11. Термическая резка

Термическая резка применяется в металлообработке при изготовлении фасонных деталей, разделения металла большой толщины, пробивки отверстий в толстостенном бетоне и т. д.

Возможность использования тех или иных способов резки разнообразных материалов приведены в табл. 11. 1. В некоторых случаях существуют ограничения возможностей использования тех или иных способов резки, например: воздушно-дуговая – до 30 мм, кислородно-флюсовая – до 1000 мм. Класс точности вырезаемых деталей и заготовок, допустимые нормы шероховатости поверхности, отклонение поверхности реза от перпендикулярности приведены в табл. 11. 2, 11. 3.

 

11. 1 Способы термической резки различных металлов

Металл	Кислородная (газовая)	Кислородно-флюсовая	Воздушно-дуговая	Плазменно-дуговая	Дуговая	Газола-зерная
Низкоуглеродистая сталь	+		+	+		+
Коррозионно-стойкая сталь	-	+	+	+	+	+
Чугун	-	+	+	+	+
Алюминий и его сплавы	-	-		+		-
Магний и его сплавы	-	-	-	+	-	-
Медь и ее сплавы	-			+	+	-
Титан	+			+		+
Никель	-			+		-

Примечание. «+» - целесообразный и «0» - нецелесообразный способы резки; «-» - резка затруднена или невозможна.

 

11. 2 Классы точности вырезаемых деталей и заготовок

Класс точности	Резка	Толщина листа, мм	Предельные отклонения при номинальных размерах детали или заготовки, мм
			До 500	500-1500	1500-2500	2500-5000
	Кислородная и плазменно-дуговая Кислородная	5-30 30-60 60-100	±1 ±1 ±1, 5	±1, 5 ±1, 5 ±2	±2 ±2 ±2, 5	±2, 5 ±2, 5 ±3
	Кислородная и плазменно-дуговая Кислородная	5-30 30-60 60-100	±2 ±2, 5 ±3	±2, 5 ±3 ±3, 5	±3 ±3, 5 ±4	±3, 5 ±4 ±4, 5
	Кислородная и плазменно-дуговая Кислородная	5-30 30-60 60-100	±3, 5 ±4 ±4, 5	±3, 5 ±4 ±4, 5	±4 ±4, 5 ±5	±4, 5 ±5 ±5, 5

Примечание. Предельные отклонения вырезаемых деталей или заготовок от прямолинейности устанавливаются в половинном размере от табличных данных.

 

11. 3 Допустимые значения шероховатости поверхности реза и наибольшие отклонения реза от перпендикулярности

Класс	Резка	Нормы при толщине разрезаемого металла, мм
		5-12	12-30	30-60	60-100
Шероховатость поверхности
	Кислородная Плазменно-дуговая	0, 05 0, 05	0, 06 0, 06	0, 07 0, 07	0, 085 -
	Кислородная Плазменно-дуговая	0, 08 0, 10	0, 16 0, 20	0, 25 0, 32	0, 50 -
	Кислородная Плазменно-дуговая	0, 16 0, 20	0, 25 0, 32	0, 50 0, 63	-
Отклонение от перпендикулярности
	Кислородная Плазменно-дуговая	0, 2 0, 4	0, 3 0, 5	0, 4 0, 7	0, 5 -
	Кислородная Плазменно-дуговая	0, 5	0, 7 1, 2	1, 6	1, 5 -
	Кислородная Плазменно-дуговая	2, 3	1, 5		2, 5 -

Примечание. 1. Шероховатость поверхности реза определяется измерением высоты неровностей профиля R_z по 10 точкам на базовой длине 8 мм. При толщине металла до 60 мм – в середине толщины, свыше 60 мм – в двух местах, отступая от верхней и нижней кромок на 10 мм.

2. Радиус оплавленной верхней кромки не должен превышать 2 мм.

 

11. 1 Дуговая и воздушно-дуговая резка

 

Для разделительной резки можно использовать обычные электроды для сварки, увеличив силу тока на 20-30%, но лучше применять специальные электроды согласно рекомендаций таблицы 2. 13. Ток постоянный или переменный, напряжение холостого хода источника питания должно быть не ниже 65В. Скорость резки стали при этом достигает 12 м/час.

Деталь следует разместить так, чтобы обеспечилась возможность свободного вытекания жидкого металла из линии реза. Лучшие результаты достигаются при использовании воздушно-дуговой резки, когда сжатый воздух подается в зону плавления и способствует выдуванию расплавленного металла из линии реза.

Для этого используют графитовые электроды круглые (длиной 300 мм, диаметром 6, 8, 10, 12 мм) и плоские (длиной 350 мм, сечением 12х5 мм и 18х5 мм). Те и другие – омедненные и пригодны для работы на токах до 580 А.

Резка выполняется во всех пространственных положениях на постоянном токе обратной полярности или на переменном токе с характеристиками процесса, приведенными в табл. 11. 4-11. 6 с использованием специальных резаков (табл. 11. 7) в сочетании с обычными источниками питания.

 

11. 4 Связь между размером электродов, силой тока и производительностью воздушно-дуговой резки сталей.

Диаметр или сечение электрода   Параметры					15х8	30х10
Сила тока, А
Интенсивность выплавления стали, кг/час   углеродистой   легированной	9, 5	12, 9	15, 5	16, 4
	12, 3	16, 7	20, 1	21, 4	-	-

 

 

11. 5 Параметры режима воздушно-дуговой резки сталей

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А	Скорость резки сталей, м/час
			низкоуглеродистой	нержавеющей
		270-300 360-400	58-62 26-28	63-65 31-33
		450-500	30-32	32-34
		540-600	22-24	24-25
		450-500 540-600	10-12 12-14	12-14 14-15
		630-700	9-11	12-13

 

11. 6 Параметры режима воздушно-дуговой поверхностной резки и строжки

Род тока	Ширина канавки, мм	Глубина канавки, мм	Диаметр или сечение электрода, мм	Сила тока, А	Напря-жение, В	Скорость резки, м/час	Расход электродов, мм/час
Постоянный обратной полярности	6, 5-8, 5 8, 5-10, 5	3-4 4-5		250-280 340-380	35-45 33-45	34-46 38-54	600-660 500-550
	10, 5-12, 5 12, 5-14, 5 - - -	5-6 6-8 - - -	5х18 5х18 6х24	430-480 520-580 300-350 400-500 700-750	35-45	42-60 42-60 48-54 54-58 36-45	330-360 300-330 330-360 500-550 300-330
Переменный			5х12 5х18 6х24	300-350 450-540 700-800	30-45	56-66 54-58 38-40	500-550 330-360 300-330
			10х40	1000-1200	40-45	34-40	150-180
			5х24 10х40 15х25	700-750 1000-1200 1100-1500	45-50	38-45 35-40 40-43	270-300 180-210 210-240

Примечание. 1. Наклон электрода к обрабатываемой поверхности 50-70°.

2. Давление воздуха на входе 0, 4-0, 5 МПа.

 

11. 7 Технические характеристики резаков для воздушно-дуговой резки

Параметр	РВДм-315	РВДл-1000
Номинальный ток при резке (ПН-100%), А	Постоянный, 315	Переменный, 1000
Производительность, кг/ч (низкоуглеродистая сталь)	Не менее 9, 5	16, 8
Давление сжатого воздуха на входе, МПа	0, 4-0, 6	0, 4-0, 6
Расход сжатого воздуха, м3/ч	Не более 20	40-50
Масса, кг	3, 8	18, 5

 

Недостатком воздушно-дуговой резки является науглераживание поверхности реза и необходимость дополнительной механической обработки.

 

11. 2 Плазменно-дуговая резка

 

При этом способе металлообработки металл в месте резки расплавляется и выдувается плазменной струей. Благодаря высокой температуре и большой кинетической энергии плазменной струи можно разрезать все металлы (табл. 11. 1).

Качество реза при этом, естественно, выше по сравнению с воздушно-дуговым способом (табл. 11. 8, 11. 9). В зависимости от свойств разрезаемых металлов для создания плазменного потока применяются разные газовые среды (табл. 11. 10), но толщина разрезаемого металла ограничена рабочим напряжением процесса (табл. 11. 11); тем не менее этот прогрессивный способ резки широко используется как при ручной, так и при механизированной резке тонкого и толстого металла (табл. 11. 11-11. 19).

 

11. 8 Ширина реза и припуски на механическую обработку после ручной плазменно-дуговой резки, мм

Толщина металла, мм	Коррозионно-стойкая сталь, латунь, бронза, силумин и другие сплавы алюминия		Чугун
	Ширина реза	Припуск	Ширина реза	Припуск
5-10	5-6		10-12
10-20	6-7		12-15
20-40	7-8		12-15
40-50	9-12		15-18
50-80	12-15		15-18

 

11. 9 Допустимая ширина зоны термического влияния при плазменно-дуговой резке, мм (ГОСТ 14792-80)

Класс	Нормы при толщине разрезаемого металла (для алюминиевых сплавов), мм
	5-12	12-30	30-60
	0, 1	0, 2	0, 4
	0, 4	0, 8	1, 6
	0, 8	1, 6	3, 2

 

 

11. 10 Рабочие среды для плазменно-дуговой резки

Рабочая среда	Разрезаемый металл
	Алюминий и его сплавы	Медь и ее сплавы	Коррозионностойкая, низкоуглеродистая сталь
Сжатый воздух	Для машинной резки металла толщиной до 70 мм	Для машинной резки металла толщиной до 60 мм
Азот	Для ручной резки металла всех толщин
Азот: с воздухом с кислородом   с аргоном	Для ручной и машинной резки металла всех толщин
	Не рекомендуется   Для резки металла всех толщин		Для машинной резки металла всех толщин Не рекомендуется
Аргон с водородом	Для ручной и машинной резки металла всех толщин		Не рекомендуется

 

11. 11 Максимальная толщина разрезаемых металлов при ручной плазменно-дуговой резке, мм

Рабочее напряжение, В	Коррозионно-стойкая сталь	Низкоуглеродистая сталь	Алюминий, легкие сплавы	Медь	Латунь, бронза
70-80
90-110
120-140

11. 12 Параметры режима механизированной микроплазменной резки металлов

Толщина металла, мм	Расход рабочего газа, л/мин		Сила тока, А	Диаметр сопла, мм	Напряже-ние, В	Скорость резки, м/час	Ширина реза, мм
	азот	воздух
Низкоуглеродистая сталь
1-3 3-5 5-7 7-10	- - - -			0, 8		180-300 120-180	1-1, 5 1, 6-1, 8
						90-120 60-90	1, 8-2 2-2, 5
Коррозионно-стойкая сталь
0, 7	3, 5	- - -					1, 5
	2, 5						0, 9
Алюминий и сплавы
1, 5	-	7, 5		0, 8			1, 1 1, 2
		8, 5					1, 6
		13, 5		1, 4			1, 75
Медь
	-	- 8, 5		0, 8
Латунь
1, 5	3, 5	-					1, 3
Титан
	-	13, 5		1, 4			1, 6

 

 

11. 13 Параметры режима ручной резки листового металла аппаратом Плр-50/250 с воздушным охлаждением

Толщина металла	Ширина реза, мм		Диаметр сопла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Расход, л/мин		Скорость резки, м/час
	верхней части	нижней части				азота	воздуха
Коррозионностойкая сталь Х18Н10Т:	6, 0 6, 5 7, 5 9, 0	2, 3 2, 3 2, 3 5, 0	3, 0 3, 0 3, 5 3, 5
Алюминий и его сплавы:	4, 2 4, 5 4, 7 8, 5 9, 5	3, 0 3, 3 3, 8 6, 0 6, 5	2, 5 2, 5 2, 5 3, 0 3, 0

 

11. 14 Параметры режима ручной резки листового металла аппаратом Плрм-80/400 с водяным охлаждением

Толщина металла, мм	Ширина реза, мм	Диаметр сопла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Расход, л/мин			Скорость резки, м/час
					Аргона	Азота	Водорода
Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т:	6-7 6-7 6-7 7-8 7-8 7-8 7-8 8-10 8-10 10-12	3, 5	300-350 350-400 300-350 320-350 300-350 300-320 350-400 280-320 220-280 180-240	40-50 - 50-60 - 60-70 - 75-85 - - -	18-22 - 20-23 - 22-25 - 23-27 - - -	10-13 15-18 15-18 2-3	- - - - - - - - - -	30-60 70-100 25-30 30-40 15-20 10-20 10-15 10-15 6-12 4-6
Алюминий и его сплавы:	6-7 6-7 6-7 6-7 6-7 6-7 7-8 8-10 10-12 12-14	4-5 4-5 3, 5	300-450 300-450 300-400 300-400 300-350 300-350 250-300	- - - - - - -	25-30 25-30 25-30 25-30 25-30 25-30 25-30	13, 5 - - - - - - -	- 8-10 - 8-10 - 8-10 8-10 8-10 8-10 8-10	30-40 25-35 18-30 12-18 9-12 6-9
Латунь:	- - - - -	4-5 4-5 4-5	350-400 350-400 350-400 300-350 300-350	- - - - -	- - - - -	35-50 30-45 30-40 30-35	- - - - -	50-60 18-20 9-12 6-8 4-5
Никель:	- - -	3, 5 4-5	250-300 350-400 400-450	- - -	18-21 20-23 22-25	10-13 15-18 15-18	- - -	60-70 33-36 27-30

 

11. 15 Параметры режима ручной резки прибылей литья аппаратом Плрм-80/400

Толщина металла, мм	Диаметр сопла, мм	Сила тока, А	Расход, л/мин		Скорость резки, м/час
			Аргона	Водорода
Коррозионностойкая сталь Х18Н10Т:				- - - - -

 

Продолжение табл. 11. 15
Алюминий и его сплавы:	3, 5 3, 5 4, 0 4, 5 4, 5 5, 0 5, 0 5, 0

 

11. 16 Параметры режима механизированной резки листового металла аппаратом

Плм-60/300

Толщина металла, мм	Ширина реза, мм	Диаметр сопла, мм	Сила тока, А	Напряже-ние, В	Расход воздуха, л/мин	Скорость резки, м/час
Низкоуглеродистая сталь* 6-15 15-25 25-40 40-60	3, 0-3, 5 3, 0-4, 0 4, 0-4, 5 4, 5-5, 5			160-180	40-60	300-150 150-90 90-48 48-18
Коррозионностойкая сталь Х18Н10Т* 5-15 5-15 16-30 16-30 31-50 31-50		2, 5	120-200 250-300 200-240 250-300 280-300 250-300	170-180 140-160 180-200 160-180 200-220 170-190	40-50 40-50 40-50	110-60 330-155 60-35 130-60 35-15 60-18
Алюминий и его сплавы* 5-15 5-15 16-30 16-30 31-50 31-50	3, 5 3, 5 4, 5 4, 5 5, 5 5, 5	2, 5	120-200 250-300 200-250 250-300 280-300 280-300	170-180 140-160 180-200 160-180 200-220 170-190	40-50 40-50 40-50	120-60 350-175 70-40 150-80 40-18 70-36
Медь	- - - - - -	3, 5		160-180	40-60

· Данные приведены для аппарата УВПР – «Киев».

 

 

11. 17 Параметры режима механизированной резки листового металла аппаратом Плрм-80/400

