Температура газового резака по металлу

Обновлено: 17.05.2024

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.

Виды газовых резаков и принцип действия

Современные газовые резаки – оборудование, которое предназначается для быстрой и качественной резки всех типов стали, в том числе – углеродистых и низколегированных. Такие устройства широко применяются во всех производственных сферах.

Принцип работы

Раскройка металла происходит за счет его расплавления под воздействием направленной струи кислорода на линию предполагаемого среза. После плавки эта же струя выдувает окислы, образовавшиеся в зоне среза.

Применение газовых резаков эффективно в следующих случаях:

При необходимости разделки металлоконструкций перед последующей переплавкой во время сортировочного процесса.
Для исправления дефектов, образовавшихся во время выполнения сварочных работ.
Для ликвидации последствий аварий.
В литейном производстве для исправления внешних дефектов на готовых слитках.
В металлургии для раскроя металлических листов и проката перед монтажом конструкций из металла.
При необходимости разделочных работ перед сваркой.
При проведении демонтажа стальных конструкций.

Конструкция газовых резаков

Газовый резак состоит из следующих частей:

Ствола.
Наконечника.
Рукоятки, оборудованной ниппелями для присоединения рукавов с газом и кислородом.
Корпуса с вентилями, предназначенными для регулировки подачи газа и кислорода.
Инжектора.
Смесительной камеры.
Трубки, предназначенной для подачи кислорода и горючей смеси.
Соединительной гайки, которая служит для крепления ствола к корпусу устройства.

В процессе работы устройства газ по шлангам направляется в корпус изделия через ниппели. Горючий газ при этом должен идти в однопоточном режиме по направлению к западному вентилю, а кислород – расходиться на два потока, один из которых направляется на подогревающий вентиль, а второй – на вентиль режущего кислорода, расположенный за пределами рукояти.

Когда вентиль подогревающего кислорода открыт – газ, находящийся под давлением, направляется в основное инжекторное отверстие. К нему же, через ряд периферийных отверстий, подводится разряженный горючий газ.

После того как газы смешиваются, они направляются к мундштукам по нижней трубке наконечника.

ВАЖНО! при работе с газовым оборудованием категорически запрещено:

продувать кислородом рукав для пропана;
менять рукава между собой.

К головке наконечника подводится кислород и подогревающий газ, который выводится из кольцевого зазора. После появления пламени струя направляется на место предполагаемого среза, после чего струя газа сжигает металл и удаляет побочный продукт в виде окиси.

Чтобы произвести раскройку, головка устройства с режущей струей проводится на определенном расстоянии от заготовки, после чего на обработанном участке остается узкая прорезь, ограниченная боковой и лобовой плоскостями.

Предельная температура пламени, вырабатываемого газовыми резаками, работающими на пропане, составляет 2800 градусов. Для устройств, работающих на ацетиленовом топливе, этот показатель составляет 3100 градусов.

Виды газовых резаков

Режущее газовое оборудование традиционно квалифицируется по различным признакам, но к основным причисляют тип используемого горючего материала и характеристики смешения газа с кислородом. Также резаки могут быть разделены по назначению (на специализированные и универсальные), а также типу производимого среза (разделительные, поверхностные и кислородно-флюсовые).

Инжекторные

Устройства инжекторного типа работают по принципу внутрисоплового смешения рабочих газов. Такая конструкция позволяет обеспечить высокие показатели надежности и безопасности работы механизмов. Это обусловлено тем, что горючий газ и кислород подаются к соплу по отдельным каналам и смешиваются в специальной смесительной камере непосредственно перед подачей.

Безинжекторные

Безинжекторные резаки не имеют специальной камеры для смешения газов. Кислород к соплу подводится по двум каналам, горючий газ – по третьей. Смешиваются вещества только внутри головки резака. Устройства этого типа для эффективной работы требуют большего давления газа в сравнении с инжекторными аппаратами.

Классификация по используемому горючему газу

Пропановые

Газовые резаки, работающие на пропане, идеально подходят для обработки труб из чугуна и других изделий, изготовленных из черных и цветных металлов. Пропановые газовые резаки по праву считаются самыми надежными и безопасными и при этом способны обеспечить максимальную производительность работ.

