Поверхностная резка металлов

Поверхностной кислородной резкой называется процесс снятия кислородной струей слоя металла. Поверхностная резка отличается от разделительной тем, что струя режущего кислорода направляется под острым углом 15-40° к поверхности металла и перемещается с большой скоростью вдоль этой поверхности. Несмотря на внешнее различие поверхностей и разделительной кислородной резки сущность этих способов одна и та же. В обоих случаях подогревающее пламя нагревают до температуры воспламенения, происходит сгорание металла в ограниченном объеме и удаление образовавшегося при этом шлака. При поверхностной резке источником нагрева металла является не только подогревающее пламя резака, но и расплавленный шлак, который, перемещаясь по поверхности металла, подогревает последующие слои металла. Шлак, получающийся при поверхностной кислородной резке, отличается от шлака при разделительной кислородной резке большим содержанием несожженного железа. В связи с сокращением времени подогрева при поверхностной кислородной резке увеличивается скорость резки и повышается производительность труда.

1 - мундштук, 2 - шлак, 3 - канавка

Рисунок 1 - Схема поверхностной кислородной резки

Поверхностная кислородная резка нашла большое распространение в металлургической промышленности для удаления поверхностных дефектов литья, в сварочном производстве для вырезки дефектных участков швов и при выполнении ремонтных работ. Процесс поверхностной кислородной резки протекает устойчиво только в том случае, если направление перемещения резака совпадает с направлением кислородной струи. При равномерном перемещении резака в направлении образуемой канавки подогревающее пламя может быть выключено.

Существуют два основных способа поверхностной кислородной резки: строжка и обточка. При строжке резак, как и проходной резец, снимает с поверхности слой металла определенной ширины и длины. Слой металла может быть снят за один или несколько проходов в зависимости от глубины снимаемого слоя. При обточке резак, как и токарный резец, совершает поступательное движение вдоль круглой вращающейся заготовки. В результате обточки снимается слой металла определенной глубины.

Преимуществом процесса поверхностной кислородной резки по сравнению с другими способами удаления поверхностных слоев металла является высокая производительность, позволяющая удалять ручным резаком до 5 кг металла в минуту. Вместе с тем при поверхностной кислородной резке слой металла, прилегающий к обрабатываемой поверхности, быстро нагревается и охлаждается, в результате чего у высокоуглеродистых и легированных сталей могут возникать на поверхности трещины. Склонность к трещинообразованию тем больше, чем больше размеры канавки и выше содержание в стали углерода и других легирующих элементов. Нагрева металла до температуры воспламенения осуществляют при наклоне мундштука на 70-80° к поверхности металла. После того как металл нагрет, мундштук устанавливают под углом 15-40°, пускают струю режущего кислорода и перемещают резак с заданной скоростью. Глубина и ширина канавки могут быть различными. Глубина канавки увеличивается при увеличении угла наклона мундштука, повышения давления режущего кислорода и уменьшения скорости перемещения резака вдоль канавки. Ширина канавки определяется диаметром канала режущей струи кислорода.