Oxyfuel skjæring av metall: teknologi, nødvendig utstyr, sikkerhetstiltak

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Oksy-fuel-skjæring av metaller (i litteraturen finner du begrepet "oksy-fuel-skjæring") brukes aktivt i industrien for å kutte platemateriale fra stål og andre legeringer til arbeidsstykker med ønsket lengde. Denne teknologien brukes også i en rekke reparasjoner og demontering av strukturer. Dens popularitet skyldes den relative enkelheten og lave kostnadene for utstyr, samt en høy grad av sikkerhet. Artikkelen inneholder informasjon om selve teknologien, nødvendig utstyr og grunnleggende sikkerhetstiltak for oksygenskjæring av metaller og andre materialer.

Grunnleggende teknologi

Før skjæring anbefales det å varme opp metallet med en brennerflamme. Dette gjelder kun materialer med stort tverrsnitt. Denne flammen oppstår på grunn av reaksjonen av oksygen med gass. Hvis denne anbefalingen blir neglisjert, vil metallet uunngåelig føre, det vil det værevridning. Men hvis den geometriske formen til de kuttede delene ikke er viktig, for eksempel ved demontering av konstruksjoner laget av bygningsstål, samt ved skjæring av tynnveggede plater, er gassveising og oksygenskjæring av metall uten forvarming av produkter tillatt.

Høye temperaturer i skjæresonen oppnås ved å brenne høyt renset oksygen fra en sylinder. Metalltanker med svært høyt trykk inneholder 99 til 99,8 % oksygen. Hvis oksygen av vanlig renhet brukes til oppvarming (grovt sett atmosfærisk luft), så er oksygen med høy renhet nødvendig for effektiv oksygenskjæring av metall.

Overflateforberedelse

Hvis oppgaven er å kutte en stor gjenstand i transportable biter som skal kastes, kan overflatebehandling sløyfes. Kutteren vil takle denne oppgaven på kortest mulig tid. En annen ting er produksjon av nye produkter. I dette tilfellet er det viktig å oppnå en skjærelinje av høy kvalitet, ren for kalk og andre uønskede inneslutninger. Oksydrivstoffskjæring av metall innledes med en grundig rengjøring av materialet.

Det finnes et stort antall metoder for å fjerne forurensning. De mest populære av dem er oppvarming av overflaten med en gassflamme og mekanisk rengjøring. Den første måten er den enkleste. Det lar deg effektivt eliminere skala - den verste fienden til gasssveiseren. Dens essens ligger i oppvarmingen av metalloverflaten til kritiske temperaturer. Den andre metoden er dyrere og kreverspesialutstyr (sandblåsemaskiner, skraper, børster, etc.) og fagarbeidere.

Krav til materialer

Oxy-flux skjæring av metaller kan utsettes for langt fra alle kvaliteter av stål og legeringer. En av hovedbetingelsene er smeltepunktet og antennelsestemperaturen. For det normale forløpet av prosessen må den første indikatoren være betydelig høyere enn den andre. Det er klart hvorfor: ellers vil materialet smelte i stedet for å brenne, noe som vil føre til dannelse av striper. Kuttelinjen vil ha et unøyaktig utseende, ofte gjør dette det umulig å viderebearbeide delen på maskineringsmaskiner som følge av forskyvningen av basene. I tillegg kan et slikt metalllag ha dårlige mekaniske og fysiske egenskaper.

Visse elementer tilsatt som urenheter i sammensetningen av stål kan ha en negativ innvirkning på skjæreprosessen for oksy-propanmetall. Så den mest bearbeidede er stål, hvis karboninnhold ikke overstiger 0,3%. Kuttehastigheten avtar ikke med økende karboninnhold, men stålet blir utsatt for overoppheting, herding av overflatelaget og dannelse av herdesprekker, som kan fungere som spenningskonsentratorer og føre til sprøbrudd i hele arbeidsstykket.

Håndklipp

Oxyfuel metallskjæring, avhengig av graden av automatisering og mekanisering, er delt inn i mekanisert ogmanuell.

