Газокислородная резка широко применяется для резки стали любых форм и размеров

Она очень популярна на станках с ЧПУ для вырезания профилей из листовой стали. Но как именно работает этот процесс?

Возможно, вы слышали, что газокислородная резка описывается как «горение», «резка горелкой» или «газовая резка». Каждое из этих названий содержит долю правды в описании процесса. Используется газокислородный резак, в нем есть пламя, и при резке сталь «горит». Реальный химический процесс, который имеет место быть, иногда описывается как «быстрое ржавление» стали. Считаете ли вы это горением или ржавчиной, результат будет одинаковым - сталь быстро окисляется в результате химической реакции с выделением тепла.

Вот основы того, как все это работает:

Шаг 1: разогрев

Прежде чем приступить к резке стали, ее необходимо нагреть до температуры возгорания, примерно 1800 ° F. При этой температуре сталь легко вступает в реакцию с кислородом. Тепло обеспечивается предварительным подогревом пламени кислородной горелки. Внутри горелки топливный газ смешивается с кислородом, образуя легковоспламеняющуюся смесь. Форсунка имеет несколько отверстий, расположенных по кругу, для фокусировки горючей газовой смеси в несколько маленьких струй. Топливно-кислородная смесь воспламеняется за пределами сопла, а пламя предварительного подогрева образуется за пределами наконечника сопла.

Обычно используемые топливные газы включают ацетилен, пропан, природный газ и несколько других смешанных газов. Регулируя соотношение топлива и кислорода, пламя регулируется для получения максимально возможной температуры в минимально возможном пламени. Это концентрирует тепло на небольшой площади на поверхности стального листа.

Шаг 2: пирсинг

Когда поверхность или край пластины достигают температуры возгорания, включается струя чистого кислорода, которая начинает прокалывать пластину. Это называется «режущий кислород», и струя образуется через одно отверстие в центре сопла. Когда поток режущего кислорода попадает на предварительно нагретую сталь, начинается процесс быстрого окисления. Вот тогда и начинается самое интересное. Процесс окисления называется экзотермической реакцией - он выделяет больше тепла, чем требуется для начала. Окисленная сталь принимает форму расплавленного шлака, и расплавленный шлак должен убираться с пути, чтобы поток кислорода мог «проткнуть» всю пластину. В зависимости от толщины пластины это может занять от долей секунды до нескольких секунд. За это время поток режущего кислорода проникает все глубже и глубже в пластину, и расплавленный шлак выдувается из отверстия для прошивки. В результате может образоваться массивный гейзер из расплавленной стали или, если все сделано правильно, небольшая лужа шлака наверху плиты.

Шаг 3: резка

Как только поток кислорода для резки пройдет через пластину, резак может начать двигаться с постоянной скоростью, образуя непрерывный разрез. Расплавленный шлак, образующийся во время этой фазы, выдувается из нижней части плиты. Тепло, выделяемое в результате химической реакции между кислородом и сталью, предварительно нагревает лист прямо перед резом, но недостаточно надежно, чтобы резать без предварительного нагрева пламенем. Таким образом, пламя предварительного нагрева остается на протяжении всего разреза, нагревая пластину при движении горелки.

Это основы. Но есть много других факторов, влияющих на качество обрезной кромки, в том числе скорость, давление кислорода при резке, регулировка предварительного нагрева пламени, высота резки, температура листа и т. Д.

Так почему же этот процесс не работает ни с одним металлом? Когда большинство металлов окисляются, они образуют оксид, который имеет более высокую температуру плавления, чем исходный металл. Это образует защитную корку, предотвращающую дальнейшее окисление. Только низкоуглеродистая сталь и некоторые низколегированные сплавы содержат оксиды с более низкой температурой плавления, чем основной металл, поэтому их можно резать кислородно-топливным процессом.