Толщина металла, мм	Ширина реза, мм		Диаметр сопла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Расход, л/мин			Скорость резки, м/час
	верхней части	нижней части				Азота	Водорода	Кило-рода
Низкоуглеродистая сталь:	5-12	1, 5-4, 0			70-75 75-80 80-85 80-85 80-85 85-90	20-25 20-25 20-25 15-20 15-20	- - - - - -	60-75 60-75 45-60 45-60	150-160 85-90 40-50 30-40 23-25
Коррозионностойкая сталь Х18Н10Т:	5-12	1, 5-4, 0				20-25 15-20 12-15 12-15 12-15	- - - - -	60-75 45-60 38-45 12-15 12-15
Алюминий и его сплавы:	5-12 5-12 5-12 8-14 8-14 8-14 10-15 10-15 10-15	1, 5-4, 0 1, 5-4, 0 1, 5-4, 0 2-5 2-5 2-5 4-6 4-6 4-6		450-500	80-85 85-90 85-90 90-95 95-100 100-105 110-115	9, 5 8, 0 2, 5-8, 0 2, 4-3, 2 2, 4-3, 2 2, 4-3, 2 2, 4-3, 2 2, 4-3, 2 2, 4-3, 2	- - - - - 3, 5-5, 0 - -	- - - - - - - - -	575-595 350-370 205-215 60-65 30-33 23-25
Латунь: 10-15 15-20 20-25	3, 9 6, 5 7, 5 9, 0 10-12 10-12	1, 7 2, 0 3, 4 5, 7 6, 0 6, 0		350-400 350-400			- - - - - -	- - - - - -

11. 18 Параметры режима механизированной резки листового металла аппаратом Плм-160/630

Толщина металла, мм	Ширина реза, мм		Диаметр соп ла, мм	Сила тока, А	Напря-жение, В	Расход, л/мин			Ско-рость резки, м/час
	верх-ней части	ниж-ней части				Арго-на	Азо-та	Водо-рода
Коррози- онностой- кая сталь Х18Н10Т: 4-10 10-20 20-40 40-70 70-100 100-130 130-160 20* 30* 40* 50* 60* 70* 80* 90* 100* 120*	- - - - - - - 5, 5 6, 0 6, 5 7, 0 7, 5 8, 0 8, 5 9, 0 10, 6 11, 5	- - - - - - - 2, 8 3, 2 3, 6 4, 0 4, 5 6, 0 7, 0 8, 0 8, 5 9, 5	2, 8 3, 2 4, 5 4, 8 5, 2 5, 4 5, 6			- - - 50-65 - - - - - - - - - - - - -	- - - - - - -	- - - 50-65 - - - - - - - - - - - - -
Алюминий и его сплавы:	7, 5 7, 5 7, 5 9, 0 9, 0 9, 5 9, 4 16, 0	3, 5 5, 5 4, 5 4, 5 4, 5 5, 0 6, 5 10, 0	5, 5			- - - - - - -	- - - - - - - -	- - - - - - -

* Данные приведены для аппарата ОПР-6

  

11. 19 Параметры режима пробивки стальных листов при воздушно-плазменной резке

Толщина металла, мм	Длина пробивки, мм	Напряжение, В	Расход воздуха, л/мин	Скорость резки, м/час	Время пробивки, с
	20-25	190-200 200-210	100-110	27-30 10-24	2-3 3-3, 5
	25-30	205-215 210-230	100-110 110-120	12-45 11-12	3, 5-4 4, 0-5

         Примечание. 1. Сила тока 370-380 А..

                                2. Размеры канала сопла: диаметр 3, 5 мм, длина 6, 5 мм.

С целью улучшения условий труда, качества кромок, уменьшения тепловых деформаций вырезаемых деталей и увеличения скорости резания плазменная резка выполняется с дополнительной подачей воды в зону резки (табл. 11. 20-11. 23). В соответствии с ГОСТ 12221-79 аппаратура для плазменно-дуговой резки в зависимости от способа ее выполнения обладает различными технологическими возможностями (табл. 11. 24).

Конкретные марки современного оборудования для ручной резки приведены в табл. 11. 25, а для механизированной в таблице 11. 26.

 

11. 20 Параметры режима плазменной механизированной резки углеродистых и легированных сталей в среде воздуха с водой

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость резки, м/час
	270-290	140-145	425-450 180-210 160-180 130-150 110-130
		150-155 155-160 160-165	97-110 85-97 70-85
	290-310	165-170 170-175 180-185	60-72 45-60 36-42

       Примечание. 1, Расход воздуха – 80-90 л/мин, воды – 0, 3-0, 35 л/мин.

                                 2. Ширина реза по нижней кромке – 2, 5-3 мм.

 

11. 21 Параметры режима плазменной механизированной резки высоколегированных двухслойных сталей в среде воздуха с водой

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость резки, м/час
	270-290	160-165	180-210 150-180
		165-170	120-150 105-120
		170-175	90-105
		175-180	85-90 80-85
	270-290 290-310	180-185	70-80 60-70
	290-310	185-190 190-195 195-200	45-55 30-35 20-25

       Примечание. 1. Расход воздуха – 80-90 л/мин, воды – 0, 3-0, 35 л/мин.

     2. Ширина реза по нижней кромке – 2, 5-3, 5 мм

 

11. 22   Параметры режима плазменной механизированной резки меди и ее сплавов в среде воздуха с водой

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость резки, м/час
	270-290	140-145	425-450 150-210 160-180
		145-150	120-150 110-130
Продолжение табл. 11. 22
		150-155 155-160 160-165	97-110 85-97 79-85
	290-310	165-170 170-175 180-185	60-70 45-50 36-42

       Примечание. 1. Расход воздуха – 80-90 л/мин, воды – 0, 3-0, 35 л/мин.

2. Ширина реза по нижней кромке 2, 5-3 мм.

 

11. 23 Параметры режима плазменной механизированной резки алюминия и его сплавов в среде воздуха с водой

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость резки, м/час
	270-290	140-145	300-360 240-300
	270-290	145-150	210-240 180-210
	270-290	150-155	170-180 150-160
	270-290	155-160	140-150 120-37
	290-310	160-165 165-170	110-120 85-100
	290-310	170-175 180-185	60-70 35-45

       Примечание. 1. Расход воздуха – 80-90 л/мин, воды – 0, 3-0, 35 л/мин.

2. Ширина реза по нижней кромке 3, 5-4 мм.

11. 24 Основные параметры аппаратуры для плазменно-дуговой резки

Тип аппаратуры	Номинальный рабочий ток, А	Напряжение холостого хода, В, не более	Максимальная толщина металла, мм
			углеродистой стали	алюминия
ПлР (ручная резка)			- -
ПлП (полуавтоматическая резка			- -

 

Продолжение табл. 11. 24
ПлА (автоматическая резка			- - -

       Примечание. Охлаждение при номинальном рабочем токе 250 А и выше – водяное, при токе менее 250 А – принудительное воздушное, водяное или  воздушно-водяное.

 

11. 25 Технические характеристики установок для ручной плазменно-дуговой резки

Марка	Номинальный ток, А при ПВ, %	Толщина металла, мм			Сжатый воздух		Масса, кг
		сталь	медь	алюминий	Расход, м3/час	Давление, МПа
Киев-1	45 (25)	0, 5-5	0, 5-3	0, 5-5	3-5	0, 4
ПАТОН ППР-200	200 (60)				2-2, 5	0, 4
Киев-4	315 (100)				4, 8	0, 4
ОПР-6-3М**	-		-		-		-
Prestozip 612*	-				3-5	0, 4
Prestozip 630	-				3-5	0, 4

* Фирма “AIR-LIQUIDE-Group”, Швейцария

* Плазмообразующие газы – азот + водород

 

11. 26 Технические характеристики установок для механизированной плазменно-дуговой резки

Марка	Наибольшие размеры обрабатываемых листов, мм				Номинальный рабочий ток, А	Расход воздуха, л/мин	Мощ-ность, кВА	Скорость резки, м/час
	Длина	Шири-на	Толщина
			Стали	Алюми-ния
ППлЦ 3, 5-6У4						24-132		30-360
ППлФ 2, 5-6У4						24-132		30-360
ПкПл 2-6Ф-2						36-48		60-360
ППлКЦ-2, 5 «Гранат»			5-30					25-360
Плр-50/250
Плрм-80/400
Плм-60/300
Плм-160/630

       Примечание. 1. Напряжение сети – 380 В.

                                    2. Расход воды 5-6 л/мин, давление воды 0, 2-0, 5 МПа, давление воздуха 0, 4-0, 6 МПа

 

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: