Техника кислородной резки

                   работать при неисправных и неотрегулированных предохранительных клапанах или при их отсутствии, а также устанавливать заглушки вместо предохранительных клапанов и мембран, работать на карбидной пыли;

                   загружать и выгружать карбид кальция в мокрые ящики или корзины и выполнять эти операции без рукавиц;

                   загружать карбид кальция в аппарат сверх нормы, установленной инструкцией по эксплуатации ацетиленового генератора;

                   форсировать газообразование сверх установленной паспортной производительности и увеличивать давление в генераторе сверх установленной нормы, заклинивать колокол генератора или устанавливать на него какие-либо грузы, отключать автоматические регуляторы;

                   открывать крышку загрузочного устройства реторты генераторов среднего давления всех систем, находящегося под давлением газа;

                   работать от одного переносного генератора при снабжении ацетиленом более чем одного поста газопламенной обработки.

От газогенератора типа ГВР-3 разрешается питать ацетиленом до 4 постов. В этом случае кроме предохранительного на генераторе должен быть установлен водяной затвор на каждом посту.

Оставлять без надзора переносной генератор во время его работы запрещается.

По окончании работы карбид кальция в генераторе должен быть полностью доработан или слит, корпус и реторты промыты водой, а генератор и неиспользованный карбид кальция в закрытой таре установлены в безопасном месте.

Помещение, в котором был установлен действующий переносной генератор, по окончании работы необходимо тщательно проверить.

Известковый ил, удаляемый из генератора, должен выгружаться в приспособленную для этой цели тару и сливаться в иловую яму или специальный бункер. В радиусе 10 м от мест хранения ила следует вывесить знаки, запрещающие курение и применение источников открытого огня.

Осмотр, очистку и промывку ацетиленовых генераторов производят не менее 2 раз в месяц. Предохранительные клапаны промывают не менее 2 раз в месяц.

Рабочие, выгружающие из генератора иловые остатки, должны пользоваться респираторами, брезентовыми рукавицами и защитными очками.

Хранение карбида кальция. Барабаны с карбидом кальция хранят в сухих, защищённых от попадания влаги, хорошо проветриваемых, закрытых, несгораемых складах с лёгкой кровлей и наружным электрическим освещением. В здании склада карбида кальция не должно быть водопровода, канализации, а также водяного и парового отопления.

Размещать склады для хранения карбида кальция в подвальных помещениях и низких затапливаемых местах запрещается.

Склады должны быть обеспечены порошковыми и углекислотными огнетушителями, асбестовым полотном и ящиком с сухим песком вместительностью не менее 0,5 м3 на каждые 50 м2 площади склада; у каждого ящика с песком должна быть деревянная лопата или совок. Тушение пожара водой запрещается.

Барабаны с карбидом кальция могут храниться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Пустую тару из-под карбида кальция следует хранить в специально отведённых местах, вне производственных помещений. Хранить на складах вскрытые или повреждённые барабаны с карбидом кальция запрещается. На торцевой или боковой поверхности барабанов должна быть несмываемая надпись: «Беречь от влаги и огня. Карбид кальция».

В местах хранения и вскрытия барабанов с карбидам кальция курение, использование открытого огня и инструмента, который может вызвать при ударе образование искр, запрещается. Вскрывать барабаны с карбидом кальция следует латунными зубилом и молотком. Запаянные барабаны открывают специальным режущим приспособлением. Место реза на крышке барабана предварительно смазывается слоем солидола толщиной 3-5 мм для облегчения процесса резания металла и исключения возможности образования искр.

Случайно просыпанный карбид кальция нужно тщательно собрать. Вскрытие барабанов с карбидом кальция, его развешивание, отсев мелочи и пыли производятся в специальных помещениях.

Вскрытые, но не полностью использованные барабаны с карбидом кальция, должны быть защищены водонепроницаемыми крышками с отогнутыми краями, плотно охватывающими барабан. Высота борта крышки – не менее 50 мм. В открытом виде должно быть не более 1 барабана.

Дробить и развешивать карбид кальция следует осторожно, избегая образования скопления пыли. Рабочие, занятые на этих работах, обеспечиваются противогазами марки М (или противопылевыми респираторами и защитными очками) и рукавицами.

Кислородно-флюсовая резка

При обычной кислородной резке высоколегированных хромистых и хромоникелевых нержавеющих сталей на поверхности реза образуется пленка тугоплавких окислов хрома, имеющих температуру плавления около 2000° С и препятствующих дальнейшему окислению металлов в месте реза. Поэтому кислородная резка этих сталей требует применения особых приемов и способов.

