Κοπή μετάλλου με οξυγόνο: τεχνολογία, απαραίτητος εξοπλισμός, προφυλάξεις ασφαλείας

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η κοπή μετάλλων με οξυγόνο (στη βιβλιογραφία μπορείτε να βρείτε τον όρο "κοπή με καύσιμο με οξυγόνο") χρησιμοποιείται ενεργά στη βιομηχανία για την κοπή φύλλου υλικού από χάλυβα και άλλα κράματα σε τεμάχια κατεργασίας του απαιτούμενου μήκους. Επίσης, αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε μια σειρά από επισκευές και αποσυναρμολόγηση κατασκευών. Η δημοτικότητά του οφείλεται στη σχετική απλότητα και το χαμηλό κόστος του εξοπλισμού, καθώς και στον υψηλό βαθμό ασφάλειας. Το άρθρο περιέχει πληροφορίες για την ίδια την τεχνολογία, τον απαραίτητο εξοπλισμό και τις βασικές προφυλάξεις ασφαλείας για την κοπή μετάλλων και άλλων υλικών με οξυγόνο.

Βασικά Τεχνολογία

Πριν το κόψετε, συνιστάται να θερμάνετε το μέταλλο με φλόγα. Αυτό ισχύει μόνο για υλικά με μεγάλη διατομή. Η εν λόγω φλόγα εμφανίζεται λόγω της αντίδρασης του οξυγόνου με το αέριο. Εάν αυτή η σύσταση παραμεληθεί, τότε το μέταλλο θα οδηγήσει αναπόφευκτα, θα υπάρξειστρέβλωση. Ωστόσο, εάν το γεωμετρικό σχήμα των κομμένων τεμαχίων δεν είναι σημαντικό, για παράδειγμα, κατά την αποσυναρμολόγηση κατασκευών από χάλυβα οικοδομής, καθώς και κατά την κοπή φύλλων με λεπτά τοιχώματα, επιτρέπεται η συγκόλληση με αέριο και η κοπή μετάλλου με οξυγόνο χωρίς προθέρμανση των προϊόντων.

Οι υψηλές θερμοκρασίες στη ζώνη κοπής επιτυγχάνονται με την καύση υψηλού καθαρού οξυγόνου από έναν κύλινδρο. Οι μεταλλικές δεξαμενές πολύ υψηλής πίεσης περιέχουν 99 έως 99,8% οξυγόνο. Εάν χρησιμοποιείται οξυγόνο συνήθους καθαρότητας για θέρμανση (χονδρικά μιλώντας, ατμοσφαιρικός αέρας), τότε απαιτείται οξυγόνο υψηλής καθαρότητας για την αποτελεσματική κοπή μετάλλου με οξυγόνο.

Προετοιμασία επιφάνειας

Αν η εργασία είναι να κόψετε ένα μεγάλο αντικείμενο σε μεταφερόμενα κομμάτια που πρόκειται να απορριφθούν, τότε η προετοιμασία της επιφάνειας μπορεί να παραλειφθεί. Ο κόφτης θα αντιμετωπίσει αυτήν την εργασία στο συντομότερο δυνατό χρόνο. Ένα άλλο πράγμα είναι η παραγωγή νέων προϊόντων. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό να αποκτήσετε μια γραμμή κοπής υψηλής ποιότητας, καθαρή από άλατα και άλλα ανεπιθύμητα εγκλείσματα. Η κοπή μετάλλου με οξυγόνο έχει προηγηθεί σχολαστικός καθαρισμός του υλικού.

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μεθόδων για την απομάκρυνση της ρύπανσης. Τα πιο δημοφιλή από αυτά είναι η θέρμανση της επιφάνειας με φλόγα αερίου και ο μηχανικός καθαρισμός. Ο πρώτος τρόπος είναι ο απλούστερος. Σας επιτρέπει να εξαλείψετε αποτελεσματικά τα άλατα - τον χειρότερο εχθρό του συγκολλητή αερίου. Η ουσία του έγκειται στη θέρμανση της μεταλλικής επιφάνειας σε κρίσιμες θερμοκρασίες. Η δεύτερη μέθοδος είναι πιο ακριβή και απαιτείειδικό εξοπλισμό (μηχανές αμμοβολής, ξύστρες, βούρτσες κ.λπ.) και ειδικευμένους εργάτες.

Απαιτήσεις για υλικά

Οξυ-ροή κοπή μετάλλων μπορεί να υποβληθεί μακριά από όλες τις ποιότητες χάλυβα και κραμάτων. Μία από τις κύριες προϋποθέσεις είναι το σημείο τήξης και η θερμοκρασία ανάφλεξης. Για την κανονική πορεία της διαδικασίας, ο πρώτος δείκτης πρέπει να είναι σημαντικά υψηλότερος από τον δεύτερο. Είναι σαφές γιατί: διαφορετικά, το υλικό θα λιώσει αντί να καεί, γεγονός που θα οδηγήσει στο σχηματισμό ραβδώσεων. Η γραμμή κοπής θα έχει ανακριβή εμφάνιση, συχνά αυτό καθιστά αδύνατη την περαιτέρω επεξεργασία του εξαρτήματος σε μηχανές κατεργασίας ως αποτέλεσμα της μετατόπισης των βάσεων. Επιπλέον, ένα τέτοιο μεταλλικό στρώμα μπορεί να έχει κακές μηχανικές και φυσικές ιδιότητες.

Ορισμένα στοιχεία που προστίθενται ως ακαθαρσίες στη σύνθεση των χάλυβα μπορεί να έχουν αρνητικό αντίκτυπο στη διαδικασία κοπής μετάλλων με οξυ-προπάνιο. Έτσι οι πιο επεξεργασμένοι είναι οι χάλυβες, η περιεκτικότητα των οποίων σε άνθρακα δεν ξεπερνά το 0,3%. Η ταχύτητα κοπής δεν μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα, ωστόσο, ο χάλυβας γίνεται επιρρεπής σε υπερθέρμανση, σκλήρυνση του επιφανειακού στρώματος και σχηματισμό ρωγμών σκλήρυνσης, οι οποίες μπορούν να χρησιμεύσουν ως συγκεντρωτές τάσεων και να οδηγήσουν σε εύθραυστη θραύση ολόκληρου του τεμαχίου εργασίας.

Χέρι κοπή

Η κοπή μετάλλων με οξυκαύσιμο, ανάλογα με τον βαθμό αυτοματισμού και μηχανοποίησης, χωρίζεται σε μηχανοποιημένη καιεγχειρίδιο.

Η χειροκίνητη συγκόλληση συνιστάται για χρήση σε παραγωγή μικρών παρτίδων και μονοκόμματων, καθώς και κατά την εκτέλεση εργασιών για την αποσυναρμολόγηση δομών και κατασκευών. Ιδανικό για την κοπή κενού από σωλήνες, την αφαίρεση των σπιράλ από τα χυτά κ.ο.κ.

Ο εξοπλισμός κοπής με οξυγόνο για μέταλλα και κράματα είναι εξαιρετικά ευκίνητος, εύκολος στη χρήση και αξιόπιστος. Χάρη σε αυτές τις ιδιότητες, αυτή η τεχνολογία είναι η πιο κοινή τόσο σε βιομηχανικές επιχειρήσεις όσο και σε οργανισμούς επισκευής.

Μηχανοποίηση της διαδικασίας

Τις τελευταίες δεκαετίες, η ρομποτική έχει αναπτυχθεί πολύ γρήγορα. Σήμερα, τα ρομπότ χρησιμοποιούνται σχεδόν παντού. Και η κοπή μετάλλων με τόξο οξυγόνου δεν αποτελεί εξαίρεση. Σήμερα, ο εξοπλισμός κοπής CNC δεν αποτελεί πλέον έκπληξη. Αυτά τα μηχανήματα μπορούν να εξοπλιστούν με πολλαπλούς πυρσούς κοπής οξυ-καυσίμου, βελτιώνοντας σημαντικά την ήδη υψηλή απόδοσή τους. Όλες οι κορυφαίες ξένες συμμετοχές και εταιρείες κατασκευής μηχανών εισάγουν ενεργά τέτοιο εξοπλισμό στις αλυσίδες παραγωγής τους εδώ και πολύ καιρό, και οι εγχώριες εταιρείες προσπαθούν να συμβαδίσουν. Το επίπεδο μηχανοποίησης των συγκολλήσεων είναι κατά μέσο όρο περίπου 80%.

Η ουσία της κοπής μετάλλου με οξυγόνο

Η παραδοσιακή κοπή δεν είναι κατάλληλη για όλα τα υλικά. Για παράδειγμα, ο χάλυβας σε κράμα με χρώμιο και νικέλιο είναι δύσκολο να κοπεί. Παρόμοιο πρόβλημα παρουσιάζεται ότανκοπή μη σιδηρούχων μετάλλων και χυτοσιδήρου.

Στη συνέχεια, η τεχνολογία ροής οξυγόνου έρχεται στη διάσωση. Η ουσία του είναι η εξής. Η σκόνη ροής τροφοδοτείται στη ζώνη κοπής. Αυτή η ουσία αναφλέγεται και καίγεται κατά την κοπή, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας, η οποία καθιστά δυνατή την τήξη πυρίμαχων καρβιδίων, βοριδίων και οξειδίων μετάλλων.

Εξοπλισμός κοπής Oxy Flux

Μπορεί να ειπωθεί ότι για αυτόν τον τύπο κοπής μετάλλων χρησιμοποιείται συνηθισμένος τυπικός εξοπλισμός, επιπλέον εξοπλισμένος με συσκευή παροχής ροής (ο λεγόμενος τροφοδότης ροής και ένας φακός κοπής οξυγόνου για κοπή μετάλλου με παροχή ροής). Οι πιο συνηθισμένες εγκαταστάσεις αυτού του τύπου είναι συσκευές σχεδιασμένες από το ερευνητικό ινστιτούτο Avtogenmash URHS. Αυτός ο εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για την κοπή χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο και άλλα στοιχεία κράματος.

Τέτοιος εξοπλισμός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μηχανοποιημένη κοπή εξοπλίζοντας το μηχάνημα με τροφοδότη ροής.

Τεχνικές κοπής με ροή οξυγόνου

Η τεχνική δεν διαφέρει από τις παραδοσιακές μεθόδους κλασικής κοπής με οξυγόνο. Η ίδια η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο χειροκίνητα όσο και μηχανικά χρησιμοποιώντας βοηθητικές συσκευές, ρομπότ και συσκευές. Μπορεί επίσης να είναι τόσο διαχωριστικό όσο και επιφανειακό. Συνιστάται για κοπή και κοπή χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο και νικέλιο (δηλαδή πυρίμαχους χάλυβες).

Χαρακτηριστικά κοπής με οξυγόνο από χυτοσίδηρο

Κατά την καύση, η ροή απελευθερώνει πολλή θερμότητα. Τόσο πολύ που συμβαίνει η λεγόμενη ψύξη του χυτοσιδήρου. Η ουσία αυτού του φαινομένου έγκειται στο γεγονός ότι ο άνθρακας περνά από μια ελεύθερη κατάσταση σε μια δεσμευμένη. Με άλλα λόγια, τα άτομα άνθρακα σε μια συγκεκριμένη περιοχή σχηματίζουν μια χημική ένωση με άτομα μετάλλου. Αυτό συνοδεύεται από επιδείνωση των μηχανικών ιδιοτήτων του χυτοσιδήρου (η σκληρότητα αυξάνεται, γίνεται πιο εύθραυστο). Ως αποτέλεσμα της επιταχυνόμενης θέρμανσης και ψύξης, εμφανίζονται ρωγμές στην επιφάνεια, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν την καταστροφή του προϊόντος.

Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με προθέρμανση του μετάλλου και ρύθμιση του ρυθμού ψύξης του. Μόνο ένας εργαζόμενος με υψηλά προσόντα και μεγάλη εμπειρία στην εκτέλεση τέτοιων εργασιών μπορεί να αντεπεξέλθει σε τέτοιες εργασίες.

Χαρακτηριστικά κοπής με οξυγόνο μη σιδηρούχων μετάλλων και κραμάτων

Όπως ο χυτοσίδηρος, έτσι και ο χαλκός πρέπει να θερμαίνεται πριν από την κοπή. Η θέρμανση πραγματοποιείται σε θερμοκρασία 800-900 βαθμών Κελσίου. Ο χαλκός έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα, επομένως η κοπή χωρίς προθέρμανση θα έχει ως αποτέλεσμα σημαντική παραμόρφωση, χωρική παραμόρφωση και θραύσματα.

Κράματα με βάση τον χαλκό με άλλα στοιχεία (ορείχαλκος, μπρούτζος κ.λπ.) πρέπει επίσης να θερμαίνονται. Ωστόσο, η θερμοκρασία προθέρμανσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 500 βαθμούς Κελσίου.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της τεχνολογίας κοπής με οξυγόνο

Σε σύγκριση με άλλες εναλλακτικές μεθόδους κοπής φύλλου υλικού διαφορετικών ποιοτήτων χάλυβα, αυτή η τεχνολογία είναι εξαιρετική για κοπή σε καμπύλες γραμμές, για κοπή οπών μεγάλης διαμέτρου. Επίσης, αυτή η μέθοδος σας επιτρέπει να δημιουργήσετε τυφλές τρύπες.

Το δεύτερο, και πολύ σημαντικό, πλεονέκτημα είναι η ευκολία χρήσης του εξοπλισμού. Ο κόφτης αερίου έχει μικρή μάζα, ώστε ο συγκολλητής να μπορεί να δουλεύει μαζί του για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να κουράζεται. Αυτό έχει θετική επίδραση στην απόδοση.

Το φυσικό αέριο είναι ένα σχετικά προσιτό και φθηνό καύσιμο. Και αυτό είναι το τρίτο όφελος.

Ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα της τεχνολογίας είναι η εκρηκτικότητα των ουσιών που χρησιμοποιούνται. Ως εκ τούτου, δεν επιτρέπεται παραβίαση της τεχνολογικής πειθαρχίας. Η παράβλεψη των κανονισμών ασφαλείας μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες.

Κανόνες λειτουργίας του μειωτήρα οξυγόνου για κοπή μετάλλων

Πριν συνδέσετε το κιβώτιο ταχυτήτων, ο εργαζόμενος πρέπει να βεβαιωθεί ότι δεν υπάρχει μόλυνση στις επιφάνειες με σπείρωμα. Εάν υπάρχουν, είναι απαραίτητο να επεξεργαστείτε τις μολυσμένες επιφάνειες με κηροζίνη ή διαλύτη. Μόνο αφού καθαρίσετε το σύστημα και αφαιρέσετε όλα τα ξένα σωματίδια και στοιχεία που μπορούν να εισέλθουν στο κιβώτιο ταχυτήτων και να διαταράξουν τη λειτουργία του, μπορείτε να φορέσετε και να στερεώσετε το παξιμάδι στο κιβώτιο ταχυτήτων.

Με τον ίδιο τρόπο τοποθετούνται και άλλα κιβώτια ταχυτήτων.

Τα αέρια ξεκινούν ανοίγοντας ομαλά τη βαλβίδα του κυλίνδρου. Εάν δεν παρατηρηθούν αποκλίσεις από τη λειτουργία, η βαλβίδα μπορεί να ανοίξει εντελώς. Εάν το κιβώτιο ταχυτήτων αρχίσει να θερμαίνεται, κάνει ασυνήθιστο θόρυβο, πρέπει να κλείσετε αμέσως τον σφόνδυλο της φιάλης οξυγόνου για κοπή μετάλλου.

Ασφάλεια κατά την εργασία

Μετάπροπαρασκευαστικές εργασίες, είναι απαραίτητο να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν διαρροές αερίου. Αυτό μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνο. Μόνο τότε μπορείτε να ανάψετε τον κόφτη και να ρυθμίσετε τη φλόγα.

Αν χρειάζεται να κάνετε μια μικρή παύση στην εργασία (όχι περισσότερο από δύο ή τρία λεπτά), τότε απλώς κλείστε τη βαλβίδα κοπής. Σε περίπτωση που η εργασία διακοπεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι απαραίτητο να κλείσετε τον μειωτήρα και τη βαλβίδα της φιάλης αερίου.

Μόνο οι εργαζόμενοι που έχουν περάσει όλες τις απαραίτητες οδηγίες επιτρέπεται να εργαστούν στην κοπή μετάλλου με οξυγόνο.

Απαγορεύεται η εκτέλεση εργασιών κοντά σε δεξαμενές εκρηκτικών και εύφλεκτα υλικά. Εάν η εργασία εκτελείται σε μικρούς κλειστούς χώρους, τότε οι εργαζόμενοι θα πρέπει να ξεκουράζονται τακτικά και να αναπνέουν καθαρό αέρα.

Οι εργασίες συγκόλλησης στην παραγωγή που εκτελούνται συστηματικά (όχι προσωρινές) θα πρέπει να εκτελούνται σε ειδικά εξοπλισμένους χώρους. Ταυτόχρονα, η περιοχή ενός χώρου εργασίας δεν είναι μικρότερη από τέσσερα τετραγωνικά μέτρα. Τα περάσματα μεταξύ των χώρων εργασίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,8 μέτρα.

Οι χώροι πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με ισχυρή εξάτμιση επιβλαβών ουσιών. Η χωρητικότητά του πρέπει να είναι 2500-3000 m³ ανά 1 m^{3 φουσκωμένου αερίου.}

Σε περίπτωση που περισσότεροι από δέκα χώροι εργασίας συγκολλητών είναι εξοπλισμένοι σε ένα δωμάτιο (συνεργείο), θα πρέπει να παρέχεται αέριο σε αυτούς όχι από φιάλες, αλλά κεντρικά από ένα σταθμό διανομής αερίου. Επιτρέπεται η παροχή αερίων από υπάρχοντες αγωγούς αερίου.

Οι κύλινδροι με αέριο λειτουργίας επιτρέπεται να μεταφέρονται μόνο με προστατευτικά καπάκια. Αυτοί είναιαποτρέψτε τη βαλβίδα από ζημιά και μόλυνση. Απαγορεύεται η χειροκίνητη μεταφορά κυλίνδρων σε μεγάλες αποστάσεις. Για τους σκοπούς αυτούς, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ειδικές συσκευές και καρότσια. Δεν επιτρέπεται η πρόσκρουση κυλίνδρων στο έδαφος ή μεταξύ τους.

Σε μια φιάλη οξυγόνου για κοπή μετάλλου, σε περίπτωση παραβίασης της τεχνολογίας και της σειράς εργασίας, μπορεί να σχηματιστεί ένα εκρηκτικό μείγμα αερίου και οξυγόνου. Επομένως, είναι απαραίτητο να προσεγγίσουμε τη ρύθμιση των κιβωτίων ταχυτήτων με υπευθυνότητα.