Manuell sveising er tilrådelig å bruke i små-batch- og enkeltdelsproduksjon, samt ved utførelse av arbeider med demontering av konstruksjoner og konstruksjoner. Ideell for å kutte emner fra rør, fjerne innløp fra støpegods og så videre.

Oxyfuel kutteutstyr for metaller og legeringer er svært mobilt, enkelt å betjene og pålitelig. Takket være disse egenskapene er denne teknologien den vanligste både i industribedrifter og i reparasjonsorganisasjoner.

Mekanisering av prosessen

I løpet av de siste tiårene har robotikk utviklet seg veldig raskt. I dag brukes roboter nesten over alt. Og oksygen-bueskjæring av metaller er intet unntak. I dag er CNC-skjæreutstyr ikke lenger en overraskelse. Disse maskinene kan utstyres med flere oksy-fuel skjærebrennere, noe som i stor grad forbedrer deres allerede høye ytelse. Alle ledende utenlandske maskinbyggingsbedrifter og selskaper har aktivt introdusert slikt utstyr i sine produksjonskjeder i lang tid, og innenlandske selskaper prøver å følge med. Mekaniseringsnivået for sveisearbeid er i gjennomsnitt ca. 80%.

essensen av oxy-flux metallskjæring

Tradisjonell skjæring er ikke egnet for alle materialer. For eksempel er stål legert med krom og nikkel vanskelig å kutte. Et lignende problem oppstår nårkutting av ikke-jernholdige metaller og støpejern.

Så kommer oksygen-flux-teknologien til unnsetning. Dens essens er som følger. Flukspulver mates inn i skjæresonen. Dette stoffet antennes og brenner under skjæring, og frigjør en stor mengde varme, som gjør det mulig å smelte ildfaste karbider, borider og metalloksider.

Oxy Flux-skjæreutstyr

Det kan sies at for denne typen metallskjæring benyttes vanlig standardutstyr, i tillegg utstyrt med en flussforsyningsanordning (den såk alte flussmateren og en oksygen-skjærebrenner for skjæring av metall med flusstilførsel). De vanligste installasjonene av denne typen er enheter designet av forskningsinstituttet Avtogenmash URHS. Dette utstyret er designet for å kutte stål med høyt innhold av krom og andre legeringselementer.

Slikt utstyr kan også brukes til mekanisert skjæring ved å utstyre maskinen med en flussmater.

Oxy-flux kutteteknikker

Teknikken skiller seg ikke fra tradisjonelle metoder for klassisk oksygenskjæring. Selve prosessen kan utføres både manuelt og mekanisert ved hjelp av hjelpemidler, roboter og enheter. Det kan også være både dele og overflate. Anbefales for kutting og kutting av stål med høyt innhold av krom og nikkel (dvs. ildfast stål).

Funksjoner ved oxy-flux-skjæring av støpejern

Ved brenning avgir fluss mye varme. Så mye at den såk alte nedkjølingen av støpejern oppstår. Essensen av dette fenomenet ligger i det faktum at karbon går fra en fri tilstand til en bundet. Karbonatomer i et bestemt område danner med andre ord en kjemisk forbindelse med metallatomer. Dette er ledsaget av en forringelse av de mekaniske egenskapene til støpejern (hardheten øker, det blir mer sprøtt). Som et resultat av akselerert oppvarming og avkjøling oppstår det sprekker på overflaten, som kan forårsake ødeleggelse av produktet.

Problemet kan løses ved å forvarme metallet og regulere kjølehastigheten. Bare en arbeidstaker med høye kvalifikasjoner og lang erfaring i å utføre slikt arbeid kan takle slike oppgaver.

Funksjoner ved oxy-flux-skjæring av ikke-jernholdige metaller og legeringer

I likhet med støpejern må kobber varmes opp før skjæring. Oppvarming utføres til en temperatur på 800-900 grader Celsius. Kobber har høy varmeledningsevne, så skjæring uten forvarming vil resultere i betydelig forvrengning, romlig forvrengning og skrot.

Kobberbaserte legeringer med andre elementer (messing, bronse osv.) må også varmes opp. Forvarmingstemperaturen bør imidlertid ikke overstige 500 grader Celsius.

Fordeler og ulemper med oxy-fuel kutteteknologi

Sammenlignet med andre alternative metoder for å kutte platemateriale av forskjellige stålkvaliteter, er denne teknologien utmerket for å kutte langs buede linjer, for å kutte hull med stor diameter. Denne metoden lar deg også få blinde hull.

Den andre, og svært betydelige, fordelen er brukervennligheten til utstyret. Gasskutteren har en liten masse, slik at sveiseren kan jobbe lenge med den uten å bli sliten. Dette har en positiv effekt på ytelsen.

Gass er et relativt rimelig og billig drivstoff. Og dette er den tredje fordelen.

En svært betydelig ulempe med teknologien er eksplosiviteten til stoffene som brukes. Derfor er brudd på teknologisk disiplin ikke tillatt. Å ignorere sikkerhetsforskrifter kan føre til alvorlige konsekvenser.

Operasjonsregler for oksygenreduseringen for metallskjæring

Før tilkobling av girkassen må arbeideren sørge for at det ikke er forurensning på de gjengede overflatene. Hvis det er noen, er det nødvendig å behandle forurensede overflater med parafin eller løsemiddel. Først etter å ha renset systemet og fjernet alle fremmede partikler og elementer som kan komme inn i girkassen og forstyrre driften, kan du sette på og fikse mutteren på girkassen.

På samme måte er andre girkasser installert.

Gasser startes ved jevn åpning av sylinderventilen. Hvis ingen avvik fra driften observeres, kan ventilen åpnes helt. Hvis girkassen begynner å bli varm, lager unormal støy, må du umiddelbart lukke svinghjulet på oksygenflasken for metallkutting.

Sikkerhet under arbeid

Etterforberedende arbeid, er det nødvendig å sørge for at det ikke er gasslekkasjer. Dette kan være svært farlig. Først da kan du tenne kutteren og justere flammen.

Hvis du trenger å ta en kort pause i arbeidet (ikke mer enn to eller tre minutter), er det bare å slå av kutterventilen. I tilfelle arbeidet stanses i lang tid, er det nødvendig å stenge reduksjonsventilen og ventilen på gassflasken.

Kun arbeidere som har bestått alle nødvendige instruksjoner har lov til å arbeide med oksygenkapping av metall.

Det er forbudt å utføre noe arbeid i nærheten av eksplosive tanker og brennbare materialer. Hvis arbeidet utføres i små lukkede rom, bør arbeiderne ta regelmessig hvile og puste frisk luft.

Sveisearbeid i produksjon som utføres systematisk (ikke midlertidig) bør utføres i spesialutstyrte rom. Samtidig er arealet av benarbeidsplassen ikke mindre enn fire kvadratmeter. Passasjer mellom arbeidsplasser bør være minst 0,8 meter.

Lokalene skal utstyres med kraftig avtrekk av skadelige stoffer. Kapasiteten skal være 2500–3000 m³ per 1 m^{3 med faklet gass.}

I tilfelle mer enn ti arbeidsplasser for sveisere er utstyrt i ett rom (verksted), bør gass tilføres dem ikke fra sylindere, men sentr alt fra en gassdistribusjonsstasjon. Det er tillatt å levere gasser fra eksisterende gassrørledninger.

Sylindere med arbeidsgass tillates kun transportert med beskyttelseshetter. De erhindre ventilen fra skade og forurensning. Det er forbudt å transportere sylindere over lange avstander for hånd. For disse formålene må du bruke spesielle enheter og traller. Sylindre som treffer bakken eller hverandre er ikke tillatt.

I en oksygenflaske for skjæring av metall, i tilfelle brudd på teknologien og arbeidsrekkefølgen, kan det dannes en eksplosiv blanding av gass og oksygen. Derfor er det nødvendig å nærme seg justering av girkasser med ansvar.