Санкт-Петербург:

+7 (812) 374-62-22

Москва:

+7(495) 3748229

info@sferapro.ru

Бесплатный по России:

8-800-234-07-96

Главная / Каталог оборудования / Термическая резка /

Методические рекомендации по подбору технологических параметров резки.


Каталог товаров
СТАНКИ JET

Рекомендации по подбору параметров резки

Кислородная резка

Кислородная резка основана на сгорании металла в струе технически чистого кислорода. Металл при резке нагревают пламенем, которое образуется при сгорании какого-либо горючего газа в кислороде. Кислород, сжигающий нагретый металл, называют режущим. В процессе резки струю режущего кислорода подают к месту реза отдельно от кислорода, идущего на образование горючей смеси для подогрева металла. Процесс сгорания разрезаемого металла распространяется на всю толщину, образующиеся окислы выдуваются из места реза струёй режущего кислорода.

Металл, подвергаемый резке кислородом, должен удовлетворять следующим требованиям: температура воспламенения металла в кислороде должна быть ниже температуры его плавления; окислы металла должны иметь температуру плавления ниже, чем температура плавления самого металла, и обладать хорошей жидкотекучестью; металл не должен иметь высокой теплопроводности. Хорошо поддаются резке низкоуглеродистые стали.

Для кислородной резки пригодны горючие газы и пары горючих жидкостей, дающие температуру пламени при сгорании в смеси с кислородом не менее 1800 гр. Цельсия. Особенно важную роль при резке имеет чистота кислорода. Для резки необходимо применять кислород с чистотой 98,5-99,5 %. С понижением чистоты кислорода очень сильно снижается производительность резки и увеличивается расход кислорода. Так при снижении чистоты с 99,5 до 97,5 % (т.е. на 2 %) - производительность снижается на 31 %, а расход кислорода увеличивается на 68,1 %.

Технология кислородной резки. При разделительной резке поверхность разрезаемого металла должна быть очищена от ржавчины, окалины, масла и других загрязнений. Разделительную резку обычно начинают с края листа. Вначале металл разогревают подогревающим пламенем, а затем пускают режущую струю кислорода и равномерно передвигают резак по контуру реза. От поверхности металла резак должен находиться на таком расстоянии, чтобы металл нагревался восстановительной зоной пламени, отстоящей от ядра на 1,5-2 мм, т.е. наиболее высокотемпературной точкой пламени подогрева. Для резки тонких листов (толщиной не более 8-10 мм) применяют пакетную резку. При этом листы плотно укладывают один на другой и сжимают струбцинами, однако, значительные воздушные зазоры между листами в пакете ухудшают резку.

На машинах МТР "Кристалл" применяется резак "Эффект-М". Особенность резака - наличие штуцера для сжатого воздуха, который, пройдя через внутреннюю полость кожуха, истекает через кольцевой зазор над мундштуком и создает колоколообразную завесу, что локализует распространение продуктов сгорания и защищает элементы конструкции машины от перегрева.

Параметры режимов резки низкоуглеродистой стали приведены ниже в таблице 1:

Толщина Сопло Гильза Камера Давление Скорость Расход Расход2 Ширина Расстояние
мм   мПа мм/мин м.куб./час м.куб./час
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5 01 1ПБ 0,3 650 2,5 0,5 3 4
10 2 0,4 550 3,75 0,52 3,3 5
20 0,45 475 5,25 0,55 3,5
30 3 0,5 380 7 0,58 4 6
40 0,55 340 8 0,6 5
50 0,6 320 9 0,65
60 0,65 300 10 0,7
80 4 0,7 275 12 0,75
100 0,75 225 14 0,85 5,5 8
160 5 0,8 170 18 0,95 6 10
200 6 0,85 150 22 1,1 7,5 12
300 0,9 90 25 1,2 9

1. Толщина разрезаемого металла
5. Давление кислорода
6. Скорость резки
7. Расход кислорода
8. Расход пропана
9. Ширина реза
10. Расстояние до листа

Воздушно-плазменная резка

Процесс плазменной резки основан на использовании воздушно-плазменной дуги постоянного тока прямого действия (электрод-катод, разрезаемый металл - анод). Сущность процесса заключается в местном расплавлении и выдувании расплавленного металла с образованием полости реза при перемещении плазменного резака относительно разрезаемого металла.

Для возбуждения рабочей дуги (электрод - разрезаемый металл), с помощью осциллятора зажигается вспомогательная дуга между электродом и соплом - так называемая дежурная дуга, которая выдувается из сопла пусковым воздухом в виде факела длиной 20-40 мм. Ток дежурной дуги 25 или 40-60 А, в зависимости от источника плазменной дуги. При касании факела дежурной дуги металла возникает режущая дуга - рабочая, и включается повышенный расход воздуха; дежурная дуга при этом автоматически отключается.

Применение способа воздушно-плазменной резки, при котором в качестве плазмообразующего газа используется сжатый воздух, открывает широкие возможности при раскрое низкоуглеродистых и легированных сталей, а также цветных металлов и их сплавов

 Преимущества воздушно-плазменной резки по сравнению с механизированной кислородной и плазменной резкой в инертных газах следующие: простота процесса резки; применение недорогого плазмообразующего газа - воздуха; высокая чистота реза (при обработке углеродистых и низколегированных сталей); пониженная степень деформации; более устойчивый процесс, чем резка в водородосодержащих смесях.

Схема подключения плазмотрона к аппарату плазменной резки.
Рис. 1 Схема подключения плазмотрона к аппарату.

Фазы образования рабочей дуги
Рис. 2 Фазы образования рабочей дуги
а - зарождение дежурной дуги; б - выдувание дежурной дуги из сопла до касания с поверхностью разрезаемого листа;
в - появление рабочей (режущей) дуги и проникновение через рез металла.

Технология воздушно-плазменной резки. Для обеспечения нормального процесса необходим рациональный выбор параметров режима. Параметрами режима являются: диаметр сопла, сила тока, напряжение дуги, скорость резки, расстояние между торцом сопла и изделием и расход воздуха. Форма и размеры соплового канала обуславливают свойства и параметры дуги. С уменьшением диаметра и увеличением длины канала возрастают скорость потока плазмы, концентрация энергии в дуге, её напряжение и режущая способность. Срок службы сопла и катода зависят от интенсивности их охлаждения (водой или воздухом), рациональных энергетических, технологических параметров и величины расхода воздуха.

При воздушно-плазменной резке сталей диапазон разрезаемых толщин может быть разделён на два - до 50 мм и выше. В первом диапазоне, когда необходима надёжность процесса при небольших скоростях резки, рекомендуемый ток 200-250 А. Увеличение силы тока до 300 А и выше приводит к возрастанию скорости резки в 1,5-2 раза. Повышение силы тока до 400 А не даёт существенного прироста скоростей резки металла толщиной до 50 мм. При резке металла толщиной более 50 мм следует применять силу тока от 400 А и выше. С увеличением толщины разрезаемого металла скорость резки быстро падает. Максимальные скорости резки и сила тока для различных материалов и толщины, выполненные на 400 амперной установке приведены в таблице ниже.

Скорость воздушно-плазменной резки в зависимости от толщины металла: таблица 2

Разрезаемый материал Сила тока А Максимальная скорость резки (м/мм) металла в зависимости от его толщины, мм
10 20 30 40 50 60 80
Сталь 200 3,6 1,6 1 0,5 0,4 0,2 0,1
300 6 3 1,8 0,9 0,6 0,4 0,2
400 7 3,2 2,1 1,2 0,8 0,7 0,4
Медь 200 1,2 0,5 0,3 0,1      
300 3 1,5 0,7 0,5 0,3    
400 4,6 2 1 0,7 0,4 0,2
Алюминий 200 4,5 2 1,2 0,8 0,5    
300 7,5 3,8 2,6 1,8 1,2 0,8 0,4
400 10,5 5 3,2 2 1,4 1 0,6