До разработки способа кислородно-флюсовой резки нержавеющих сталей пользовались приемами резки, основанными на создании вблизи поверхности реза участков металла с высокой температурой нагрева, способствующих расплавлению пленки окислов хрома. Это достигалось введением в разрез дополнительного тепла от сгорания присадки из малоуглеродистой стали. В качестве таковой использовалась стальная полоска, уложенная вдоль линии реза, или валик, наплавленный металлическим электродом. Выделяющееся при сгорании железа тепло, а также переходящее в шлак железо (полоски или наплавки) и его окислы способствуют разжижению и удалению окислов хрома. Этими способами можно было резать нержавеющую сталь небольшой толщины (10—20 мм), при этом качество реза и производительность низкие, резка протекает неустойчиво и часто прерывается.

Лучшие результаты получают при непрерывном введении в рез прутка из низкоуглеродистой стали диаметром 10—15 мм. При соответствующем навыке этим способом можно выполнять отрезку прибылей отливок толщиной до 400 мм. Существенным недостатком способа Ищется необходимость выполнения резки двумя рабочими: один должен быстро подавать пруток в зону резки, а второй — вести резку. При резке необходима повышенная мощность подогревающего пламени. Рез получается широким, скорость    резки    низкая    (при    толщине 40 мм — 100 мм/мин,   при   80 мм — 70 мм/мин   и   при  200  мм — 20 мм/мин),    а    качество     поверхности     реза — плохое.

Лучшие результаты получают при электрокислородной резке нержавеющих сталей трубчатым стальным электродом, по которому проходит струя режущего кислорода, Этим способом можно резать непрерывно сталь толщиной              до 10 мм. При резке стали толщиной 10—120 мм электроду придают зигзагообразное движение.   Скорость   резки при этом равна: при толщине 10 мм — 400 мм/мин, при 60 мм — 40 мм/мин,   при 120 мм — 30 мм/мин. Высокая   стоимость трубчатых электродов и значительное   оплавление верхней кромки ограничивают применение этого способа.

Более совершенным способом  резки высоколегированных нержавеющих сталей является кислородно-флюсовая резка.   В качестве флюса применяют, как правило, железный порошок с зернами 0,1—0,2 мм.   Сгорая в струе режущего кислорода, железный порошок   выделяет дополнительное тепло, которое   повышает   температуру в месте реза. Вследствие этого тугоплавкие окислы остаются в жидком состоянии и, будучи разбавлены продуктами сгорания железа, дают жидкотекучие шлаки. Резка протекает с нормальной скоростью, а поверхность реза получается чистой.

Кислородная резка чугуна без флюса также затруднена, так как температура плавления чугуна ниже температуры горения железа. Содержащийся в чугуне кремний дает тугоплавкую пленку окиси, которая препятствует нормальному протеканию резки. При сгорании углерода чугуна образуется газообразная окись углерода, загрязняющая режущий кислород и препятствующая сгоранию железа.

Разрезать чугун можно без флюса, только применяя более мощное ацетиленокислородное пламя с избытком ацетилена. Ядро пламени должно иметь длину, равную толщине разрезаемого чугуна. Резка производится с поперечными колебательными движениями мундштука, создающими более широкий рез. При этом способе расходуется больше металла, кислорода и ацетилена, чем при резке стали, а разрез получается неровный, с оплавленными кромками. Поэтому для высококачественной резки чугуна также применяют кислородно-флюсовую резку.

Цветные металлы (медь, латунь, бронза) обладают высокой теплопроводностью и при их окислении кислородом выделяется количество тепла, недостаточное для дальнейшего развития процесса горения металла. При кислородной резке этих металлов также образуются тугоплавкие окислы, препятствующие резке. Поэтому кислородная резка бронзы и латуни возможна только с применением флюсов.

При резке чугуна в порошок добавляют феррофосфор или алюминиевый порошок и кварцевый песок. Скорость кислородно-флюсовой резки чугуна на 50—55% ниже скорости резки нержавеющей стали. При резке меди и бронзы во флюс добавляют феррофосфор, алюминий и кварцевый песок, а резку ведут с подогревом до 200—400 °С.

Список использованной литературы.

1.                  Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М. Высшая школа, 1981

2.                  Мисник И.Б. Ручная дуговая сварка металлов. Мн. Высшая школа, 1981

3.                  Геворкян В.Г. Основы сварочного дела. М. Высшая школа, 1969

4.                  Шебеко Л.П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки. М. Высшая школа, 1981

5.                  Лупачёв В.Г. Газовая сварка. Мн. Высшая школа, 2001

Сущность и основные условия резки

Сущность процесса резки. Кислородная резка[1] стали, основана на свойстве железа гореть в струе чистого кислорода, будучи нагретым, до температуры, близкой к температуре плавления.

Температура загорания железа в кислороде зависит от состояния, в котором оно находится. Так, например, железный порошок загорается при 315° С, тонкое листовое или полосовое железо — при 930° С, а поверхность крупного куска стали — при 1200 - 1300° С. Горение железа происходит с выделением значительного количества тепла и может поддерживаться за счет теплоты сгорания железа.

Как показал анализ шлака, 30-40% удаленного из реза металла составляет не сгоревшее, а только расплавившееся железо; 90-95% окислов состоят из FeO.

Скорость реакции Fе + О = FеО пропорциональна , где — давление кислорода в месте реакции. При повышении давления кислорода в струе процесс резки ускоряется за счет повышения скорости реакции окисления и за счет более быстрого удаления окислов из места разреза.

Нагревание металла при резке производят газокислородным пламенем. В качестве горючих при резке могут применяться ацетилен, пропан-бутан, пиролизный, природный, коксовый и городской газы, пары керосина[2].

Кроме подогрева металла до температуры горения в кислороде, подогревающее пламя выполняет еще следующие дополнительные функции:

      подогревает переднюю (в направлении резки) верхнюю кромку реза впереди струи режущего кислорода до температуры воспламенения, что обеспечивает непрерывность процесса резки;

      вводит в зону реакции окисления дополнительное тепло, покрывающее его потери за счет теплопроводности металла и в окружающую среду; это имеет особенно важное значение при резке металла малой толщины;

      создает защитную оболочку вокруг режущей струи кислорода, предохраняющую от подсоса в нее азота из окружающего воздуха;

      подогревает дополнительно нижнюю кромку реза, что важно при резке больших толщин.

Мощность подогревающего пламени зависит от толщины и состава разрезаемой стали и температуры металла перед резкой.

Металл нагревают на узком участке в начале реза, а затем на нагретое место направляют струю режущего кислорода, одновременно передвигая резак по намеченной линии реза. Металл сгорает по всей толщине листа, в котором образуется узкая щель. Интенсивное горение железа в кислороде происходит только в слоях, пограничных с поверхностью режущей струи кислорода, который проникает (диффундирует) в металл на очень малую глубину.

С момента начала резки дальнейший подогрев металла до температуры воспламенения происходит, в основном, за счет тепла реакции горения железа. При чистой, свободной от ржавчины и окалины поверхности, резка может продолжаться и без дополнительного подогрева. Однако лучше продолжать резать с подогревом, так как это ускоряет процесс.

Для заготовительной резки стали применяют кислород чистотой не ниже 98,5—99,5%. С понижением чистоты кислорода резка идет медленнее и требует большего расхода кислорода. Например, в пределах чистоты кислорода от 99,5 до 97,5% понижение чистоты на 1 % увеличивает расход кислорода на 1 м шва на 25—35%, а время резки — на 10—15%. Это особенно заметно при резке стали больших толщин. Применять для заготовительной резки кислород чистотой ниже 98,5% не следует, так как поверхность реза получается недостаточно чистой, с глубокими рисками и трудноотделяемыми шлаками (гратом).

Скорость резки, толщина металла, расход ацетилена в подогревающем пламени и эффективная мощность пламени связаны между собой зависимостью.

Производительность резки зависит также от распределения подогрева. Применение нескольких подогревающих пламеней увеличивает скорость резки по сравнению с таковой при одном подогревающем пламени (при равных расходах ацетилена в обоих случаях). Общий предварительный подогрев металла при резке (до любой температуры) позволяет значительно увеличить скорость резки.

Основные условия резки. Для процесса резки металла кислородом необходимы следующие условия:

      температура горения металла в кислороде должна быть ниже температуры плавления, иначе металл будет плавиться и переходить в жидкое состояние до того, как начнется его горение в кислороде;

      образующиеся окислы металла должны плавиться при температуре более низкой, чем температура горения металла, и не быть слишком вязкими; если металл не удовлетворяет этому требованию, то кислородная резка его без применения специальных флюсов невозможна, так как образующиеся окислы не смогут выдуваться из места разреза;