Что такое газовая резка металла, ее виды и технология

В данной статье мы посмотрим, что такое газовая резка металла, какие плюсы и минусы имеет ее использование. Рассмотрим розничные технологии проведения работ и условия для их проведения. Узнаем, как увеличить производительность труда и что влияет на расход газа и энергии. Затронем вопрос подготовки материала чтобы избежать его деформации, а также сравним результаты использования пропана и ацетилена.

Технология резки газом

Ранее мы уже затрагивали тему обработки металлов, например, процедуру травления нержавеющей стали (МОЯ 9), сейчас остановимся на методе газовой резки металла - это один из самых используемых, связано с тем, что для него нет строгих правил в отношении места проведения работ, для него не требуется наличие профессионального сложного оборудования или дополнительных источников энергии, т.к. метод не является энергоемким.

Устройства для газовой резки очень мобильны и не требуют больших усилий и расходов при транспортировке. Поэтому они применяются при проведении строительных, ремонтных и сельскохозяйственных работах. Газовую резку еще называют кислородной, как она работает: металл нагревают при помощи специального нагревателя. Температура должна быть не меньше 1100 градусов. Затем на обрабатываемую поверхность подают струю кислорода, который при контакте с раскаленным металлом воспламеняется. Газ подается непрерывно и является самым хорошим резчиком для металла.

Важно соблюдать температуру горения металла, а не плавления, если он начнет плавиться, то удалить расплавленные массы будет невозможно после застывания. Это не страшно, конечно, при проведении работ по демонтажу металлоконструкций, если составляющие части больше не будут использоваться, но лучше этого не допускать. Основа инструмента – резак, который позволяет контролировать дозировку смешивания газов или паров жидкого топлива с кислородом. При смешении образуется газовоздушная смесь.

Виды резки металла газом

Видов резки металла газом несколько, но принцип действия оборудования один для всех: смешиваются газ и кислородные массы, полученная смесь воспламеняется. Газовая резка металла – один из термических способов обработки металла. Плюс ее использования состоит в том, что ей поддается металл любой толщины. К тому же метод позволяет повысить производительность работ, так, профессиональный сварщик за рабочий день может обработать несколько тонн продукта.

С учетом того, что для оборудования не требуется много энергии, использовать его можно в любых условиях, ведь нередко сварщикам приходится выходить на работу «в поля». Есть несколько разновидностей резки:

• пропаном;
• воздушно-дуговая;
• кислородно-флюсовая;
• копьевая.

Особенность воздушно-дугового метода в том, что образуется электрическая дуга, с помощью которой расплавляется металл, остатки которого удаляются струей воздуха, поступающего под давлением. При использовании этого метода газ подается вдоль электрода. Минус этого способа в том, что разрезы получаются неглубокими. В отличии от пропанового метода, когда пропан работает вместе с кислородом, этому способу поддадутся даже титановые сплавы низкоуглеродистых и низколегированных сталей, что такое нержавеющая сталь, мы уже рассматривали. Следующий вид резки- кислородно-флюсовая, здесь на обрабатываемую поверхность подается еще флюс. Это вещество порошкообразное и именно оно делает металл более податливым, используют этот способ для резки твердоплавких металлов. При копьевой резке используются высокоэнергитичные струи, что обеспечивает высокую скорость за счет полного сгорания металла. Используют данный метод для разделки больших предметов из стали.

Условия для газокислородной резки

Какие необходимо создать условия для газокислородной резки, с учетом соблюдения норм законодательства и требований к безопасности труда. Сначала затронем вопрос расходов, которые можно сократить при проведении работ. Например, стоит учитывать, что наибольших расход газа будет у дугового метода. Большую роль играет опыт работников, т.е. сварщиков. Параметры оборудования тоже стоит учитывать, чем оно мощнее, тем меньше времени потребуется для проведения работ.

Конечно, важный показатель – вид обрабатываемого металла, его марка, толщина. Опытные работники хорошо знакомы со всеми технологиями и знают, что правильного результата необходим постоянных контакт струи кислорода и разогретого металла. Не окисленные металлы нужно нагревать до температуры воспламенения.

Металл, который подвергается резке должен быть с низкой теплопроводностью, в этом случае тепло не будет отводиться из рабочей зоны и температура возгорания металла будет достигнута. Часто металл режут в пунктах приема цветмета в Москве, поэтому таким организациям лучше взять в штат опытного сварщика.

Расход газа при резке металла

Какой расход газа при резке металла? Мы уже рассказали, что энергии при этом способе работы с металлами расходуется не так уж много. Это зависит от качества оборудования и профессионализма работников, толщины и вида материала, а вот расход газа складывается из нескольких факторов. Первый – это выбор способа, как мы говорили выше при использовании кислородно-дугового метода расход будет выше, чем, например, при флюсовом.

Далее определяющие факторы будут аналогичными, как и для энергии. Это и навыки мастера, опытные мастера расходуют меньше газа на единицу длины, чем новички, и тип разрезаемого материала, например, термостойкие металлы потребуют больших затрат. Толщина материала не менее важна, чем тоньше лист, тем меньше газа потребуется. Ширина разреза тоже имеет значение.  При разрезке материала для сдачи в черный металл в Москве расход будет минимальный.

Очень важный момент при расходе как энергии, так и газа будет состояние оборудования и его исправность. Если вентиль или соединение плохо отрегулированы или неисправны, а горелку уже давно никто не проверял, то расход может увеличится в разы. К тому же использовать неисправное оборудование крайне опасно. Качество газов тоже может сыграть решающую роль. По технологической карте, если использовать газы максимально очищенные от примесей, то производительность будет выше, а расход меньше.

Преимущества и недостатки технологии

Как у большинства видов работ и методов у газового способа резки металлов есть как достоинства, так и недостатки. Начнем с положительных моментов. При использовании этого метода можно обработать материал любой толщины, а разрезы могут выполняться с любым уровнем сложности, в том числе ступенчатые. При использовании газа есть возможность не разрезать лист полностью, а сделать разрез на необходимую глубину.

В целом, себестоимость работ не такая высокая, на фоне очень высокой производительности и мобильности. Причем, последняя позволяет использовать метод даже в труднодоступных местах. Но, есть у технологии и свои минусы. Например, для резки сложных конструкций необходимы профессионалы, новичкам можно доверить разрезать только тонкий лист материала или деловой лом металла, для остальных работ требуются более опытные сотрудники.

Перед началом работ необходимо провести мероприятия по подготовке рабочего места и условий труда, т.к. есть опасность возникновения взрыва или пожара. При использовании газовой резки не стоит ждать высокой точности, нужно быть готовыми, что потребуется дополнительная механическая обработка, если заготовки должны отвечать условия чертежа.

Подготовка к резке металла

Как и в любом виде работ перед началом газовой резки необходимо подготовить металл и рабочее место к проведению работ. Так, линия. На которой будет производится резка и зона около нее должны обладать механической защитой от коррозии, окалины и остатков ЛКП, необходимо также удалить все масляные и жировые загрязнения. Если рабочую зону предварительно не зачищать, то производительность будет низкой и пострадает качество кромок.

Не стоит забывать, что остатки загрязнений могут вступать в химические реакции, особенно в условиях высоких температур. В следствии этого могут возникать нежелательные соединения, которые будут попадать на тыльную сторону изделия и образовывать шлаки. Для начала работ необходимо хорошо зафиксировать заготовку, и обеспечить ее негорючими прокладками. Именно поэтому многие производства по переработке металлов просят очищать изделия от мусора, как подготовить металлолом к сдаче в пункт приема, мы уже рассказывали.

Перед использование оборудования его необходимо проверить, оценить состояние горелки, разъемов, шлангов. Они должны быть целыми без механических повреждений. Важно исключить утечку газа, сначала достаточно определить ее отсутствие на слух. Необходимо осмотреть резак, для того чтобы исключить вероятность получения обратного удара.

Деформация материала при резке газом

При резке газом может произойти деформация и скручивание металла. Термические деформации — это нормальный процесс при проведении технологических операций в условиях высоких температур. Для того чтобы восстановить формы деталей и заготовок после кислородной резки есть несколько способов. Детали можно обработать при помощи отпуска или отжига. Материал можно исправить при помощи правильных вальцов.

Если необходимо максимально избежать деформации, то лучше прочно закрепить прокат перед раскроем и оставить его фиксированным вплоть до полного остывания. Если провести нагревание неравномерно, то может измениться форма материала и механические свойства заготовки, для их восстановления применяется термообработка.

Пропан или ацетилен: что предпочесть?

Пропан или ацетилен: что предпочесть при проведении работ по резке металлов? Как мы уже говорили выше, для кислородной резки можно применять различные виды подогревающих газов. Лидер по использованию, несомненно, является пропан. Этот газ обладает низкой пожароспособностью в сравнении с другими. Он не столь взрывоопасен именно поэтому его применяют в качестве топлива для автомобилей, причем при сдаче автомобиля на утилизацию лучше снять газовое оборудование, как сдать автомобиль на металлолом, мы уже рассказывали. Плюс пропан обладает специфическим запахом, поэтому несложно обнаружить утечку.

Ацетилен тоже обладает рядом преимуществ, поэтому выбирать используемый газ нужно исходя из требований конечного результата. Ацетилен обладает более высокими показателями энергетического потенциала, что важно при если нужна резка толстых конструкций при высокой скорости работ. Этот газ требует более тщательного аккуратного похода к использованию, с ним намного сложнее работать.

Кроме того, ацетилен обладает очень неприятным запахом, который заполняет все помещение. Бытовой газ, который представляет собой смесь пропана и бутана, не подойдет для проведения кислородной резки, т.к. бутан замедляет процесс первоначального нагрева.