Ацетиленовые

Ацетиленовые газовые резаки используют для нарезки листового металла и больших по площади деталей. Такие устройства в обязательном порядке оборудуются специальным вентилем, регулирующим скорость и мощность подачи кислорода в рабочую зону.

Универсальные

Универсальные газовые резаки инжекторного типа наиболее востребованы на сегодняшний день. Эти устройства позволяют использовать мощность рабочего газа, если давление внутри корпуса составляет от 0,03 до 1,5 кгс/квадратный сантиметр. Универсальный резак прост и удобен в использовании, обладает сравнительно небольшими габаритами и способен разрезать изделия из металла в разных направлениях. С его помощью можно эффективно обработать металл с толщиной от 3 до 300 мм в толщину.

Плюсы и минусы газовых резаков

К достоинствам газовых резаков относят:

Возможность эффективно обрабатывать металл с толщиной до 300 мм (в зависимости от модификации и рабочих параметров оборудования).
Стабильность горения выходящего пламени. Сжигание смеси происходит без хлопков и обратнонаправленных ударов.
Возможность работы с металлом в любом направлении.
Эффективность.
Высокую производительность.
Удобство и простота обслуживания оборудования.
Низкую стоимость устройств и комплектующих.

К недостаткам можно причислить:

Вероятность возникновения тепловой деформации материала.
Необходимость доработки образовавшихся в результате разреза кромок.
Высокий риск возникновения пожара.
Большая ширина среза, что делает необходимым соблюдение припусков при проведении разметочных работ.
Нельзя применять в работе с нержавеющей сталью.
При работе с металлами большой толщины становится заметна конусность среза.

Как выбрать подходящий резак?

Чтобы избежать ошибок при выборе газового резака, необходимо тщательно изучить конструктивные особенности устройств. Это позволит определиться с выбором и понять, какие из факторов являются ключевыми.

Современный газовый резак – достоинства и особенности применения

Процесс газовой резки - наиболее распространенный и экономически выгодный способ разделения металла. Существует очень большое многообразие ручных резаков для этих целей. Мы предлагаем разобраться на что обращать внимание при выборе резака, чтобы он долго прослужил и не возникло проблем при его эксплуатации.

Подберем индивидуальный инструмент под любую задачу - ручные газовые резаки от компании Messer

Современный ручной газовый резак для резки металлов от компании Messer - высокотехнологичный продукт и результат многолетней кропотливой работы сотен инженеров. Алюминиевая рукоятка, газовые трубки из 2 мм нержавеющей стали, цельный инжектор из латуни, высокоточные вентильные блоки или клапан - все это выглядит уже не как простое изделие, а как произведение технического искусства, где вызывает восхищение продуманность конструкции, удобная эргономика, высокое качество обработки каждой детали и точность сборки. Разнообразие ручных газовых резаков для резки металлов, которые предлагает компания Messer, обусловлено самым широким спектром решаемых задач - резка в диапазоне до 500 мм, разные углы наклона головки, длина до 1500 мм, разные виды горючих газов и способы смешивания. Газовые резаки могут выполнять резку, нагрев, строжку, специальные задачи для металлургических и сталелитейных производств.
Универсальность сопел для ручных и машинных резаков при комплексном оснащении производства позволит сократить номенклатуру приобретаемых расходных частей.

Газы для различных видов газопламенной обработки металлов

Газопламенная обработка металлов включает в себя в том числе процессы сварки, пайки, нагрева, резки, строжки. Различные горючие газы имеют разные характеристики, поэтому выбор горючего газа зависит от задачи.

Виды горючие газы и их отличия

по теплоте сгорания

по скорости горения

Температура пламени резака/горелки

Какие газы применяются для газокислородной резки?

