4. Режимы кислородной резки

Основными показателями режима кислородной рез­ки являются: мощность подогревающего пламени, дав­ление режущего кислорода и скорость резки. Мощность подогревающею пламени характеризуется расходом го­рючего газа в единицу времени и зависит от толщины разрезаемого металла. Она должна обеспечивать быст­рый подогрев металла в начале резки до температуры воспламенения и необходимый нагрев его в процессе резки. Для резки металла толщиной до 300 мм приме­няют нормальное пламя.

При резке металла больших толщин лучшие резуль­таты получаются при использовании пламени с избыт­ком горючего (науглероживающее пламя). При этом длина видимого факела пламени (при закрытом венти­ле кислорода) должна быть больше толщины разрезае­мого металла.

Выбор давления режущего кислорода зависит от тол­щины разрезаемого металла, размера режущего сопла и чистоты кислорода. При увеличении давления кисло­рода увеличивается его расход.

Давление кислорода выбирается в зависимости от толщины металла:

Толщина металла, мм.	5-20	20-40	40-60	60-100
Давление кислорода, кгс/см2	3-4	4-5	5-6	7-9

Чем чище кислород, тем меньше расход его на 1 погонный метр реза.

Абсолютная величина давления кислорода зависит от конструкции резака и мундштуков, величин сопротив­лений в кислородоподводящей арматуре и коммуника­циях

Скорость перемещения резака должна соответство­вать скорости горения металла. От скорости резки зави­сят устойчивость процесса и качество вырезаемых дета­лей Малая скорость приводит к оплавлению разрезае­мых кромок, а большая — к появлению непрорезанных до конца участков реза.

Скорость резки зависит от толщины и свойств разре­заемого металла. При резке сталей малых толщин (до 20 мм) скорость резки зависит от мощности подогрева­ющего пламени. Например, при резке стали толщиной 5 мм около 35% тепла поступает от подогревающего пламени.

На скорость резки влияет также метод резки (руч­ной или машинный), форма линии реза (прямолинейная или фигурная) и вид резки (заготовительная или чисто­вая). Поэтому допустимые скорости резки определяют опытным путем в зависимости от толщины металла, ви­да и метода резки При правильно выбранной скорости резки отставание линий реза не должно превышать 10— 15% толщины разрезаемого металла.

5. Качество кислородной резки

Качество и производительность газовой резки в большой степени зависят от чистоты кислорода. С понижением чистоты кислорода процесс окисления замедляется, а расход газов увеличивается. Скорость перемещения греющего пламени и кислородной струи оказывает влияние на глубину прогрева кромок и чистоту поверхности разреза. При слишком медленном перемещении пламени поверхность разреза может частично оплавляться. При повышенной скорости поверхность разреза получается недостаточно ровной, а шлак застревает в разрезе.

Изменение расстояния между поверхностью металла и наконечником обусловливает изменение ширины разреза и нарушение теплового режима подогрева. Чтобы поддерживать это расстояние постоянным, в современных газорезательных автоматах иногда используют резаки, закрепленные на специальных «плавающих» суппортах.

При ручной газовой резке стабильности большинства перечисленных факторов достигнуть не удается, поэтому качество резки невысокое: получаются «выхваты», скосы кромок и натеки.

На современных газорезательных машинах при правильном выборе режима резки среднее квадратичное отклонение неровностей профиля поверхности от средней линии может быть достигнуто в пределах 0,06-0,1 мм, что соответствует первому классу чистоты обработки. Очертание заданной линии (с чертежа или с контура) может быть воспроизведено с точностью 0,1-0,15 мм. Прямой угол между поверхностью листа и поверхностью разреза может быть выдержан в пределах 10-15'.

Таким образом, геометрия разреза, выполненного на исправных и точных газорезательных автоматах, может быть выдержана с точностью, значительно превышающей точность, требуемую при обработке деталей корпуса судна, и приближающейся к точности деталей, обработанных механическим способом.

Следует, однако, указать, что при газовой резке точность вырезанных деталей определяется не только качеством машины и регулировкой пламени; большое влияние оказывает также нагрев кромок, которые, расширяясь и сокращаясь, искажают намеченную конфигурацию всей вырезаемой детали. Поэтому для того чтобы обеспечить требуемую точность, следует применять такую технологию резки, которая учитывала бы происходящие деформации.

Высокий нагрев кромки при газовой резке сопровождается и структурными преобразованиями в металле. Глубина изменения структуры зависит от режима резки (количества вводимого тепла на единицу длины и скорости охлаждения) и от химического состава разрезаемого металла. На высокоуглеродистых и легированных сталях кромка разреза может получить закалку. При резке малоуглеродистых корпусных сталей закалка не происходит, но имеет место перекристаллизация, а в зоне, где нагрев был выше температуры 1000-1100° С, и рост зерна. Однако, учитывая, что процесс резки происходит при 1350.° С, т. е. при температуре, лишь не намного превышающей 1100.° С, а, также учитывая скорость резки и теплопроводность стали, можем заключить, что ширина зоны изменения свойств стали должна быть очень небольшой. Действительно, на обыкновенных углеродистых судостроительных сталях в поверхностном слое разреза имеет место повышение твердости на 2-8%, что составляет незначительную величину.

Глубина слоя, в котором произошли эти изменения, не превышает 1 мм при толщине разрезаемого листа до 50 мм. Заметим, что при механической резке на ножницах ширина наклепанной зоны, в которой изменяются механические свойства металла, значительно больше.