачи газа увеличиваем длину пламени примерно до 250 мм. Следим, что бы факел начинался у самого мундштука.

[note]Если огонь будет «прыгать» или отрываться от него, то следует уменьшить подачу газа.[/note]

Плавно открываем передний кислородный вентиль. Необходимо подавать такое количество кислорода, которое необходимо для полного сжигания ацетилена. Когда это произойдёт, огонь поменяет свой цвет с жёлтого на голубой. После этого подачу кислорода следует увеличивать до тех пор, пока внутренний язычок голубого пламени не уменьшится и сожмется.

Продолжаем открывать кислородный клапан и увеличиваем размер факела до тех пор, пока длина его внутреннего пламени не станет несколько больше толщины разрезаемого материала. Если услышали звук, похожий на «сопение», или заметили, что голубое пламя стало неустойчивым, то следует уменьшить подачу кислорода. Её снижают до тех пор, пока пламя не станет устойчивым, а внутри – не образуется четкий конус.

Резак подносят к заготовке так, что бы внутреннее пламя самым кончиком коснулось её поверхности. Нагрев продолжают до тех пор, пока в месте соприкосновения не образовалась «лужица» расплавленного металла. Кончик пламени следует держать неподвижно на расстоянии 10 мм от этой «лужицы».

Газовые резкаи по металлу: укороченный и рычажный от фирмы Норд-С

Как резать газовым резаком (технология)

Плавно увеличиваем струю кислорода, которая поджигает расплавленный металл. Если начался бурный процесс, и сталь загорелась, то можно постепенно увеличивать давление кислорода (до момента, пока огонь не прорежет материал насквозь). Если реакция не началась (металл не разогрет), то следует добавить кислорода и разогреть его.

Начали резать металл и медленно передвигаемся вдоль линии реза. Все продукты обработки сдуваются струей к задней стороне зоны разрезания. Если этот поток замедляется или возвращается, то следует уменьшить скорость резки или остановиться и прогреть материал.

Полезное видео, как работать

Посмотрите видеоуроки по резке пропаном и резаком:

Обратный удар при газовой резке

Иногда при работе имеет место такой эффект, как обратный удар. Что это такое, что его вызывает, как избегать, смотрите в ролике ниже.

Читайте также: