Теоретичні відомості

Процес газокисневого різання металів полягає у згорянні (інтенсивному окисненні) металів у струмені кисню з примусовим видаленням цим струменем утворених оксидів.

Газокисневим способом можна різати метал, який задовольняє такі вимоги:

його температура плавлення має бути вищою, ніж температура займання в кисні;
температура плавлення металу має бути вищою, ніж температури плавлення оксидів, що утворюються в процесі різання;
тепловий ефект утворення оксидів має бути досить великим, щоб основне тепло вкладення під час різання здійснювалося за його рахунок;
консистенція шлаків, утворюваних під час різання, має бути якомога нижчою;
теплопровідність металу, що піддають різанню, має бути якомога нижчою.

Ці вимоги повністю задовольняють маловуглецеві сталі й титан.

Основними параметрами газокисневого різання (табл. 6.1, 6.2) є тиск різального кисню, витрати газів (кисню та пальних газів), за якими вибирають номери внутрішнього та зовнішнього мундштуків різака, і швидкість різання в разі машинного різання.

Таблиця 6.1. Режими різання сталі ручними різаками

Параметри Режими різання	Товщина сталі, яку піддають різанню, мм
Параметри Режими різання	3…8	8…15	15…30	30..50	50…100	100…200	200…300
Тиск різального кисню, МПа	0,25	0,35	0,40	0,40	0,50	0,75	1,00
Витрати газів, м³/год: кисню	1,78…2,50	3,20…4,10	4,70…5,80	7,50…8,20	12,10…13,50	21,75…23,00	33,20
ацетилену	0,40	0,50	0,65	0,65	0,87	1,25	-
Пропану–бутану	0,33	0,40	0,46	0,46	0,60	0,65	0,83
Природного газу	0,60	0,87	0,92	0,92	1,30	1,45	1,86
Номери внутрішнього та зовнішнього мундштуків у разі використання: ацетилену	0; 1	1; 1	2; 1	3; 1	4; 2	5; 2	–
Газу – за- мінника ацетилену	0П; 1П	1П	2П; 1П	3П; 1П	4П; 2П	5П; 2П	6П; 2П

Таблиця 6.2. Режими різання сталі машинними різаками типу РМ

Параметр	Товщина сталі, яку піддають різанню, мм
Параметр	5	10	20	30	40		60	80	100
Тиск різального кисню, МПа	0,25…0,45	0,30…0,50	0,45…0,65	0,45…0,65	0,55…0,75		0,55…0,75	0,60…0,80	0,60…0,80
Витрати газів, м³/год: кисню	2,0…3,0	3,2…4,5	4,0…5,2	6,5…7,5	7,0…8,0		9,0…11,6	10,0…12,2	11,0…13,0
ацетилену	0,35…0,45		0,40…0,45			0,50…0,55
Номер сопла (внутрішнього)	1	1	1	1	1		2	3	3
Номер гільзи (зовнішньої)	1	1	1	1	1		1	1	1
Швидкість різання деталей ІІ класу якості поверхні різання, мм/хв	490	420	350	310	290		250	210	200

Важливими характеристиками процесу різання є витрати газів на одиницю довжини різання для визначеної товщини металу, який піддають різанню, а також ширини й чистоти різання.

Для виконання роботи треба визначити загальні витрати кисню:

де: – виграти підігрівального кисню, л/год; – витрати кисню на згоряння металу в порожнині; різання, л/год; – на видування шлаків з порожнини різання, л/год.

де: А – витрати пального газу, л/год; а – відношення газів у суміші (для ацетилену а = 1,1...1,3; пропану–бутану -3,5...4,0; природного газу – 1,5... 1,6).

Витрату ацетилену А, л/год, визначають за емпіричною формулою Черняка–Гузова

Економічна оцінка кисневого різання стає більш показовою, якщо виразити витрати газів не в літрах за годину, а в літрах на погонний метр різання. Витрати пального газу: