Кислородная резка

Кислородная резка осуществляется вследствие нагрева металла до температуры воспламенения теплом газового пламени и экзотермической реакции окисления металла с последующим удалением оксидов кинетической энергией режущего кислорода. Ниже приведены условия разрезаемости металлов и сплавов.

Источник тепла должен быть достаточно мощным.
Температура горения металла должна быть ниже температуры его плавления, а также температуры плавления образующихся оксидов.
Оксиды и шлаки должны быть жидкотекучими и легко выдуваться струей режущего кислорода.

Всем этим условиям удовлетворяют титановые сплавы, низкоуглеродистые и низколегированные стали, однако содержание в сталях легирующих элементов влияет на разрезаемость их кислородным пламенем (табл. 27).

Таблица 27. Влияние легирующих элементов на разрезаемость стали при кислородной резке

Элемент	Разрезаемость стали
Марганец	При содержании до 0,6 % Mn стали разрезаются без затруднений, однако твердость поверхностей реза значительно повышается по сравнению с твердостью основного металла
Кремний	При малом содержании углерода хорошо разрезается сталь с содержанием до 4 % Si. При содержании свыше 0,2 % С удовлетворительно разрезаются стали, содержащие до 2,5 % Si
Хром	Хорошо разрезаются стали, содержащие до 0,7 % С и до 1,5 % Cr. При содержании в стали до 0,4 % С и до 5 % Cr необходим предварительный подогрев, который позволяет избежать закалки; при содержании свыше 6 % Cr сталь не разрезается
Никель	При содержании до 0,5 % С удовлетворительно разрезаются стали, в состав которых входит до 35 % Ni без значительных добавок других элементов
Вольфрам	Сталь при содержании до 0,7 % С и до 10 % W разрезается без затруднений. При содержании 10…15 % W резка возможна только с предварительным подогревом
Молибден	Содержание до 2 % Mo не влияет на процесс резки. При содержании свыше 3,5 % Мо резке поддаются только стали, которые содержат не более 0,3 % С
Медь	Содержание до 0,7 % Cu на процесс резки не влияет
Алюминий	Содержание до 0,5 % Al на процесс резки не влияет. При большем его содержании ухудшается процесс резки. При содержании свыше 10 % Al сталь не разрезается
Сера и фосфор	При общем содержании этих элементов до 0,1 % они на процесс резки влияния не оказывают

Для определения разрезаемости легированных сталей пользуются углеродным эквивалентом, который подсчитывается по формуле:

СЭ = С 0,15Mn 0,3(Si Mo) 0,4Cr 0,2V 0,04(Ni Cu).

Пределы его изменения позволяют оценить разрезаемость легированных сталей (табл. 28).

Таблица 28. Разрезаемость углеродистых и низколегированных сталей при кислородной резке

Углеродный эквивалент стали, %	Ограничения при резке	Примеры марок сталей
До 0,6	Технологических ограничений нет, подогрев не требуется	08, 10, 20, 25, Ст1-Ст4, 15Г, 20Г, 10Г2, 15М, 15НМ
0,6…0,8	В летнее время допустима резка без подогрева. В зимнее время при резке больших сечений и вырезке деталей сложной конфигурации необходим подогрев до температуры 150 °С	35, 45, 30Г, 40Г, 30Г2, 15Х, 20Х, 15ХФ, 10ХФ, 15ХГ, 20М, 12ХН3А, 20ХН3А
0,8…1,1	Для предотвращения закалочных трещин необходим предварительный или сопутствующий подогрев деталей до температуры 200…300 °С	50, 70, 50Г, 70Г, 35Г2, 50Г2, 30Х, 50Х, 12ХМ, 35ХМ, 20ХГ, 40ХГ, 40ХН, 50ХН, 12Х2Н4А, 20ХН24А, 10ХФА, 5ХНМ, ШХ10, 35ХМФА
Свыше 1,1	Во избежание появления трещин необходимы предварительный подогрев до температуры 300…450 °С и выше и последующее замедленное охлаждение (в печи или под тепловой изоляцией). Углеродистая сталь, содержащая свыше 1,2 % С, не поддается кислородной резке	25ХГС, 50ХГС, 33ХС, 40ХС, 20Х3, 35ХЮА, 37ХН3А, 35Х2МА, 25ХНВА, 40ХГМ, 38ХМЮА, 45ХНМФА, 50ХГА, 50ХФА, 50ХГФА, 5ХНМ, 12Х2Н3МА ШХ15, ШХ15СГ

Ниже перечислены основные параметры кислородной разделительной резки.

Пламя — нейтральное, при резке металла толщиной более 400 мм — науглероживающее.

Мощность пламени зависит от толщины, состава и состояния металла. При ручной резке повышается в 1,5…2 раза по сравнению с механизированной; при резке литья увеличивается в 3…4 раза; определяется номером сменного мундштука (табл. 29).

Давление режущего кислорода зависит от толщины разрезаемого металла, формы режущего сопла и чистоты кислорода; необходимо руководствоваться указаниями и инструкциями по эксплуатации.

Скорость резки должна соответствовать скорости окисления металла по толщине. При нормальной скорости поток искр и шлака с обратной стороны разрезаемого листа сравнительно спокойный и направлен почти параллельно кислородной струе. Зависит от толщины металла, требований к качеству поверхности реза и от степени чистоты кислорода (табл. 30—11.32).

Параметры режима ручной резки приведены в табл. 33, 34, а поверхностной кислородной строжки — в табл. 35.

Таблица 29. Выбор сменного мундштука при ручной кислородной резке

Номер

сменного

мундштука

Толщина

разрезаемой

стали, мм

Давление на входе в

резак, МПа

Расход, м³/ч, не более

кислорода

ацетилена

режущего кислорода

кислорода подогревающего

пламени для

ацетилена

пропанбутана

и природного

газа

3…8

8…15

15…30

30…50

50…100

100…200

200…300

0,25

0,35

0,40

0,42

0,50

0,75

1,0

0,001…0,1

0,01…0,1

1,3

2,6

4,0

6,8

11,5

20,5

30,0

0,6

0,7

0,8

0,9

1,25

—

1,25

1,5

1,8

1,9

2,3

2,5

3,2

0,4

0,5

0,65

0,75

0,9

1,25

—

Примечания.

Мундштуки рассчитаны для использования горючего газа в соответствии с исполнением резака.
Давление на входе в резак пропан-бутана и природного газа 0,02…0,15 МПа.
Расход пропан-бутана определяют умножением расхода кислорода подогревающего пламени на коэффициент 0,55…0,6.
Чистота кислорода не менее 99,5%.

Таблица 30. Зависимость скорости резки и ширины реза от толщины металла

s, мм	3…5	8…10	10…25	25…50	50…100	100…200	200…300
v_рез, м/ч Ширина реза, мм	30…33 —	24…27 3…4	18…24 3…4	15…20 4…5	12…15 5…6	8…12 6…10	3…6 8…15

Примечание. Скорости указаны для фигурной резки по 1-му классу кислородом чистотой 99,5 %. При другом качестве газа и использовании кислорода другой чистоты эти значения скорости следует умножить на коэффициенты, приведенные в табл. 31 и 32.

Про кислород: Что такое сварочная смесь и в каких случаях оправдано ее использование

Таблица 31. Зависимость скорости резки от качества поверхности реза

Класс качества	1	2	3	Без оценки
Коэффициент скорости резки	1	1,2	1,4	2

Таблица 32. Зависимость скорости резки от чистоты кислорода

Чистота кислорода	99,8	99,5	99,2	99	98,5	98
Коэффициент скорости резки	1,19	1	0,92	0,9	0,84	0,74

Таблица 33. Параметры режима резки углеродистых и низколегированных сталей

s, мм	Ширина реза, мм	Номер внутреннего мундштука	p, МПа		Расстояние между мундштуком и металлом, мм	v_рез, м/ч
s, мм	Ширина реза, мм	Номер внутреннего мундштука	кислорода	горючего газа	Расстояние между мундштуком и металлом, мм	v_рез, м/ч
8…10	3…4	1	0,3	не менее 0,01	2…3	33…24
10…25	3…4	2	0,4		3…4	24…18
25…30	4…5	3	0,6		3…5	18…15
50…100	5…6	4	0,8		4…6	15…12
100…200	6…8	5	1,0		5…8	12…8
200…300	8…10	5	1,2		7…10	8…5

Таблица 34. Параметры режима ручной резки сталей больших толщин

s, мм	Диаметр канала режущего кислорода, мм	Давление кислорода перед мундштуком, МПа	Q_г, м³/ч		Расстояне между мундштуком и металлом, мм	v_рез, м/ч
s, мм	Диаметр канала режущего кислорода, мм	Давление кислорода перед мундштуком, МПа	кислорода	ацетилена	Расстояне между мундштуком и металлом, мм	v_рез, м/ч
300	6	1,2…1,6	34…42	1,3…2,0	20…30	6…8
400	7	1,2…1,7	45…56	1,6…2,4	25…40	5…6
500	8	1,2…1,6	50…70	1,9…2,9	30…50	4…6
600	8	1,6…2,2	67…88	2,3…3,3	35…60	3,3…4,2
700	9	1,5…2,1	78…97	2,5…3,8	40…70	3,0…4,0
800	9	1,9…2,5	90…110	2,8…4,2	45…80	2,7…3,3

Таблица 35. Параметры режима ручной поверхностной кислородной строжки

Номер мундштука

Размер канавки, мм

p_O2, МПа

Q_O2 *,

м³/ч

v_рез, м/ч

ширина

глубина

15…30

18…35

30…50

2…12

2…16

2…20

0,3…0,6

0,3…0,8

0,35…1,0

18…40

20…55

30…75

90…480

90…600

* Для ацетилена 0,9…1,0 м³/ч.

При использовании в качестве горючего вещества керосина или бензина возможна резка металла как на воздухе, так и под водой (табл. 36 и 37). При ручной резке используют типы инжекторных резаков согласно ГОСТ 5191-79 (табл. 38). Конкретные технические данные марок резаков, в том числе и вставных, приведены в табл. 39.

Механизированная резка осуществляется на резаках, приведенных в табл. 40, где р, МПа — давление газа, Q_г, м³/ч — расход газа.

Таблица 36. Параметры режима ручной керосино-кислородной резки

s, мм	Номер мундштука	p, МПа		Расход		v_рез, м/ч
s, мм	Номер мундштука	кислорода	керосина	кислорода, м³/ч	керосина, кг/ч	v_рез, м/ч
До 20	1	0,4…0,5	1,5…3,0	5,4…7,6	0,7…0,8	27…18
20…50 50…100	2 3	0,5…0,7 0,7…0,9		7,6…9,8 9,8…20,2	0,8…0,9 0,9…1,0	18…9 9…6
100…200	4	0,9…1,1		20,2…32,6	1,1…1,3	6…4,5

Таблица 37. Параметры режима подводной ручной бензокислородной резки

s, мм	Расход		v_рез, м/ч
s, мм	кислорода, м³/мин	бензина, л/мин	v_рез, м/ч
10	1,2	0,8	24…30
20	2,4	1,8	12…15
40	4,8	4,3	6,0…8,0
60	7,0	7,2	4,2…5,0
80	10,0	11,0	3,0…3,6
100	12,0	14,0	2,4…3,0

Таблица 38. Типы инжекторных резаков для ручной кислородной резки

Тип резака	Исполнение резака *	Толщина разрезаемой стали, мм	Номер сменного мундштука
Р1 — малой мощности РВ1 — вставной малой мощности	А ПГ ПБ	3…100	0; 1; 2; 3; 4
Р2 — средней мощности РВ2 — вставной средней мощности	А ПГ ПБ	3…200	0; 1; 2; 3; 4; 5;
Р3 — большой мощности	ПГ ПБ	3…300	0; 1; 2; 3; 4; 5; 6

* Применяемый горючий газ: А — ацетилен, ПГ — природный газ, ПБ — пропан-бутан.

Таблица 39. Технические характеристики резаков для ручной кислородной резки

Марка	Толщина металла, мм	Номер внутреннего мундштука	Давление, МПа		Расход, м³/ч		Масса, кг
Марка	Толщина металла, мм	Номер внутреннего мундштука	кислорода	газа или керосина	кислорода	газа или керосина	Масса, кг
Р1 *	До 15	1	0,35	0,03…0,08 0,01…0,15	2/3,3	0,2/0,3	0,68
	15…50	2	0,45		4/5	0,3/0,35
	50…100	3	0,55		8,5/9	0,4/0,4
Р2	3…200	0…5	0,25…0,75	0,001…0,1	1,8…22	0,4…1,3	1,17
Р3 *	До 50	3	0,45	0,03…0,12 0,02…0,15	5,6/6,0	0,4/0,55	0,8
	50…100	4	0,55		10,4/10,8	0,45/0,65
	200…300	6	0,85		24,6/30	0,8/0,9
РК-02 **	До 20	2	0,35/0,40	0,15…0,30	2,3/4,0	0,7…0,8	1,2
	20…50 50…100	3 4	0,35/0,40 0,35/0,50		4,1/6,0 6,5/14	0,8…0,9 0,9…1,0
	100…200	5	0,50/0,60		15/28	1,1…1,3
Вставные резаки
РГС-70	3…70	—	0,3…0,6	Не меньше 0,001	3…10	0,4…0,6
РГМ-70	3…50	—	0,3…0,5	Не меньше 0,001	3…8	0,3…0,6
РАГ-70	3…20	—	0,2…0,3	Не меньше 0,001	2…3	0,3…0,4
РАО-70	5…50	—	0,3…0,5	Не меньше 0,001	3…8	0,3…0,6
РАЗ-70	—	—	0,3…0,6	0,005	4…10	0,4…0,6
РВ-1А-02	3…100	—	0,25…0,5	0,001…0,1	1,9…8,5	0,35…0,7
РВ-2А-02	3…200	—	0,25…0,75	0,001…0,1	1,9…17,0	0,35…1,1

* В числителе приведены данные для ацетилена, в знаменателе — для пропана-бутана.

** В числителе приведены данные для кислорода подогревающего пламени, в знаменателе — для режущего кислорода.

Таблица 40. Параметры режима фигурной механизированной кислородной резки (1-й класс качества поверхности реза, чистота кислорода 99,5 %)

s, мм	p, МПа		Q_г, м³/ч			v_рез, м/ч
s, мм	кислорода	ацетилена	режущего кислорода	подогревающего кислорода	ацетилена	v_рез, м/ч
3 5 8 10 15 20 30 40 50 60 80 100 150 200 250 300	0,15 0,25 0,35 0,40 0,30 0,35 0,30 0,35 0,40 0,35 0,40 0,45 0,70 0,80 0,70 0,80	Не ниже 0,03	0,7 1,0 1,3 1,5 3,0	0,4…0,6	0,3…0,5	3 30 27 24 23
			3,0 5,5 6,5 7,0	0,5…0,7	0,4…0,6	21 19 18 15
			9,5 11 12 19 23 25 28	0,6…1,2	0,5…1,2	14 13 12 10 8 6 5

Улучшить качество поверхности реза можно, используя специальную конструкцию каналов режущего кислорода (табл. 41), применяя кислород повышенной чистоты (табл. 42) или ведя процесс при большем давлении кислорода (табл. 43).

Резку можно осуществлять и с использованием газов-заменителей ацетилена (табл. 44).

Таблица 41. Параметры режима безгратовой резки сталей с использованием кислорода чистотой 99,5 %

s, мм	Размеры сечений каналов режущего кислорода в мундштуке, мм		Давление режущего кислорода, МПа	Q_г, м³/ч		v_рез, м/ч
s, мм	головного	выходного	Давление режущего кислорода, МПа	кислорода	ацетилена	v_рез, м/ч
3	0,7	0,7	0,07	0,8…1,0	0,25…0,35	28…38
5	0,7	0,7	0,08	1,0…1,2	0,25…0,35	25…33
8	0,95	0,95	0,14	1,4…1,5	0,25…0,35	23…29
10	0,95	0,95	0,2	1,7…1,8	0,25…0,35	22…28
20	1,0	1,3	0,65	3,8…4,0	0,30…0,40	17…22
30	1,3	1,7	0,55	5,3…5,5	0,30…0,40	15…20
40	1,3	1,7	0,70	6,4…6,6	0,30…0,40	14…18
50	1,3	1,7	0,85	7,5…7,7	0,30…0,40	13…17
60	1,8	2,3	0,50	8,9…9,1	0,35…0,45	12…16
80	1,8	2,3	0,65	11,0…11,2	0,35…0,45	11…15
100	1,8	2,3	0,80	13,1…13,3	0,35…0,45	10…14

Таблица 42. Параметры режима механизированной безгратовой резки с использованием кислорода чистотой 99,8…99,9%

s, мм	Ширина реза, мм	Номер внутреннего мундштука	Давление * кислорода, МПа	v_рез, м/ч
6	2,0	1	0,27…0,30	36…38
8	2,0	1	0,30…0,34	30…32
10	2,0	1	0,35…0,38	27…29
15	2,5	2	0,43…0,46	24…26
20	3,0	2	0,50…0,54	21…23
25	3,0	2	0,55…0,58	20…22
30	3,5	3	0,60…0,65	18…20

* Для ацетилена 0,01…0,03 МПа.

Таблица 43. Параметры режима механизированной безгратовой резки при давлении кислорода 1,5…1,8 МПа

s, мм	Ширина реза, мм	Характеристики внутреннего мундштука		p , МПа		v_рез, м/ч
s, мм	Ширина реза, мм	номер	диаметр отверстия, мм	кислорода *	ацетилена	v_рез, м/ч
5	0,8…0,9	1	0,35	0,20…0,25 1,5…1,8	0,01	56…58
10	1,1…1,2	2	0,45	0,25…0,30 1,5…1,8	0,03	56…58
15	1,2…1,3	3	0,6	0,32…0,35 1,5…1,8	0,03	49…50
20	1,3…1,4	3	0,6	0,35…0,40 1,5…1,8	0,03	43…44
25	1,5…1,6	3	0,6	0,40…0,45 1,5…1,8	0,03	37…38
30	1,6…1,7	3	0,6	0,45…0,50 1,5…1,8	0,03	31…32
40	1,9…2,0	4	0,8	0,50…0,55 1,5…1,8	0,035	28…29
50	2,4…2,5	4	0,8	0,55…0,60 1,5…1,8	0,04	26…27
60	2,6…2,8	4	0,8	0,60…0,65 1,5…1,8	0,04	24…25
80	3,0…3,1	5	1,0	0,65…0,70 1,5…1,8	0,04	23…24
100	3,1…3,5	6	1,2	0,70…0,75 1,5…1,8	0,04	19…20

* В числителе — подогревающего, в знаменателе — режущего кислорода.

Таблица 44. Параметры режима механизированной резки с использованием газов — заменителей ацетилена

s, мм	Номер внутреннего мундштука	Ширина реза, мм	p , МПа		v_рез, м/ч
s, мм	Номер внутреннего мундштука	Ширина реза, мм	кислорода	газов-заменителей	v_рез, м/ч
Резка с использованием пропана-бутана
5	1	2,5	0,29…0,25	0,01…0,03	23…24
10	1	3,0	0,25…0,30	0,02…0,03	19…20
15	2	3,5	0,30…0,35	0,02…0,03	17…18
20	2	3,5	0,35…0,40	0,02…0,03	15…16
30	3	4,0	0,45…0,50	0,02…0,03	12…13
50	3	4,5	0,55…0,60	0,035…0,045	10…11
80	4	5,0	0,70…0,75	0,035…0,045	7…8
100	4	5,0	0,80…0,85	0,045…0,055	5…6
Резка с использованием природного газа
5	1	2,0	0,3…0,35	0,01…0,03	29…30
10	1	2,5	0,3…0,4	0,01…0,03	25…26
15	2	2,5	0,4…0,5	0,01…0,03	22…23
20	2	2,5	0,4…0,5	0,01…0,03	20…21
30	3	3,0	0,5…0,6	0,01…0,03	17…18
40	3	3,5	0,5…0,6	0,035…0,05	15…16
70	4	4,5	0,6…0,7	0,035…0,05	12…13
100	5	4,5	0,7…0,8	0,06…0,07	11…12

Повысить производительность резки, особенно, при необходимости получения большого количества деталей сравнительно небольшой толщины можно, используя пакетную резку.

Разрезаемые листы собирают в пакет, который стягивается струбцинами или специальными зажимными устройствами, и разрезают за один проход резака, применяя кислород низкого давления (табл. 45).

Таблица 45. Параметры режима механизированной пакетной резки

sл, мм	Количество листов в пакете, шт	Давление режущего кислорода, МПа	v_рез, м/ч
1	2	3	4
4	15	0,1…0,11	12
6	12	0,1…0,12	11
10	8	0,12…0,14	10
12	6	0,12…0,14	11
16	6	0,12…0,14	10
20	4	0,12…0,14	10
24	3	0,12…0,14	11
30	3	0,12…0,15	9,5
60	2	0,14…0,17	9,0

Резка сталей больших толщин осуществляется специальными мундштуками кислородом низкого давления (табл. 46). С помощью специальных установок можно добиться высокой производительности при выполнении операций резки с односторонней разделкой кромок под сварку (табл. 47). Односторонняя разделка выполняется двумя резаками: первый осуществляет вертикальный рез и создает притупление, а второй — косой рез. Двухсторонняя разделка выполняется одновременно тремя резаками: первый осуществляет вертикальный рез и создает притупления, второй срезает нижнюю кромку, а третий — верхнюю кромку.

При этом мощность подогревающего пламени вертикального резака такая же, как и для однорезакового резания, а для боковых резаков этот показатель увеличивается в 1,5…2 раза. Технические характеристики резаков для механизированной резки и машин, на которых они установлены, приведены в табл. 48. Буквы и цифры в обозначении типа резака: РМ — резак механический, однозначное число — количество вентилей; И — инжекторный; РД — равного давления, трехзначное число — длина резака. Технические характеристики переносных газорезательных машин приведены в табл. 49.

Про кислород: Нервное апноэ

Таблица 46. Параметры режима механизированной резки сталей большой толщины

s, мм	Диаметр выходного сопла режущего кислорода, мм	р_О2, МПа	Q_г, м³/ч		Расстояне между мундштуком и металлом, мм	v_рез, м/ч
s, мм	Диаметр выходного сопла режущего кислорода, мм	р_О2, МПа	кислорода	ацетилена	Расстояне между мундштуком и металлом, мм	v_рез, м/ч
200	5	0,06…0,08	35	3	15…20	10…11
300	6	0,12…0,16	45	4	20…30	8…9
400	7	0,12…0,17	60	5	25…40	6…7
500	8	0,12…0,16	80	6	30…50	5…5,5
600	9	0,16…0,22	100	7	35…60	4…5
700	9	0,15…0,21	130	8	40…65	3…3,5
800	9	0,19…0,25	260	9	45…70	3…3,3
1000	12…14	0,20…0,25	300	11	50…75	2,5…3,0

Таблица 47. Параметры режима механизированной резки при подготовке кромок металла под сварку

s, мм	Давление режущего кислорода, МПа	v_рез, м/ч	s, мм	Давление режущего кислорода, МПа	v_рез, м/ч
С односторонней разделкой			С двухсторонней разделкой
10	0,45	29	—	—	—
20	0,45	24	20	0,45	22
30	0,45	20	30	0,45	19
40	0,55	17	40	0,55	16
60	0,60	14	60	0,60	13
80	0,75	11	80	0,75	11
100	1,05	10	100	1,05	9

Таблица 48. Технические характеристики резаков для механизированной резки

Марка	Машина, на которой установлен резак	Разрезаемый металл, мм		Рабочее давление кислорода * , МПа	Расход газов, м³/ч		Комплекты сменных мундштуков	Количество резаков в машине, шт	Масса резака, кг
Марка	Машина, на которой установлен резак	Толщина	Наибольшая ширина	Рабочее давление кислорода * , МПа	кислорода	ацетилена	Комплекты сменных мундштуков	Количество резаков в машине, шт	Масса резака, кг
РМ-0-РД-450	«Одесса», «Черномор» «Днепр» «Юг»	5…300	2500	0,2…1,2	2…28	0,5…1,2	Внешний №1, 2 Внутренний №1…5	5…6	1,25
РМ-3-И-450	СГУ, СГФ	5…300	2000	0,2…1,2	2…28	0,3…1,2	Те же	4	1,25
РМШ-3-И-396	АСШ-2, АСШ-70	5…100	750	0,2…0,8	2…13	0,3…0,8	Внешний №1 Внутренний №3	1…3	1,3
РМ-2-И-330	«Радуга»	5…300	—	0,2…1,2	2…28	0,3…1,2	Внешний №1, 2 Внутренний №1…5	1…2	1,0
РМ-3-И-265	«Спутник»	5…50	—	0,2…0,6	2…8	0,3…0,8	Внешний №1 Внутренний №1…3	1…2	0,8
РМ-0-И-135	ПГО, УФВТ	5…60	—	0,2…0,6	2…9	0,3…0,8	Те же	1	0,44

* Рабочее давление ацетилена 0,01…0,03 МПа.

Таблица 49. Технические характеристики переносных газорезательных машин

Марка	Давление кислорода *¹, МПа	Q_г, м³/ч		v_рез, м/ч	U, В	Масса, кг
Марка	Давление кислорода *¹, МПа	кислорода	ацетилена	v_рез, м/ч	U, В	Масса, кг
«Радуга»	0,8	20	1,0	5,5…90	~110/127	4,5
«Смена»	0,8	20	1,0	6…240	36	4,2
«Микрон-2»	0,8	22	0,55	6…240	24	4,2
«Спутник-3» *²	0,6	12	0,65	9…45	24	16,6
«Орбита-2»	0,6	14	1,1	12…42	~220	18,4

*1 Для ацетилена 0,01…0,10 МПа.

*2 Оснащена одним резаком, остальные — двумя.

Необходимое оборудование

Как и в случае с любой другой работой, еще до начала резки металла газом следует Кислородная резка подготовить необходимое оборудование:

Баллон с пропаном и кислородом — 1 шт.;
Шланги высокого давления;
Резак;
Мундштук, который должен иметь определенные размеры.

Обязательным условием является наличие на всех баллонах редуктора, при помощи которого можно будет настраивать подачу газа. Следует помнить о том, что баллон с пропаном имеет обратную резьбу, из-за чего навернуть на него дополнительный редуктор не получится.

В общем же газовое оборудование для резки металла имеет схожее устройство, вне зависимости от производителя. В конструкции можно выделить три вентиля:

первый обеспечивает поступление пропана;
второй вентиль позволяет изменять подачу кислорода;
последним является вентиль режущего кислорода.

Для обозначения кислородных вентилей обычно используют синюю маркировку, а для вентилей, обеспечивающих подачу пропана — красную или желтую.

Резку металла обеспечивает струя горячего пламени, воздействующая на металл, которая создается при помощи резака. Когда его включают, в особой смесительной камере происходит смешивание пропана и кислорода, что приводит к появлению горючей смеси.

При помощи пропанового резака можно резать металл, толщина которого не превышает 300 мм. Подробная установка укомплектована элементами, которые в большинстве своем являются сменными. По этой причине при выходе из строя той или иной детали оператору не составит труда выполнить ремонт непосредственно на рабочем месте.

С особой тщательностью следует подойти к выбору мундштука. Ключевой параметр, на который нужно обращать внимание — толщина металла. Если приходится иметь дело с предметом, предусматривающим элементы разной толщины, находящейся в диапазоне от 6 до 300 мм, то придется подготовить мундштуки, имеющие внутренние номера от 1 до 2, а внешние — от 1 до 5.

Подготовка к работе

Схема вставного резака.

Перед работой обязательно требуется осмотреть устройство, чтобы убедиться в том, что резак полностью исправен. Затем проделайте следующие шаги:

Первым делом к аппарату для резки присоединяются шланги. До того, как присоединить рукав, нужно его продуть газом, чтобы удалить попавший туда мусор или грязь. Шланг для кислорода крепится к штуцеру с правой резьбой при помощи ниппеля и гайки, второй шланг (для пропана) — к штуцеру с левой резьбой. Не забудьте, прежде чем присоединить рукав с газом, проверить, есть ли подсос в каналах резака. Для этого соедините кислородный шланг со штуцером кислорода, а газовый штуцер должен остаться свободным. Установите уровень подачи кислорода на 5 атмосфер и откройте газовый и кислородный вентили. Потрогайте пальцем свободный штуцер, чтобы убедиться, идет ли подсос воздуха. Если нет, следует прочистить инжектор и продуть каналы резака.
Далее проверьте разъемные соединения на герметичность. Обнаружив утечку, подтяните гайки или смените уплотнители.
Не забудьте проконтролировать, насколько герметичны крепления газовых редукторов и исправны ли манометры.

Подготовка рабочего места

Для безопасной работы при кислородной резке металлов необходимо не только соблюдение требований безопасности, но и грамотная подготовка и организация рабочего места, иногда называемого постом. Помимо средств защиты он должен быть снабжен:

комплектом приобретенного оборудования, используемого для того, чтобы резать металл;
инструментами, которые используются для нанесения разметки и замеров (обычная линейка, рулетка, угольник, специальный карандаш);
спецзажигалка, обычно поставляемая в комплекте с остальным оборудованием (применение спичек или обычных зажигалок запрещено).

Рабочий пост, используемый для резки газом металлов, должен быть расположен либо вне помещения, либо в цеху или мастерской, оборудованной хорошо работающей вентиляцией. При этом пол по требованиям пожарной безопасности должен быть земляным или выполненным из бетона.

Также следует тщательно следить за тем, чтобы вблизи рабочего места газорезчика не находились легковоспламеняемые и огнеопасные материалы и изделия. В радиусе 5 метров от места резки металла пол или земля очищаются от мусора, тряпок, сухой травы и любых других предметов, которые потенциально могут загореться.

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.
Одежда 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.

Приступаем к работе

Выставляем на кислородном редукторе 5 атмосфер, на газовом — 0,5. (Обычно соотношение газа к кислороду 1:10.) Все вентили резака следует поставить в закрытое положение.

Для работы резаком на редукторе ставим 5 атмосфер, на газовом — 0,5.

Берется резак, сначала немного открываем пропан (на четверть или чуть больше), поджигаем. Упираем сопло резака в металл (под наклоном) и медленно открываем регулирующий кислород(не перепутайте с режущим). Поочередно регулируем эти вентили, чтобы добиться пламени нужной нам силы.

При регулировке открываем попеременно газ, кислород, газ, кислород. Сила (или длина) пламени подбирается с расчетом толщины металла. Чем лист толще, тем сильнее пламя и расход кислорода с пропаном больше. Когда пламя отрегулировано (оно приобретает синий цвет и коронку), можно резать металл.

Подносится сопло к краю металла, держится он в 5 мм от разрезаемого предмета под углом 90°. Если лист или изделие необходимо прорезать в середине, разогревать металл следует начинать с той точки, от которой пойдет разрез. Разогреваем верхнюю кромку до 1000-1300° в зависимости от металла (до температуры его возгорания).

Визуально это выглядит так, словно поверхность начала немного «мокнуть». По времени разогрев занимает буквально несколько секунд (до 10). Когда металл воспламеняется, открываем вентиль режущего кислорода, и на лист подается мощная узконаправленная струя.

Вентиль резака следует открывать очень медленно, тогда кислород зажжется от разогретого металла самостоятельно, что позволит избежать обратного удара пламени, сопровождающегося хлопком. Не спеша ведем кислородной струей вдоль заданной линии. В этом деле очень важно правильно выбрать угол наклона.

Он должен составлять сначала 90°, затем иметь небольшое отклонение на 5-6° в сторону, обратную направлению резки. Однако если толщина металла превышает 95 мм, можно допустить отклонение в 7-10°. Когда металл уже прорезан на 15-20 мм, необходимо изменить угол наклона на 20-30°.

Резка металла

Для начала резки металла следует опустить вниз плавным медленным движением ручку клапана резки. В результате к месту горения начнет поступать кислород, который должен поджечь предварительно нагретый металл. Если материал достаточно разогрет, реакция начнется мгновенно, после чего можно еще более увеличить давление до того момента, пока металл не будет прорезан полностью.

После этого следует постепенно передвигать резак по намеченному направлению разреза. Скорость режущего движения необходимо выбирать так, чтобы образующийся шлак, искры и капли раскаленного металла сдувались вниз или стекали в сторону от пламени горелки.

Про кислород: Анализ причин взрывов кислородных баллонов 1 - ТехноРемСтрой-Казань, ООО, торговая компания

После выполнения разреза следует тщательно осмотреть место работы на наличие больших кусочков расплавленного металла. Наступать на них не следует ни в коем случае, так как это может привести к прожиганию даже толстой подошвы. Отрезанный лист или кусок металла охлаждается водой или естественным образом.

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—450.

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.

Чтобы кромки выемки были чистыми, надо увеличить подачу кислорода.

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 м3 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.

Сталь хорошо режется при помощи кислорода

1. Давлением струи кислорода расплавленный металл и шлаки, образующиеся в процессе горения, выбрасываются из места разреза. Одновременно с выдуванием капель расплавленного металла и шлака тепло, выделяемое при сгорании стали, интенсивно нагревает близлежащие слои металла, и процесс разрезания идет непрерывно.

2. Сталь хорошо режется при помощи кислорода, если содержание углерода в ней не более 0,7%. Чугун, содержащий углерода свыше 1,7%, не режется кислородом, так как температура плавления чугуна ниже, чем температура его горения в струе кислорода. Нельзя также использовать кислород для резки хромоникелевых нержавеющих сталей, меди, алюминия.

Для резки стали применяют кислород чистотой 98,5—99%.

3. Сжатый кислород поставляется в стальных баллонах емкостью 40 л под давлением 150 ат (т. е. в баллоне 6 000 л кислорода).Кислородные баллоны изготовляют из бесшовных труб и окрашивают в голубой цвет с черной надписью «кислород». Испытывают баллоны гидравлическим давлением в 225 кг/см2.

4. В качестве горючего при кислородной резке применяют ацетилен или жидкое горючее (керосин или бензин), переводимое в резаке в газообразное состояние.

Газ ацетилен представляет собой соединение углерода и водорода (С2Н2). Он взрывоопасен при нагреве до 450—500° и одновременном повышении давления до 1,5—2 ат. При наличии искры смесь ацетилена с воздухом взрывается. При длительном соприкосновении ацетилена с красной медью или серебром также образуются взрывчатые соединения.

Газ ацетилен (и в качестве отхода — гашеную известь) получают, разлагая карбид кальция в воде.1 кг карбида кальция дает практически от 230 до 300 л ацетилена.Карбид поставляют в металлических герметически закрытых банках, открывать которые надо осторожно, без новообразования, во избежание взрыва. Для разложения 1 кг карбида требуется от 5 до 15 л воды.

Для получения газообразного ацетилена на строительных и монтажных площадках обычно применяют переносные газогенераторы (табл. 134) различных типов. Аппараты РА позволяют получить до 1000 л ацетилена в 1 час. На газогенераторе обязательно должен устанавливаться водяной затвор во избежание обратного удара пламени из газового резака.Взрывоопасность ацетилена устраняется, если он, даже под большим давлением (20—25 ат), помещен в капиллярных каналах.

Поэтому ацетилен поставляют также в специальных баллонах, наполненных пористой массой. Чтобы увеличить объем ацетилена в баллоне, используют свойство ацетилена растворяться в жидкостях.Баллон с пористой массой заполняют хорошим растворителем ацетилена — ацетоном (ацетон растворяет до 23 объемов ацетилена при атмосферном давлении).При открывании вентиля давление в баллоне понижается, ацетилен выделяется из ацетона и выходит из баллона.

Ацетиленовые баллоны должны быть окрашены в белый цвет с красной надписью «ацетилен». Их испытывают гидравлическим давлением в 60 кг/см2. Баллон емкостью 40 л содержит в растворенном виде 5,3—5,4 м3 газообразного ацетилена. Ацетилен при сгорании в кислороде развивает температуру 3100—3300°.

5. Кроме ацетилена, при кислородной резке широко применяют так же жидкое горючее — бензин и керосин. Бензин и керосин требуют применения специальных аппаратов — бензорезов и керосинорезов.

6. Резаки для кислородно-ацетиленовой резки могут допускать регулирование давления кислорода в пределах 2—14 ат; причем, чем больше толщина разрезаемого металла, тем большее требуется давление кислорода. Давление ацетилена колеблется в пределах 0,02—0,1 ат.

Ровный и чистый разрез может получиться лишь при правильном подборе размера мундштука.

7. Для понижения давления кислорода в баллоне до необходимого для нормальной работы резака и для поддержания этого давления в течение работы применяются редукторы (редукционный вентиль). Конструкция кислородного редуктора позволяет устанавливать рабочее давление в пределе 1—18 ат.

Редукторы бывают прямого и обратного действия, однокамерные и двухкамерные. Кислородный редуктор снабжается манометром высокого давления (шкала до 250—300 ат} и манометром низкого давления (шкала до 30—40 ат). Кислородный редуктор окрашивают в синий цвет.

Если ацетилен поставляется в баллонах, то требуются также ацетиленовые редукторы, позволяющие регулировать рабочее давление от 0,1 до 1,6 ат. Ацетиленовые манометры высокого давления имеют шкалу до 30ат и шитого (рабочего) давления — до 5 ат. Их окрашивают в белый цвет.

Для подводки газа от редуктора или от газогенератора к резаку применяются резиновые шланги с несколькими прокладками из ткани, Обычно шланги имеют наружный диаметр 17,5 мм и внутренний — 9,5 мм. Так как шланги поставляются кусками (10—20 м), то их соединяют с помощью ниппелей, закрепляя хомутиками

Видео кислородной резки стали

Технология кислородной резки стали

Резка стали в кислороде заключается в разогреве металла до температуры воспламенения, в горении металла в струе кислорода и в удалении (выдувании кислородной струей) из образовавшегося разреза продуктов горения в виде жидкой окалины.Условия, которые необходимы для кислородной резки стали:

а) для температуры воспламенения металла необходимо быть ниже температуры его плавления. Для чистого железа температура воспламенения равна 1050°, в металле с увеличением содержания углерода t°воспламенения повышается и уже при С=0,7% достигает t=1300°, т. е. близка к температуре начала плавления этой стали.

б) t° плавления окислов должна быть ниже t° плавления самого металла. Это дает возможность легко выдувать жидкие окислы из места разреза.

Этим основным условиям удовлетворяют только железо и стали, содержащие С<0,7%.

Обычные способы кислородной резки позволяют хорошо резать стали, содержащие С<0,4%; стали, содержащие С=0,4—0,7%, чтобы не образовались трещины, нужно заранее подогревать до t=200°, а после резки отжигать при t=650°.

Стали при С>0,7% режутся плохо; чугун, медь , алюминий и их сплавы практически кислородом не режутся.

Низколегированные стали — хромистые, хромо-никелевые, никелевые, хромо-молибденовые — режутся хорошо.

Рис.1. Схема кислородной резки. 1- режущий кислород, 2- подогревательное пламя, 3- окалина.

Для резания стали чаще всего используют резак типа УР, который дает возможность разрезать металлическую конструкцию толщиной от 5 до 300 мм. А для резки металла толщиной до 600 мм применяется резак УР-600.

При массовых работах по кислородной резке стальных конструкций имеющих толщину около 200 мм употребляют полуавтоматы и автоматы, механизирующие процесс резки и обеспечивающие точное соблюдение формы и заданных размеров выреза.

При такой обработке получают гладкую кромку разреза, покрытую только тонким слоем окалины и зачастую не требующую дополнительной механической обработки.

Требования безопасности

Газовое оборудование, которое используется в процессе резки металлов, а именно кислородно-ацетиленовый резак, относится к категории взрыво- и огнеопасных. Поэтому перед тем, как пользоваться газовым резаком, следует выполнить все обязательные рекомендации по соблюдению техники безопасности.

Для этого рабочее место следует снабдить:

огнетушителем. Использование газового резака сопровождается открытым пламенем и высокими температурами, поэтому средства пожаротушения должны присутствовать на посту;
защитной спецодеждой, состоящей из:
- х/б костюма, по возможности, пропитанного огнезащитным составом;
- перчаток или краг из брезента или достаточно толстой кожи;
- ботинок с кожаной подошвой;
- защитных очков с встроенными светофильтрами.

При работе с резаком ни в коем случае не следует надевать предметы одежды из синтетики или других с легкостью воспламеняющихся тканей, а также неприлегающие плотно к телу или имеющие сильно изношенные края. Все это может привести к возгоранию и, соответственно, опасности для здоровья и жизни.

Резать газом можно только различные марки и виды нелегированной углеродистой стали. Нержавеющая сталь, цветные металлы и разнообразные сплавы разрезать пропановым резаком не получится.

Кислородная резка

Что это такое?

Виды кислородной резки металла

Как пользоваться газовым резаком: поджиг газа и нагревание металла