Режимы. таблица 3

Разрезаемый материал Толщина, мм Диаметр сопла, мм Сила тока, А Расход воздуха, л/мин Напряжение, В Скорость резки, м/мин Ширина реза (средняя), мм
Низкоуглеродистая сталь 1 - 3 0,8 30 10 130 3 - 5 1 - 1,5
3 - 5 1 50 12 110 2 - 3 1,6 - 1,8
5 - 7 1,4 75 - 100 15 1,5 - 2 1,8 - 2
7 - 10   10 120 1 - 1,5 2 - 2,5
6 - 15 3 300 40 - 60 160 - 180 5 - 2,5 3 - 3,5
15 - 25   2,5 - 1,5 3,5 - 4
25 - 40 1,5 - 0,8 4 - 4,5
40 - 60 0,8 - 0,3 4,5 - 5,5
Сталь 12Х18Н10Т 5 - 15 250 - 300 140 - 160 5,5 - 2,6 3
10 - 30 160 - 180 2,2 - 1 4
31 - 50 170 - 190 1 - 0,3 5
Медь 10 300 160 - 180 3
20 1,5 3,5
30 0,7 4
40 0,5 4,5
50 0,3 5,5
60 3,5 400 0,4 6,5
Алюминий 5 - 15 2 120 - 200 70 170 - 180 2 - 1 3
30 - 50 3 280 - 300 40 - 50 170 - 190 1,2 - 0,6 7

Режимы воздушно-плазменной резки металлов. таблица 4

Разрезаемый материал Толщина, мм Диаметр сопла, мм Сила тока, А Скорость резки, м/мин Ширина реза (средняя), мм
Сталь 1 - 5 1,1 25 - 40 1,5 - 4 1,5 - 2,5
3 - 10 1,3 50 - 60 1,5 - 3 1,8 - 3
7 - 12 1,6 70 - 80 1,5 - 2 1,8 - 2
8 - 25 1,8 85 - 100 1 - 1,5 2 - 2,5
12 - 40 2 110 - 125 5 - 2,5 3 - 3,5
Алюминий 5 - 15 1,3 60 2 -1 3
30 - 50 1,8 100 1,2 - 0,6 7

Области оптимальных режимов воздушно-плазменной резки металлов для плазмотрона с воздушным охлаждением (ток 40А и 60А)
Рис. 3 Области оптимальных режимов резки металлов для плазмотрона с воздушным охлаждением (ток 40А и 60А)

Области оптимальных режимов воздушно-плазменной резки металлов для плазмотрона с воздушным охлаждением (ток 90А).
Рис. 4 Области оптимальных режимов для плазмотрона с воздушным охлаждением (ток 90А).

Зависимость выбора диаметра сопла от тока плазмы.
Рис. 5 Зависимость выбора диаметра сопла от тока плазмы.

Рекомендуемые токи для пробивки отверстия.
Рис. 6 Рекомендуемые токи для пробивки отверстия.

Скорость воздушно-плазменной резки, по сравнению с газокислородной, возрастает в 2-3 раза (см. Рис. 7).

Скорость резки углеродистой стали в зависимости от толщины металла и мощности дуги.
Рис. 7 Скорость резки углеродистой стали в зависимости от толщины металла и мощности дуги.
Пологая нижняя линия - газокислородная резка.

При воздушно-плазменной резке меди рекомендуется применять силу тока 400 А и выше. Замечено, что при резке меди с использованием воздуха во всём диапазоне толщины и токов образуется легко удаляемый грат.

Хорошего качества реза при резке алюминия, с использованием воздуха в качестве плазмообразующего газа, удаётся достигнуть лишь для небольших толщин (до 30 мм) на токах 200 А. Удаление грата с листов большой толщины затруднительно. Воздушно-плазменная резка алюминия может быть рекомендована лишь как разделительная при заготовке деталей, требующих последующей механической обработки. Припуск на обработку допускается не менее 3 мм.



Оставьте комментарии (отзывы) или сделайте заказ.
*

Введите защитный код

* — Поля, обязательные для заполнения

© Портальные машины, оборудование термической резки. Методические рекомендации по подбору технологических параметров резки.

Санкт-Петербург, Москва © 2008 - 2016 г.г. ООО ГК СфераПро

Санкт-Петербург:

+7 (812) 374-62-22

Москва:

+7(495) 3748229

info@sferapro.ru

Бесплатный по России:

8-800-234-07-96


Заказать обратный звонок

Заказать каталог на CD диске

Заказать счет