Способы резки неплавящимся электродом

Способы резки плавящимся электродом.

Дуговая резка является одним из видов разделительной резки. Она основана на выплавлении металла из зоны резания теплотой электрической дуги, возбуждаемой между электро­дом и разрезаемым металлом. Этот способ широко применяется при строительно-монтажных работах для грубой разделки металла. Резку производят стальными электродами с качественным покрытием, но более тугоплавким, чем для сварки. Такое покрытие обеспечивает при резке образование небольшого козырька, закрывающего зону дуги. Козырек предохраняет электрод от короткого замыкания на разрезаемый металл, а также способствует более сосредото­ченному нагреву металла и позволяет производительнее вести резку. В качестве покрытия применяют смесь, со­держащую 70% марганцевой руды и 30% жидкого стекла. Толщина покры­тия составляет 1… 1,5 мм. Успешно используются также электроды с по­крытием ЦМ-7 и ЦМ-7с. Электроды диаметром 4..6 мм являются наиболее рекомендуемыми. Ток при резке выбирают в пределах 50…60 А на 1 мм диаметра электрода. Источником пи­тания дуги могут служить сварочные генераторы или сварочные транс­форматоры. Дуговую резку приме­няют для разрезания металлов толщиной не более 30 мм; производи­тельность низкая — при толщине раз­резаемого металла 15 мм скорость резки не превышает 120…150 мм/мин. Расход электрода составляет 1,0…1,5 кг на 1 м разрезаемого металла.

2. Что представляет собой чистый кислород?

3. Опишите или зарисуйте процесс кислородно-дуговой резки?

Кислородно-дуговая резка отлича­ется от дуговой тем, что на нагретый до плавления участок поверхности металла подают струю чистого кис­лорода. Кислород прожигает металл участка резания и выдувает образовавшиеся оксиды и расплавленный металл из полости реза. При сгорании металла выделяется дополнительная теплота, которая уско­ряет процесс плавки и резки ме­талла. Такой способ применяют для выполнения коротких разрезов в различных строительных конст­рукциях.

ВНИИавтогенмаш разработал способ ручной кислородно-дуговой резки резаком типа РГД. При этом способе резчик в правой руке держит электрододержатель, а в левой — ре­зак. Возбудив дугу и нагрев металл до плавления, резчик нажимает на рукоятку кислородного клапана и на­правляет струю кислорода на разогре­тый металл, затем дугу и резак перемещает вдоль линии реза. Элект­родами служат стальные стержни диаметром 4…5 мм с покрытием ЦМ-7, ОММ-5, ОЗС-З и др. Ток в зависимости от диаметра электрода составляет 160…250 А. Этим способом можно разрезать металл толщиной до 50 мм. Металл толщиной 10…20 мм режут электродом диаметром 4 мм со скоростью 450…550 мм/мин. Расход кислорода составляет 100…160 л/мин. Углеродистые и низколегированные стали толщиной 50 мм режут электро­дом диаметром 5 мм со скоростью 200 мм/мин при расходе кислорода до 400 л/мин.

Важным преимуществом кислород­но-дуговой резки является возмож­ность сочетания резки со сварочными работами при монтаже различных строительных конструкций.

4.Чем лучше производить резку угольным или металлическим электродом?

Способы резки неплавящимся электродом.

Применяются следующие виды ду­говой резки неплавящимся электро­дом: разделительная резка неплавящимся электродом, воздушно-дуговая резка и плазменно-дуговая резка.

Разделительная резка производит­ся неплавящимся электродом: угольным, графитовым или вольфрамовым. Угольные и графитовые электроды диаметром 12…25 мм позволяют разрезать металл толщиной до 100 мм. Резку производят постоянным током прямой полярности. Ток в зависимости от диаметра электрода составляет 40… 1000 А. Угольные электроды в процессе резки науглероживают кромки разреза и этим затрудняют последующую механическую обработ­ку. Графитовые электроды дают более чистый разрез, дольше сохраняются и допускают большие плотности тока.

Воздушно-дуговая резка исполь­зуется как для разделительной, так и для поверхностной резки. При этом способе между неплавящимся элект­родом и разрезаемым металлом воз­буждают дугу. Теплотой дуги расплавляют металл участка резания, а струей сжатого воздуха непрерывно удаляют его из полости реза.

Рис. 1

Для воздушно-дуговой резки низ­коуглеродистой и нержавеющей стали толщиной до 20 мм используют универсальный резак РВД-4А-66 (рис. 1: 1 — элект­род, 2 — головка, 3 — нажимной ры­чаг, 4 — корпус, 5 — кабель-шланг). Он имеет сменные угольные электро­ды диаметром 6… 12 мм. Ток достигает 400 А, а при кратковременном форси­рованном режиме — 500 А. Давление воздуха составляет 0,4…0,6 МПа. Расход воздуха при давлении 0,5 МПа не превышает 20 м³/ч. Масса реза­ка — 1 кг. Процесс резки протекает устойчиво при питании резака по­стоянным током обратной полярности. При постоянном токе прямой полярно­сти и при переменном токе процесс идет неустойчиво, производительность низкая при плохом качестве поверх­ности реза. Производительность резки зависит от тока. При токе 200 А за 1 ч работы можно удалить до 7 кг низкоуглеродистой стали, при токе 300 А — до 10 кг, а при 500 А — около 20 кг. Кроме того, с повышением тока снижается удельный расход электроэнергии с 3 кВт•ч/кг при токе 300 А до 2 кВт•Ч/кг при 500 А.

5. На каком токе проводят плазменную резку и для каких сталей применяют?

Рис. 2

Плазменно-дуговая резка является прогрессивным высокопроизводитель­ным способом резки металлов. Она осуществляется глубоким проплавле­нием металла сжатой дугой в зоне резания и удалением частиц расплавленного металла газовым потоком. На рис. 2 представлена схема процесса. Дуга возбуждается и горит между вольфрамовым электродом 1 и разрезаемым металлом 5. Ток посто­янный прямой полярности. Электрод находится внутри охлаждаемого мед­ного мундштука 2. В канал мундштука под давлением подается плазмообра­зующий газ, струя которого сжимает столб дуги 3. Под действием дуги газ разогревается до высокой темпе­ратуры, более 10 000°С, образуя плазму. Струя плазмы 6, имея высокую температуру и большую скорость истечения, проплавляет металл по линии реза 4 и выдувает расплавлен­ный металл из полости реза.

Плазменно-дуговую резку можно применять для резки легированных и углеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов. Наиболее рационально и экономично применение ее при резке высоколегированных сталей, цветных металлов и их сплавов. Электроды изготовляют из лантанированного вольфрама ВЛ-15 или торированного вольфрама ВТ-15.

Плазмообразующими газами слу­жат чистый аргон высшего сорта, тех­нический азот 1 -го сорта, смесь аргона с техническим водородом, воздух.

Источниками питания дуги явля­ются однопостовые сварочные преобразователи ПСЮ-500 и выпрямители ВКС-500. Для обеспечения повышен­ного напряжения холостого хода ис­пользуют последовательное включение 2…3 преобразователей на одну дугу. Применяют также специальные ис­точники питания плазменной дуги ИПГ-500-1 и выпрямители ВДГ-502.

Толщина разрезаемого металла в значительной степени зависит от на­пряжения. Например, при рабочем напряжении 75 В максимальная толщина резки алюминия достигает 25 мм, а при напряжении 250 В — 300 мм. Ток составляет 150…800 А.

Большое применение получили ус­тановки, в которых плазмообразую­щим газом служит воздух. К ним относится установка УПР-201, пред­назначенная для ручной плазменной резки металлов толщиной до 40 мм при температуре окружающей среды от +40 до —40°С. Установка состоит из источника питания, аппара­туры управления процессом резки и плазмотрона. Максимальный рабочий ток — 250 А. Давление воздуха — 0,5.-.0,8 МПа. Расход воздуха — 70… 100 м³/ч.

В строительно-монтажных условиях используют монтажный передвижной пост КПМ-1, смонтированный на одноосном автоприцепе ГАПЗ- 755А. Оборудование состоит из сва­рочного выпрямителя ВКС-500-1, ком­прессора, двух балластных реостатов РБ-300-1, горелки ГДС-150, резака РДП-2, баллонов с аргоном и азотом. Вентиляция на режиме резки — при­нудительная. Все оборудование поста защищено от атмосферных осадков металлическим кожухом. Пост выпол­няет сварку металла толщиной до 2,5 мм и резку меди (толщиной до 20 мм), стали (до 40 мм) и алюминия (до 50 мм). Масса перед­вижного поста — 1500 кг.

Тест «Резка металла»

1. Скорость прожигания отверстия диаметром 50–60 мм составляет не более:

a. 30 мм/мин при расходе кислорода около 25 м³ на 1м отверстия и 20 м трубок;

b. 50 мм/мин при расходе кислорода около 35 м³ на 1м отверстия и 25 м трубок;

c. 100 мм/мин при расходе кислорода около 35 м³ на 1м отверстия и 25 м трубок;

2. Воздушно-дуговая резка заключается в расплавлении металла по линии реза:

a. электрической дугой и принудительном удалении сжатым воздухом образующегося под действием дуги расплава;

b. электрической дугой и кислородом;

c. электрической дугой и пропаном;

3. Наилучшая производительность воздушно-дуговой резки достигается при диаметре электрода:

a. 6–12 мм;

b. 3-5 мм;

c. 5-10 мм;

4. Целесообразно использовать электроды при воздушно-дуговой резке:

a. покрытые защитно-разгружающим слоем из меди или композиции на основе алюминия;

b. с целлюлозным покрытием;

c. со смешанным покрытием;

5. Плазменная резка заключается:

a. в расплавлении разрезаемого металла за счет теплоты, генерируемой сжатой плазменной дугой, и интенсивном удалении расплава плазменной струей;

b. в окислении разрезаемого металла за счет теплоты, генерируемой сжатой плазменной дугой, и интенсивном удалении расплава плазменной струей;

c. в расплавлении разрезаемого металла за счет кислорода, генерируемой сжатой плазменной дугой, и интенсивном удалении расплава плазменной струей;

6. Резка плазменной струей используется:

a. для обработки неметаллических материалов, поскольку они не всегда могут быть электропроводными;

b. для черных сплавов;

c. для цветных металлов;

7. Температура в плазменной дуге может достигать:

a. 5000–10000°С;

b. 25000–30000°С;

c. 8000-25000°С;

8. Электроды для плазменной резки изготавливают:

a. металлические;

b. угольные;

c. из меди, гафния, вольфрама (активированного иттрием, лантаном или торием) и других материалов;

9. Расход плазмообразующего газа может достигать:

a. около 200 м/с при силе тока 250 А;

b. около 800 м/с при силе тока 250 А;

c. около 500 м/с при силе тока 250 А;

10. Специальные резаки марок РПА-2-72, РПК-2-72, РЗР-2, РК-02 могут разрезать металл толщиной:

a. от 200 до 800 мм;

b. от 50-100 мм;

c. от 300-500 мм;