Кислород

Ацетилен
Пропан
Бытовой газ
MAPP
GRIESON

Принципиально все ручные резаки можно разделить по виду используемого горючего газа на ацетиленовые, пропановые и универсальные:

Ацетиленовые резаки производства Messer (маркировка на ручке с литерой "A" желтого цвета) - это самое высокое качество резки металла толщиной до 500 мм. Чистый рез - это экономия на последующей механической обработке, а расположение газосмешивающей камеры в головке резака или в сопле - высокий уровень безопасности газорезчика. Резаки выпускаются как вентильном, так и в рычажном исполнении длиной до 1500 мм. Универсальные резаки с маркировкой A/PMYE для газосмешивающих сопел также можно отнести к ацетиленовым при установке соответствующих сопел.

Пропановые резаки производства Messer (маркировка на ручке с литерой "P" или "PMYE" красного цвета) как правило используются в монтажных условиях в мостостроении и при возведении металлоконструкций. Ввиду того, что пропан достаточно дешёвый газ, то экономия при использовании пропановых резаков очевидна. Безопасность при работе с резаком обеспечивается его конструкцией - смешивание горючего газа (пропана) и кислорода происходит в инжекторе, который или расположен в головке резака, или само сопло является смесителем (газосмешивающие сопла при использовании универсальных резаков). Пропановые резаки могут быть различной длины, могут иметь разный угол наклона головки и открытие режущего кислорода может быть вентилем или клапаном. Диапазон резки от 3 мм до 500 мм.

Универсальные резаки могут работать с любым видом горючего газа в зависимости от установленного газосмешивающего сопла.

Серии ручных газовых резаков

PROFICUT (диапазон резки до 300 мм, длина 460, 510 мм, для газосмешивающих сопел, открытие режущего кислорода рычагом, угол наклона головки 95 град.)

STARCUT (диапазон резки до 500 мм, длина от 530 до 1500 мм, для кольцевых/щелевых, блочных и газосмешивающих сопел, открытие режущего кислорода вентилем или рычагом, угол наклона головки 95, 135, 180 град., специальные модели для резки металлолома)

ESSEN (диапазон резки до 500 мм, длина 450, 530 мм для кольцевых/щелевых, цилиндрических, блочных и газосмешивающих сопел, открытие режущего кислорода клапаном или вентилем, угол наклона головки 95, 180 град., специальные модели с изогнутой рукояткой для работы в затесненных условиях)

Специальные решения для металлургических и сталелитейных предприятий (диапазон резки до 600 мм и не ограничен для кислородного копья, длина до 6000 мм, специальные модели для кислородно-флюсовой резки)

Отличительные качества резаков Messer

Отличное качество резки
Безопасность при работе - смешивание газов максимально удалено от руки газорезчика
Надежность и долгий срок службы
Универсальность
Удобство в эксплуатации

Применение газовых резаков

для резки металла
для строжки металла
универсальные для резки и строжки

Особенности конструкции

все виды горючих газов.
различные системы смешивания:
инжекторные - смешивание горючего газа и кислорода происходит в инжекторе, который является частью конструкции резка. Такого типа резаки изготавливаются под определенный вид режущего газа. Дорогой резак, но более дешевые сопла.
безинжекторные - смешивание горючего газа и кислорода происходит непосредственно в сопле, которое является инжектором. Такие сопла называются газосмешивающими и резаки являются универсальными. Переход с одного вида режущего газа на другой возможен при замене сопла. Дешевый резак, но дорогие сопла.
специальные сопла для резки заклепок, болтов, стенок профильного проката.
различные системы включения режущего газа:
с вентилем для регулировки режущего газа. Для более точной регулировки пламени и достижения высокого качества реза.
с рычагом для регулировки режущего газа. Как правило, резаки с рычагом используются для менее ответственных конструкций, для резки металлолома.
длина от 500 до 1500 мм. Длина определяется решаемыми задачами. Как правило, наиболее длинные резаки используются в металлургии и литейных производствах.
различные углы наклона головки 95, 135, 180 град.
форма и конфигурация рукоятки. Определяется решаемыми задачами. Есть специальные исполнения для затесненных условий. Все рукоятки изготавливаются из алюминия для снижения нагрева.

Варианты исполнения блока открытия режущего кислорода

Варианты исполнения рукоятки

В разных сериях резаков различаются исполнения рукоятки. Для серии Proficut - это облегченная рукоятка, для серии Starcut стандартная, для серии Essen рукоятка может быть плоской или с изгибом для затесненных условий эксплуатации. Все рукоятки изготавливаются из алюминия (в серии Starcut алюминиевая рукоятка окрашена в черный цвет) для максимального снижения веса и уменьшения нагрева при интенсивной работе. Все резаки прекрасно сбалансированы и даже если они кажутся тяжелее аналогов, в процессе работы рука устает гораздо меньше.

Сопла для ручных резаков

Сопла, которые можно использовать для ручной резки, зависят от типа смешения газов и вида горючего газа. Все сопла имеют маркировку, которая указывает на горючий газ и на диапазон рабочих толщин. Сопла, предназначенные для одного вида горючего газа, запрещено использовать с другим, т.к. конструктивно они отличаются. Компания Messer провела унификации модельного ряда сопел для ручной резки, поэтому часть сопел может быть совместима с машинными резаками. Это является большим плюсом для крупных предприятий, которые используют как ручную, так и механизированную газовую резки, т.к. позволяет сократить номенклатуру закупаемых расходных материалов.

Кольцевые щелевые сопла (смешивание происходит в инжекторной камере резака), сопла разделяются на режущее и подогревающее

Блочные сопла (смешивание происходит в инжекторной камере резака), сопла односоставные

Газосмешиваюшие сопла (смешивание происходит в сопле), сопла односоставные

Специальные сопла для строжки, отрезания прихваток, срезания проушин и болтов, роспуска профильного метллопроката

Специальные резаки

Для литейных производств и металлургической промышленности компания Messer предлагает специальные резаки для кислородной и кислородно-флюсовой резки больших толщин, а также нержавеющих сталей, чугуна и цветных металлов. Особенностью таких резаков является увеличенная длина резака, чтобы снизить тепловое воздействие на резчика, усиленная конструкция вентильного блока и всех иных узлов резака, т.к. процесс резки идет на повышенных давлениях газов и при их большом расходе. Для обеспечения безопасности при работе с такими резаками рекомендуется использовать армированные шланги, специальный кислородный редуктор с повышенным расходом до 150 м 3 /час, средства защиты оператора.

Как правильно подключить резак и подготовить его к работе

Выбор ручного газового резака в первую очередь определяется той задачей, которую необходимо решить, и предпочтениями по цене и типу сопел. Доверьте эту работу профессионалам компании ИТС-Инжиниринг, которые смогут грамотно проконсультировать Вас по техническим возможностям оборудования, предложат оптимальную модель, подберут необходимые расходные части, посоветуют подходящий редуктор, шланги, аксессуары и предохранительные устройства для обеспечения безопасности при проведении газопламенных работ. На нашем складе в г. Москва всегда можете купить ручные газовые резаки серии STARCUT и PROFICUT для пропана и ацетилена, серия ESSEN поставляется в короткие сроки под заказ. Широкая номенклатура сопел всегда в наличии для обеспечения бесперебойной работы оборудования. Мы готовы индивидуально подойти к задаче каждого Заказчика и предложить индивидуальное решение, отвечающее всем пожеланиям.

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.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Принцип действия и разновидности газовых резаков по металлу

Газовая резка считается одним из наиболее технологичных способов разделительного раскроя металлопроката. Газорезка металлических заготовок проводится на специальных сварочных станках с автоматизированным управлением (машинная газовая резка) либо с использованием переносного оборудования для ручной резки металла. Основным элементом комплекта для ручного способа раскроя является газовый резак, нередко называемый в обиходе автогеном.

На рис. показан рабочий момент газосварочного процесса резки трубы, в котором сварщик использует резак газовый пропановый.

Методика газовой резки относится к технологии газопламенной обработки металлов, в которой пламя горящей газовоздушной смеси нагревает заготовку до высокой температуры для выполнения резки, поверхностной закалки, наплавки или другой технологической операции.

Базовым принципом газовой резки является способность металла к возгоранию в среде химически чистого кислорода. Для технической реализации этого сложного физико-химического процесса применяют специальный резак по металлу, выполняющий следующие функции:

смешивание в определенной пропорции горючего газа (ацетилена, пропана, природного газа) с кислородом для образования подогревающей газокислородной смеси;
воспламенение подогревающей смеси и нагрев ее пламенем металла вдоль линии реза;
раздельную подачу потока подогревающей смеси и струи кислорода к месту реза.

Операция газорезки, которую обеспечивает резак горящим газом, состоит из двух технологических этапов:

Подготовка к резке, заключающаяся в разогреве локальной зоны заготовки до температуры воспламенения металла. Разогрев осуществляется факелом пламени горящей подогревающей смеси. В месте начатого разреза металл греют до белого каления, что соответствует нагреву до температуры в пределах 1100 град. Ц.

[stextbox предварительного локального разогрева необходим для того, чтобы металл обрабатываемой детали воспламенился в струе кислорода по линии реза без использования постороннего инициатора возгорания. [/stextbox]

Непосредственно газовая резка заготовки, заключающаяся в сгорании металла в струе поданного под давлением кислорода и выдувании из рабочей зоны образовавшихся продуктов горения в виде раскаленных частиц. Процесс резки протекает в следующей последовательности:

в разогретую зону подается кислородная струя под давлением 5-12 атм.;
при соприкосновении с нагретой поверхностью кислород воспламеняется;
под воздействием кислородной струи металл в зоне реза сгорает;
продукты горения – оксиды – струей выдуваются из зоны резки, оставляя после себя узкий паз.

[stextbox материала разрезаемой заготовки происходит лишь на участке действия кислородной струи, поэтому попадание оксидов внутрь металла исключено.[/stextbox]

Разновидности

Резак сварочный, применяемый для газовой резки металлов, представлен на рынке сварочного оборудования десятками модификаций различных брендов, однако практически все предлагаемые модели конструктивно идентичны и внешне незначительно отличаются друг от друга.

Устройство ручных автогенов предполагает наличие на корпусе двух-трех вентилей регулировки подачи горючего газа, кислорода и подогревающей смеси к линии реза, а также сопла (дюзы), формирующего пламя сгорания металла. В отличие от газовой сварочной горелки ручной резак для железа оснащен трубкой подачи кислородной режущей струи с соответствующей запорно-регулирующей арматурой.

Многочисленные модификации автогенов классифицируются по следующим основным признакам.

По типу горючего газа:

резак ацетиленовый;
пропановый;
метановый.

универсальные, способные разрезать заготовки по всем направлениям, включая криволинейные разрезы, толщиной до 300 мм;
специальные агрегаты, разработанные для отдельных специфичных работ (резка деталей толщиной до 700 мм, подводная резка, профилирование и т.п.).

По способу смешивания кислорода и горючего газа:

По давлению кислородной подачи – низкого, среднего и высокого давления.

По мощности – в соответствии с ГОСТ 5191-79 «Резаки инжекторные для ручной кислородной резки…» резаки подразделяются на три типа:

Тип Р1 – для разрезания изделий толщиной не более 100 мм;
Тип Р2 – для работы с изделиями толщиной не выше 200 мм;
Тип Р3 – для раскроя заготовок толщиной до 300 мм.

Преимущества и недостатки

К основным достоинствам газовых резаков относят следующие обстоятельства:

возможность разрезания заготовок в диапазоне толщин от 3 до 700 мм (в зависимости от типа оборудования) и выполнения реза криволинейной конфигурации;
компактные габариты автогена и минимальная комплектация обеспечивают высокую мобильность комплекта газорежущего оборудования в сборе и позволяют его доставку к месту применения на обычном автотранспорте;
независимость от электропитания, что создает возможность работы в полевых условиях;
при соответствующей настройке автоген с успехом заменяет гильотину и болгарку при раскрое листового профиля небольших толщин, особенно при выполнении отрезов криволинейных очертаний;
невысокие затраты на приобретение оборудования и подготовку его к выполнению работы.

Из недостатков отмечают следующие факторы:

необходимость доработки кромок реза;
сравнительно большую ширину реза и низкую точность резания;
возникновение тепловых деформаций;
невозможность резки чугуна и нержавеющих сталей;
наличие конусности реза при больших толщинах;
риск возникновения пожара или взрыва газовоздушной смеси;
необходимость управления химической реакцией горения.

Особенности обработки деталей автогеном

Операции газопламенной резки с использованием автогена классифицируют по характеру реза:

при разделительной резке выполняется сквозной рез, делящий заготовку на несколько частей/деталей;
в ходе поверхностной резки снимается слой поверхности заготовки с образованием каналов, прорезей, шлицов или других конструктивных участков;
копьевая резка проводится с целью прожигания в деталях глухих или сквозных отверстий.

Разделительному раскрою листового проката, если пользоваться аппаратурой для газокислородной резки, подвергают листы и полосы толщиной более 3,0 мм. Разрезание заготовок меньших толщин сопровождается короблением разрезаемого профиля, искажающем конфигурацию отрезанных частей.

[stextbox раскроя тонколистового проката из черных сталей и нержавейки толщиной в пределах 0,5-3,0 мм предпочтительней использовать технологию плазменной резки с применением плазмореза либо лазерную резку, разрезающую тонкие листы при помощи лазера.[/stextbox]

Чтобы процесс сгорания металла в струе кислорода протекал непрерывно, должно соблюдаться условие превышения температуры плавления металла разрезаемой детали над показателем температуры горения этого материала. Если это условие не соблюдено, то металл, не успев воспламениться, уже начнет плавиться и растекаться.

Кислородная струя в этом случае окажется не способной качественно выдувать тугоплавкие окислы. Стали с высоким содержанием углерода и легирующих элементов – хрома, марганца и молибдена – закаливаются, повышая свою твердость, и растрескиваются в зоне резки.

[stextbox связи с этим резка автогеном не рекомендуется для легированных сталей, чугуна и цветных металлов.[/stextbox]

Газовой резке поддаются большинство низкоуглеродистых сталей с содержанием углерода не более 0,3%. Уже при содержании углерода в стали свыше 0,7% качественная газовая резка затруднительна.

Типовая конструкция

Конструкция резака должна обеспечивать устойчивое горение металла в струе технического кислорода. Наиболее распространенной конструкцией такого режущего агрегата является двухтрубный газовый резак инжекторного типа (далее по тексту – ИГР).

На рис. ниже показана схема типовой конструкции ацетиленового ИГР, состоящего из двух функциональных модулей:

Ствола (на схеме не обозначен), представленного:

рукояткой с двумя входами для подсоединения шлангов от кислородного баллона и источника ацетилена – баллона с ацетиленом или ацетиленового генератора;
регулировочными кислородным (поз. 8) и ацетиленовым (поз. 7) вентилями.

Ствол присоединен к корпусу ИГР накидной гайкой.

Наконечника (на схеме не обозначен),состоящего из следующих элементов:

инжектора (поз. 6) и смесительной камеры (поз. 5);
трубок подачи горючей смеси (поз. 4) и кислородной режущей струи (поз. 3);
регулировочного вентиля кислородной струи (поз. 9);
головки резака с внутренним (поз. 1) и наружным (поз. 2) мундштуками.

Схема ацетиленового ИГР.

В конструкции ИГР особая роль отведена инжектору (поз. 6 на схеме), в котором происходит процесс непрерывного смешивания потоков кислорода высокого давления и горючего газа (в данном случае ацетилена) с целью создания на выходе из смесительной камеры (поз. 5) потока газовой смеси, имеющей скорость ниже, чем у потока кислорода, но превосходящей этот показатель у ацетилена.

Созданная смесь подается по трубке (поз. 4) в сопло и проходит в пространстве между внешним и внутренним мундштуками для воспламенения факела разогревающего пламени. Для регулирования процесса инжекции каналы подачи кислорода и ацетилена оснащены регулировочными вентилями (поз. 7 и 8).

Более сложной конструкцией газорежущей аппаратуры является трехтрубная модификация, называемая безинжекторным резаком. В безинжекторных моделях отсутствует смесительная камера, а кислород подается по двум отдельным трубкам в головку резака, внутри которой и происходит смешивание кислорода с горючим газом. Отсутствие смесительной камеры обеспечивает достаточно хороший показатель безопасности, поскольку нет условий для возникновения обратного удара.

Весовые показатели и размеры

Газовые резаки относятся к категории ручного инструмента профессионального класса, поэтому производители газорежущего оборудования учитывают санитарно-гигиенические требования, ограничивающие вес и размеры сварочных горелок и резаков. Согласно СанПиН 2.2.2.540-96 «Гигиенические требования к ручным инструментам…», ГОСТ 5191-79 «Резаки инжекторные …» и многочисленных ведомственных инструкций по охране труда для газосварочных работ вес ИГР не должен превышать 0,8 -1,3 кг (ГОСТ 5191-79, табл. 1).

[stextbox соблюдения ограничений весовых и габаритных показателей ИГР введена с целью снижения статической нагрузки на руки работника и недопущения перенапряжений нервно-мышечного аппарата плечевого пояса при длительной непрерывной работе.[/stextbox]

В ГОСТ 5191-79 указаны пределы рабочей массы и длины ИГР в зависимости от его мощности и применяемого горючего газа (р. 1, табл. 1):

Для ИГР типа Р1, работающих на любом виде горючего газа – ацетилене, пропан-бутане или природном газе, длина резака не должна превышать 500 мм, масса – 1,0 кг.
Длина ИГР типа Р2 и Р3 длина ограничена размером 580 мм, масса – не более 1,3 кг.

Отдельной категорией ИГР в стандарте определены вставные резаки, маркируемые РВ1 и РВ2. Конструктивно они представляют собой наконечники к сварочной горелке, предназначенные для газорежущих работ. В их комплектацию входят:

ствол без рукоятки;
один или два запорно-регулирующих вентиля для кислорода;
смесительное устройство;
устройство для соединения со сварочной горелкой;
комплект сменных мундштуков.

Вставные резаки весят меньше, чем полностью укомплектованный ИГР. Масса РВ1 не превышает 0,6 кг, РВ2 – 0,7 кг. Однако после сборки наконечника с корпусом горелки вес и габариты собранного изделия не будут отличаться от стандартных ИГР.

Весовые ограничения соблюдаются и в конструкциях трехтрубных изделий. Безинжекторные резаки ведущих производителей имеют идентичные с ИГР характеристики, например:

у трехтрубной модели KOIKE SilverCut-250 (Япония) длина агрегата составляет 495 мм при весе 1,0 кг;
модель «НОРД-100 П» (Воронеж, Россия) имеет длину 535 мм при весе 1,1 кг.

Портативные и ультрапортативные

Размеры типовых газовых инжекторных и безинжекторных резаков небольшие, однако пара тяжелых 40-литровых баллонов с кислородом и горючим газом, входящие в комплект оборудования газокислородной резки, существенно ограничивают мобильность газорезчика.Даже для выполнения единственного небольшого реза сварщик вынужден катить громоздкую тележку с газовыми баллонами.

Выход из положения – портативный пропановый резак переносного типа, оснащенный пятилитровым кислородным баллоном и пропановым баллоном емкостью 2, 3 или 5 литров. Комплект, состоящий из резака, коротких (до 5 метров) шлангов и двух баллонов умещается в пластиковом чемодане контейнерного типа либо в специальной сумке, упрочненной металлическими вставками. Такой мини резак по металлу газовый популярен у специалистов, занимающихся ремонтов холодильников и кондиционеров.

Если продолжать обзор газорежущей аппаратуры по степени ее миниатюризации, то следующей группой газовых устройств будут цанговые газовые резаки, состоящие из газового баллончика емкостью до 0,5 литра и горелки с соплом, прикрепленной к баллончику через цанговое соединение.

Температура верхушки факела пламени, сформированного узким конусом, может достигать 1300 град. Ц, что позволяет резку тонких листов металла. Если факел будет сравнительно широким, то с его помощью можно разжечь огонь в походных условиях для приготовления пищи либо отогреть замерзшие трубы.

Ультрапортативными можно считать миниатюрные резаки, которые подсоединяются к цанговому баллончику посредством гибкого шланга. Так называемый карманный резак, называемый в обиходе микрогорелкой и горелкой-паяльником, применяется для пайки электродеталей, ювелирных изделий, небольших медных трубок.

Какие нюансы учесть при выборе ИГР?

На обоснование выбора модели газового резака влияют множество факторов, начиная от того, какой тип резки предполагается выполнять, и заканчивая уточнениями, сколько резак стоит. В части технической необходимо учитывать следующие моменты:

материалами корпуса и газовых трубок должны служить медные или латунные сплавы, нержавеющая сталь;
алюминиевая рукоятка более долговечна, чем пластмассовая;
латунные ниппели на входе предпочтительнее, чем алюминиевые;
материал внутреннего и внешнего мундштука ацетиленового резака – медь, для кислородно-пропанового ИГР допускается изготовление внутреннего мундштука из латуни;
вращение вентилей должно происходить с небольшим усилием, но без заеданий;
рекомендуется выбирать разборные конструкции, поскольку у них выше ремонтопригодность, проще чистить инжектор и трубки наконечника.

На рис. ниже отмечены некоторые внешние факторы, на которые следует обратить внимание при осмотре и выборе ИГР

Настройка

Чтобы настроить инжекторный резак на выполнение газорежущей операции, необходимо выполнить регламентированные инструкциями по эксплуатации ИГР процедуры:

Провести проверку инжекции в следующей последовательности:

подсоединить шланг от кислородного баллона к соответствующему ниппелю, при этом ниппель для подсоединения газового шланга остается свободным либо просто выкручивается;
открыть подачу кислорода на редукторе;
открыть вентили кислорода и горючего газа на ИГР;
проверить инжекционную способность, прислонив палец к штуцеру с газом – палец должен слегка притягиваться (опытные сварщики не гнушаются вместо пальца попробовать наличие втягивания языком). Наличие втягивания указывает о хорошей инжекции.

После проверки инжекции подсоединить шланг с горючим газом.

Разжечь пламя для резки металла. Длину факела и цвет пламени регулируют открытием соответствующих вентилей кислорода, горючего газа и смеси вплоть до полной стабилизации пламени и приобретения им формы конуса.

Самодельный для бытовых нужд

При необходимости проведения небольшого объема работ, связанных с раскроем тонких листов металла (толщиной в пределах 1,0 мм) или расплавления медных проводов, домашние мастера в состоянии изготовить своими руками компактный переносной газовый резак несложной конструкции. Схема резака показана на рис. ниже

Схема самодельного газового резака.

Для изготовления столь нехитрого изделия необходимы:

капельница;
игла для накачивания ниппельных футбольных мячей;
баллончик для газа, используемый в зажигалках;
воздушный аквариумный компрессор или пластиковая бутылка.

Последовательность изготовления мини-резака следующая:

На игле для ниппельных мячей делается надрез.
Иглу от капельницы загибают под углом 45 град. И вставляют в надрез иглы для мяча.
Обе иглы стягиваются проволокой, затем проволочная стяжка фиксируется припоем.
Трубки капельницы надеваются на концы иголок, выполняя роль газовых шлангов.
Торчащий конец иглы капельницы выполняет роль сопла.
Подачу воздуха будет осуществлять аквариумный компрессор либо пластиковая бутылка, слегка подработанная под внешний источник воздуха (камера, шина и т.п.).
Подача газа будет осуществляться от газового баллончика.
Для регулировки выходящего газа и настройки пламени используются ограничители от капельницы, выполняя функции вентилей.

При правильной регулировке пламени температура может превысить 1200-1300 град. Ц. Пользователи такого мини-резака уверяют, что он способен успешно прослужить несколько лет.

Заключение

Применение ручных газовых резаков технически и экономически оправдано при использовании в подготовительных работах в металлообработке любого статуса – от тяжелого машиностроения до ювелирной промышленности. В ремонте жилья и автомобилей, демонтаже или возведении строительных металлоконструкций не обойтись без газовых резаков. На рис. ниже показан рабочий момент раскроя пучка стальной арматуры на заготовительном участке предприятия.

Читайте также: