Резка металла кислородом — методы, требования и условия

Плазменная резка
Плазменная резка чпу

Давно известно, что струя чистого кислорода прекрасно прожигает железо, нагретое почти до температуры плавления. И чем выше давление струи кислорода, тем быстрее проходит реакция окисления железа и удаления окислов с места реза, что значительно ускоряет процесс резки.

Для нормализации процесса резки необходим предварительный нагрев, а также поддержание стабильной температуры. Для этого используется пламя, основывающееся на различных горючих газах, например природном газе, пропан-бутановой смеси или ацетилене. Так как железо может иметь различную структуру и толщину, то температура их плавления и загорания различны для каждого состояния (от 315 и до 1300 оС). В зависимости от этих факторов выбирается мощность подогревающего пламени.

Помимо равномерного прогрева металла по всей толщине реза до необходимой температуры, что обеспечивает непрерывность резки, подогревающее пламя также снижает отрицательные воздействия окружающей среды, такие как потери тепла и подсос азота. К тому же поврежденные окалиной и ржавчиной поверхности не позволяют продолжать стабильную резку только за счет тепловой реакции горения железа. Именно поэтому предварительный подогрев металла является необходимой операцией при резке. Кроме того, экономически оправдано использовать несколько сопел или горелок вместо одной, что также дает увеличение скорости резки при равном расходе горючей смеси.

Необходимо также внимательно следить за качеством используемого для резки кислорода, так как существует прямая зависимость между равномерностью и скоростью резки с чистотой и расходом кислорода. Чем чище используемый кислород (в идеале до 99.5%), тем меньший требуется его расход и тем ровнее и быстрее происходит горение металла. Для примера, понижение чистоты кислорода до 97.5% вызывает увеличение его расхода более чем на четверть и снижает скорость резки до 15%.

Подводя итоги можно сказать, что процесс резки кислородом оправдан при определенных физических и химических свойствах металлов, а также используемых газов, иначе качество и скорость работы резко ухудшаются. Нельзя допускать как интенсивного теплоотвода с места реза, так и недостаточного выделения тепла. Кроме того, плавление металла до начала его горения в кислороде, а также слишком вязкие окислы сделают резку кислородом невозможной без использования специальных флюсов. Все эти факторы могут прерывать процесс резки или же значительно снижать ровность и качество среза.