Как правильно резать газовым резаком металл

[Ручные резки металла резаком] пользуются большой популярностью по той причине, что можно быстро и качественно разрезать материал (например, при прокладке трубопроводов), не повредив поверхность.

Использование резака позволяет резать металл любой толщины с минимальными затратами средств и времени (например, при прокладке трубопроводов).

С помощью данной ручной резки осуществляется резка цветных сплавов, чугуна, высокохромистых сталей.

Существует несколько видов резаков, которые нужно знать, чтобы выбрать подходящий вариант для больших и маленьких толщин любого металла, особенно чугуна.

В целом резаки для обработки металла подразделяются на две категории: газовые и воздушно-дуговые.

Газовые резаки

Основой газовой (кислородной) резки является сгорание металлосплавов в потоке чистого кислорода. Перед резкой материал нагревается до температуры горения и окисления.

Таким образом, кислородная резка состоит из двух этапов:

нагрев материала до необходимой температуры;

Для нагревания металлического листа, чтобы воспользоваться кислородной резкой, применяются такие горючие газы, как ацетилен, достигающий максимальной температуры сгорания более 3000° (используется для резки рельсов), природный газ, водород, керосин, пары бензина и др.

В таком случае используются резаки небольшой и средней толщины, имеющие конструкцию кислородной горелки.

Газовые резаки включают в себя следующие процессы:

соединение паров жидкости, кислорода и горючих газов;

Ручную резку сплавов больших толщин кислородом не во всех случаях возможно сделать резаком.

Для кислородной вариации резки важно правильно выбрать металл с точки зрения температуры плавления, показатель которой не должен превышать температуру возгорания кислорода.

Часто возникают проблемы с газовой резкой материала, содержащего большое количество углерода, например, чугуна.

Одной из разновидностей газовой резки является кислородно-флюсовая, с помощью которой осуществляется обработка нержавеющих хромоникелевых и хромистых сплавов, цветных металлов, чугуна и многого другого. Чаще всего ее применяют для трубопроводов и пр.

Суть заключается в том, что на место кислородной резки специальные приспособления беспрерывно подают порошкообразный флюс вместе с кислородом.

Флюс сгорает и образуются оксиды, после чего оксиды начинают плавиться и жидкие текущие шлаки вытекают. В качестве флюса используется мелкогранулированный железный порошок.

А при кислородной резке чугуна еще добавляется доменный феррофосфор. Кислородно-флюсовая резка чугуна и других материалов представлена на видео.

При ручной кислородной резке качество работ зависит от правильно расположенного резака над поверхностью металла. Нужно соблюдать угол наклона и скорость, так как при неправильно установленной скорости получается неровный срез.

При резке металла больших толщин до 5 см (как при прокладке трубопроводов) пламя должно направляться непосредственно на кромку, что наглядно представлено на видео.

Мундштук располагается перпендикулярно обрабатываемого материала так, чтобы нагревающее пламя и кислород были вдоль вертикальной грани.

Материал передвигается исключительно после прорезывания всей толщины детали.

При резке материала больших толщин до 20 см, например, рельсов или трубопроводов, чугуна, резак располагается под углом 75° к горизонтали, как на видео.

Скорость нужно выставить выше средней. Чистота и величина среза зависят от толщины материала.

Если нужно разрезать изделие круглого сечения, то угол наклона резака должен быть большим, а в процессе резки угол нужно постоянно уменьшать до перпендикулярно расположения резака.

При обработке фигурных изделий больших или малых толщин резак должен располагаться исключительно перпендикулярно относительно поверхности металла.

Перед использованием кислородного резака поверхность обрабатываемого материала необходимо настроить и подготовить: тщательно очистить от грязи и коррозии.

Для резки используется кислород в баллонах, которые имеют редуктор для регулировки давления.

Кислород и горючий газ поступают в резак по отдельным шлангам. Чтобы не взорвался генератор, который питает резак, на нем должен быть водяной затвор, который наполняется водой до начала работы.

Генератор без водяного затвора использовать запрещено. Кислородная резка представлена на видео в разделе.

Конечно, газовая резка имеет некоторые недостатки, например: неравномерный нагрев металла приводит к деформации, поэтому при прокладке трубопроводов необходимо доверить такую работу специалисту.

Во избежание повреждения рекомендуется придерживаться следующих правил:

резка начинается с самой длинной кромки, а заканчивается короткой;

в первую очередь вырезаются мелкие детали;

во избежание сильного нагревания кромок, нужно, чтобы скорость резки была достаточно высокой;

во время резки обрабатываемые изделия охлаждаются водой.

Также довольно часто применяется поверхностная кислородная резка, с помощью которой можно вырезать канавки на поверхности металла в виде рельефа.

Поверхностная резка производится резаками моделей РАП-62, РПА-62, РПК-62.

Еще одной разновидностью кислородной резки является разделительная, которая применяется для разреза листового материала, вырезания заготовок и иных работ, связанных с разделением материала на несколько частей.

Для ручной разделительной резки используются такие резаки, как «Пламя-62», РГС-60М.

Плазменный резак

Ручной газовый резак, работающий по типу воздушно-дуговой резки (плазменной), является довольно популярным, особенно в промышленности.

Принцип плазменной резки заключается в следующем: материал плавится между электродом и обрабатываемым листом металла, после чего металл выдувается сжатым воздухом.

Технология плазменной резки доступна не только профессиональным сварщикам.

Если обработка металла выполняется ручным способом, то воздушно-плазменная резка является самым экономичным вариантом, но редко применяемым для прокладки тех же трубопроводов.

Достоинствами воздушно-дуговой обработки являются:

качественный рез разных видов металла;

наличие защиты от перегрева и воздушного охлаждения;

Такая резка часто применяется для обработки металла малых и средних толщин до 35 мм. Часто применяется для обработки отливов, устранения дефектов на швах, токопроводящих металлов и т.д.

Плазменной резкой производится не только прямолинейная резка, но и фигурная, как гласит технологическая карта.

Плазменные резаки представлены в виде машины с плазмотроном – рабочей насадкой, в которой размещается электрод. В процессе резки в электрод подается плазмообразующий газ, например, сжатый воздух.

Под воздействием выработки сварочного тока электрод нагревается и зажигается дуга, в результате чего газ превращается в плазму с температурой до 30000°.

Так как металл быстро нагревается дугой плазмореза, поэтому происходит плавление только места среза, а другие участки материала не нагреваются.

Благодаря этому, поверхность не деформируется в результате теплового воздействия. Применение плазменной резки позволяет не обрабатывать кромки дополнительно.

Качество ручной плазменной резки напрямую зависит от сопла, находящегося в плазмотроне. Сопло оказывает влияние на скорость, ширину и чистоту среза.

Сопло является деталью, которая часто нуждается в замене, а если длина сопла будет увеличена, то данное обстоятельство улучшит качество резака.

Особенностью работы плазменного резака является длительное непрерывное время работы более получаса. По истечении данного времени оборудование требуется отключить для остывания.

Воздушно-дуговой резак может работать от трансформаторов и инверторов.

Использование трансформаторов позволяет резать металлы больших толщин до 40 мм, а инверторы для металла меньших толщин — до 30 мм.

Для ручной резки рекомендуется использовать инверторы, так как они более эффективны для работы с нержавеющими сталями, чугуном и мягкими сплавами. Подробно процесс плазменной резки можно посмотреть на видео. При желании можно найти несколько руководств в видео-формате, где рассказан процесс и показана сварка трубопроводов.

Плазменная резка используется для обработки цветных сплавов, однако существуют определенные нюансы такой обработки.

Нержавеющие стали не рекомендуется резать с использованием сжатого воздуха. Лучше использовать чистый азот или смешать его с аргоном – это будет зависеть от толщины металла.

Также следует иметь в виду, что нержавейка может деформироваться под воздействием переменного тока, а это, в свою очередь, приведет к небольшому сроку эксплуатации.

Для резки алюминия толщиной до 70 мм применяется сжатый воздух.

При меньшей плотности материала толщиной до 20 мм резка осуществляется чистым азотом, при толщине 70-100 мм используется азот с водородом.

Использование резака для резки металла (например, при прокладке трубопроводов) позволяет быстро и качественно выполнить обработку материала. К тому же все работы можно сделать своими руками, зная технологию резки.

Подробно весь процесс представлен на видео, изучение которого позволит правильно использовать резак. Важна также и технологическая карта, в которой даны инструкции о том, как правильно пользоваться тем или иным инструментом.

Газовая резка самая популярная, так как не требует соблюдения норм для помещения и выполняется просто. Шов получается не рваный и аккуратный, если используются трафаретки. Все резаки компактные и мобильные, простые в транспортировке. Можно использовать множество газов. Этот способ позволяет работать с толстыми заготовками и выполнять сложные операции. Не требуется электропитание, режим может быть ручной или автоматический.

Особенности технологии

Выбор газа для резки зависит от свойств металлической заготовки. Кроме технического кислорода может быть использован ацетилен, коксовый и нефтяной газ, метан, пропан, бутан и смеси из них.

Кислород используется при резке металла газом, если материал обладает определенными характеристиками:

• высокой теплопроводностью;
• температурой плавления выше температуры воспламенения в кислороде;
• температурой плавления тугоплавких окислов ниже температуры плавления металла;
• образованием жидких шлаков в процессе резки;
• выделением большого объема тепла.

Чтобы резать металлическую заготовку, ее сначала необходимо подогреть. Потом материал сжигается, продукты сгорания удаляются струей газа.

Резка может быть:

• поверхностная – образование шлицев и каналов;
• копьевая – образование отверстий или проемов;
• разделительная – в виде сквозного реза.

Для разных работ выбираются разные горелки. Существует несколько видов, которые предназначены для выполнения разных работ.

Любая горелка состоит из:

• рукоятки;
• вентиля;
• клапана (не во всех моделях);
• наконечника (удлинительной трубки);
• мундштука (насадки).

Смешение газа с воздухом может происходить в наконечнике или мундштуке. В моделях с клапаном газ с кислородом смешивается в головке, что повышает уровень безопасности. Использование моделей без клапана позволяет применять в работе газ с различным давлением. Газовые резаки для резки толстого металла комплектуется несколькими мундштуками.

Технология состоит из четырех шагов:

• разогрева заготовки;
• введения в область обработки газовой смеси;
• воспламенения материала;
• процесса горения.

Струя должна быть равномерной, чтобы пламя не погасло. В процессе горения образуются окислы, которые удаляются газовой струей.

Инструкция по резке металла

Важно правильно подключить и подготовить резак. К баллонам подсоединяют трубки с затворами на концах. Далее проверяется подача газа (если это кислородно-пропановая резка металла) — клапан закрывается, вентиль на баллоне открывается. Потом, следя за манометром, клапан медленно открывают. Давление должно быть 0,35–0,55 атмосфер. Потом нужно продуть шланг – открыть клапан. Газ начинает выходить с характерным звуком. Если манометр показывает стабильное давление, клапан закрывается.

Следующий шаг – проверка подачи кислорода и настройка давления. Сначала открывается клапан на баллоне, потом – регулятор (давление потока 1,7-2,7 атмосфер). Чтобы продуть шланг, на резаке открывают вентили кислорода. Их два: для подачи в дюзу и образования смеси. Сначала нужно открыть первый, потом второй (на 3-5 секунд).

Внимание! Перед зажиганием вентиля следует убедиться, что нет протечки в соединениях, поблизости не играют дети и не гуляют животные.

Первым открывают клапан подачи газа, чтобы вышел кислород, который после проверки остался в смесителе. Вентиль надо крутить до тех пор, пока будет слышно, как выходит газ. Расположенная перед резаком зажигалка должна касаться мундштука. После нажатия на рычаг искры поджигают газ.

Сразу нужно открыть вентиль кислорода. О его достаточном объеме свидетельствует изменение цвета пламени на голубой. Чтобы факел увеличился в размерах, необходимо подать больше кислорода. Давление газа и кислорода при резке металла полностью зависит от толщины заготовки.

Важно! Если пламя неустойчивое и «сопит», кислорода слишком много. Объем необходимо уменьшить, чтобы пламя было в форме конуса.

По технологии газовой резки металла пламя подносилось к материалу кончиком, прогревая поверхность. После появления расплавленного металла начинается подача кислорода, поджигающего его. Струя увеличивается до тех пор, пока материал будет до конца прорезан. Одновременно вдоль линии реза продвигается мундштук. Искры и шлак удаляются струей.

Оптимальная скорость резки определяется по искрам – они должны улетать под углом 85-90 о . Если угол меньше, скорость нужно уменьшить. Если заготовка толстая, ее нужно расположить под углом, чтобы стекали шлаки. Останавливаться, не закончив процесс, не рекомендуется. По окончании работы сначала перекрывается кислород, потом газ.

Давление кислорода при резке металла

Резак функционирует нормально, если давление кислорода при резке металла 3-12 атмосфер (зависит от толщины заготовки и диаметра сопла). Чем выше давление для конкретных размеров, тем больше кислорода попадает на металлическую поверхность, она лучше окисляется (но до определенного предела). Если давление для конкретной заготовки и оборудования превышает норму, кислород протекает через разрез бесполезно.

Второй отрицательный момент – увеличение ширины разреза и перерасход кислорода. Материал тратится бесполезно. Поэтому для каждого сопла и заготовки давление рассчитывается отдельно. Уровень контролируется по показаниям манометра, но они неточные, так как давление снижается в процессе прохождения через шланг и мундштуки.

Регулировка кислородного редуктора при резке металла производится при помощи винта. Для повышения давления его крутят по часовой стрелке, для понижения – наоборот.

Важно! Необходимо так же знать, какое давление на редукторах горючих газов при резке металла. Они классифицируются по максимальному давлению (при резке 15-30 атмосфер).

Давление задается перед началом работы, роль редуктора – поддерживать уровень.

Припуски на резку металла

Припуск на резку металла газом — слой, который теряется в процессе обработки соответственно чертежу. Нормы для стальных заготовок определены в Минимальные припуски ГОСТ 12169-82:

• 3-5 мм при толщине до 60 см;
• 5-10 мм при толщине 100 см;
• 10-25 мм для очень большой толщины.

Важно! Величина припусков на резку металла зависит от ширины борозды, погрешностей используемого оборудования, химического состава материала, отклонений из-за деформаций, допущенных работников технологических неточностей.

Техника безопасности при газовой резке металла

Техникой безопасности при газовой резке металла определено, что работать лучше на воздухе или в помещение с идеальной системой вентиляции, земляным или бетонным полом. Половое покрытие в радиусе 5-и метров нужно очистить от предметов, которые легко воспламеняются: стружки, ветоши, бумаги, листьев и растений. Заготовку лучше всего уложить на металлический стол удобной высоты. Ни на полу, ни на столе не должно быть пятен, оставленных легковоспламеняющимися веществами.

Перед началом работы необходимо убедиться, что под рукой имеется:

• защитные средства (кожаные перчатки, защитные очки, крепкая обувь);
• огнестойкая одежда (не допускается синтетика, рваные края, свободный крой);
• инструменты (специальный карандаш, угольник, линейка);
• специальная зажигалка (спички не подходят).

Самый большой вред работнику причиняется, если взрывается смесь из-за неправильного обращения с баллонами или горелкой. Самыми опасными считаются взрывы баллонов, наполненных кислородом. Если неправильно обращаться с горелкой, можно получить ожоги. На глаза отрицательно влияют видимые и инфракрасные лучи, искры, брызги шлака. Если не пользоваться защитными очками, существует вероятность на какое-то время потерять зрение.

Резка металла газовым резаком состоит из двух основных этапов:

• на первом — сплав разогревают до нужной рабочей температуры. Для этого используется пламя горящей смеси газа с кислородом;
• на втором – металл сжигается в струе кислорода.

Как пользоваться газовым резаком: поджиг газа и нагревание металла

Перед зажиганием резака следует убедиться в герметичности всех соединений в арматуре.

Далее, на резаке открывают клапан ацетилена и дают возможность кислороду выйти из камеры-смесителя. Когда станет слышно, что ацетилен медленно выходит, закручивают вентиль. Зажигается горелка специальным инструментом.

Зажигалку следует так расположить перед соплом, чтобы ее внутренняя часть касалась мундштука. Зажигалка создаёт искры, которые подожгут ацетилен.

Перед мундштуком образуется маленькое жёлтое пламя. Клапаном подачи газа увеличиваем длину пламени примерно до 250 мм. Следим, что бы факел начинался у самого мундштука.

Плавно открываем передний кислородный вентиль. Необходимо подавать такое количество кислорода, которое необходимо для полного сжигания ацетилена. Когда это произойдёт, огонь поменяет свой цвет с жёлтого на голубой. После этого подачу кислорода следует увеличивать до тех пор, пока внутренний язычок голубого пламени не уменьшится и сожмется.

Продолжаем открывать кислородный клапан и увеличиваем размер факела до тех пор, пока длина его внутреннего пламени не станет несколько больше толщины разрезаемого материала. Если услышали звук, похожий на «сопение», или заметили, что голубое пламя стало неустойчивым, то следует уменьшить подачу кислорода. Её снижают до тех пор, пока пламя не станет устойчивым, а внутри – не образуется четкий конус.

Резак подносят к заготовке так, что бы внутреннее пламя самым кончиком коснулось её поверхности. Нагрев продолжают до тех пор, пока в месте соприкосновения не образовалась «лужица» расплавленного металла. Кончик пламени следует держать неподвижно на расстоянии 10 мм от этой «лужицы».

Газовые резкаи по металлу: укороченный и рычажный от фирмы Норд-С

Как резать газовым резаком (технология)

Плавно увеличиваем струю кислорода, которая поджигает расплавленный металл. Если начался бурный процесс, и сталь загорелась, то можно постепенно увеличивать давление кислорода (до момента, пока огонь не прорежет материал насквозь). Если реакция не началась (металл не разогрет), то следует добавить кислорода и разогреть его.

Начали резать металл и медленно передвигаемся вдоль линии реза. Все продукты обработки сдуваются струей к задней стороне зоны разрезания. Если этот поток замедляется или возвращается, то следует уменьшить скорость резки или остановиться и прогреть материал.

Полезное видео, как работать

Посмотрите видеоуроки по резке пропаном и резаком:

Обратный удар при газовой резке

Иногда при работе имеет место такой эффект, как обратный удар. Что это такое, что его вызывает, как избегать, смотрите в ролике ниже.