Меню

Технологический процесс резки труб

Технология обработки труб и арматуры

Резку труб при изготовлении и монтаже трубопроводов осуществляют газопламенным или механическим способом. Газопламенный способ резки является наиболее распространенным и широко применяется для резки труб из углеродистой стали больших диаметров, для фасонной резки при изготовлении деталей и соединений трубопроводов, а также при подгонке их в монтажных условиях. Применение газопламенной резки для труб из легированной стали ограничено.

Газопламенную резку труб выполняют вручную с помощью приспособлений и на специальных станках. Ручную резку осуществляют по разметке ручными ацетилено-кислородными, бензино- и керосино-кислородными резаками. Это весьма трудоемкий процесс, требующий высокой квалификации резчика. При ручной резке кромки труб и деталей получаются неровными, форма и углы фасок под сварку неправильными, в результате чего соединяемые трубы и детали плохо сопрягаются. После ручной резки требуется доводка кромки до требуемой формы и размеров. Доводку производят пневматическими зубилами, шлифовальными машинками и опиловкой напильником.

Более рациональна и эффективна машинная газопламенная резка с помощью специальных полуавтоматических приспособлений или станков. Особенностью таких приспособлений является простота конструкций, обслуживания и небольшой вес, вследствие чего они могут быть применены не только в стационарных, но и в монтажных условиях.

Для резки труб под прямым углом со снятием фаски под сварку используют труборезы ГРВ-2 и «Спутник».

Труборез ГРВ-2 предназначен для резки труб диаметром от 108 до 450мм с толщиной стенки до 38мм. Труборез закрепляют непосредственно на трубе с помощью цепи. Четырехколесная каретка перемещает укрепленный на ней резак вокруг обрабатывамой трубы с помощью червячной передачи, вращаемой вручную за рукоятку. Цепь состоит из двух ветвей, соединенных между собой распорками. Натяжение или ослабление цепи осуществляется эксцентриковым устройством.

Машина «Спутник» предназначена для резки труб диаметром от 194 до 1100мм. Конструкция ее аналогична конструкции трубореза ГРВ-2, но вместо ручного привода она имеет электрический, что облегчает работу и повышает производительность труда.

На трубозаготовительных базах и заводах для газопламенной резки труб применяют преимущественно стационарные станки. Станок для газопламенной резки труб с условным проходом от 89 до 529мм на патрубки длиной от 150 до 4000мм под прямым углом с одновременным снятием фаски под сварку.

Станок работает следующим образом. К ведущим роликам фрикционного вращателя разрезаемая труба прижимается верхним роликом с помощью пневмоцилиндра, что обеспечивает зажим труб разного диаметра без переналадки станка. Подвод и отвод резака к трубе автоматический, так как его подвеска выполнена на одном рычаге с верхним прижимным роликом. Все основные и вспомогательные операции механизированы, в результате чего повышается производительность труда. Управляет станком рабочий-газорезчик с общего пульта.

При значительном объеме фасонной резки труб диаметром от 108 до 529мм целесообразно применять станок конструкции Н. М. Кудрявцева. На станке можно резать трубы под прямым углом, секторы сварных отводов, вырезать концы штуцеров под ответвления и отверстия в трубах для проходных и переходных тройниковых соединений без предварительной разметки и последующей механической обработки. Станок имеет станину, в которой размещен привод кулисы и механизм вращения трубы; узел правой стороны для фасонной резки всех типов соединений труб (кроме вырезки отверстий для переходных ответвлений) и узел левой стороны для вырезки отверстий под переходные ответвления. Труба находится на поддерживающей тележке и при резке вращается, а резак совершает возвратно-поступательное движение. При вырезке отверстий в трубах под ответвления труба неподвижна, а резак вращается вокруг вертикальной оси. Привод станка осуществляется от электродвигателя через конусный вариатор, червячный редуктор и пару цилиндрических шестерен. Труба зажимается в патроне самоцентрирующимися кулачками с приводом от механизма вращения станка. Пульт управления станком расположен на передвижной штанге.

Для вырезки отверстий под штуцера с условным проходом от 50 до 400 мм в трубах с условным проходом от 150 до 500мм без предварительной разметки разработана переносная головка ПГР-2.

Станина головки представляет собой призму, которая устанавливается на поверхности вырезаемой трубы и закрепляется с помощью цепи. На стойке станины имеется реечный механизм установки головки в нужное положение для разных диаметров, труб. При вращении рукоятки редуктор головки сообщает резаку вращательное движение с помощью дифференциала и возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении; с помощью кривошипного механизма. Кривошипный механизм автоматически обеспечивает требуемый зазор между резаком и поверхностью вырезаемого в трубе отверстия. Газораспределитель установлен на корпусе редуктора и имеет систему вентилей для регулирования подачи газа и кислорода к резаку. Головка имеет ручной привод, ее обслуживает рабочий-газорезчик. Все основные узлы головки выполнены из алюминиевого сплава, поэтому она легкая (ее вес 10кг), и ее можно использовать в монтажных и стационарных условиях.

Источник

Технология дуговой резки труб

Электродуговая резка уникальна тем, что при таком способе происходит плавка металла в месте, где нужно сделать разрез. Во время работы расплавленный металл убирается силой давления дуги или стекает от собственного веса.

Особенности электродуговой резки металла

Электродуговая резка обычно проводится вручную. Для работы рекомендуется использовать стальные электроды, имеющие толстое тугоплавкое покрытие, но могут также применяться вольфрамовые и угольные электроды.

Для данного метода резки металла не нужно иметь специальное оборудование. Работу можно вести в труднодоступных местах и в любом пространственном положении конструкции.

Однако при разделении металла электрической дугой не удаётся достичь высокого качества. Невозможно обеспечить ровность кромок деталей и в большом количестве имеется выделение шлака. Поэтому для дальнейшего использования полученных металлических частей необходима их механическая обработка. Производительность такого способа остаётся низкой.

Нужно уделять особое внимание технике безопасности. Сварщик должен быть тщательно защищен от попадания капель металла и шлака. Стоит предусмотреть, куда будет стекать расплавленный металл, чтобы избежать возгорания.

Сфера применения

Электродуговую резку применяют исключительно в том случае, если нет необходимого оборудования для резки газом.

Таким методом избавляются от небольших излишеств металлических заготовок и исправляют дефекты путём их поверхностной выплавки. Дуговой резке электродом поддаются цветные изделия, высоколегированные стали, а также чугун и различные сплавы.

Применяемые способы

Электрическую дугу активно используют не только при сварке, но и при резке металла. Существует несколько разновидностей дуговой резки металлических деталей: ручная дуговая резка плавящимся и неплавящимся электродами, а также воздушно- и кислородно-дуговая резка.

Дуговая резка неплавящимся электродом

При данном способе работа проводится как на переменном, так и на постоянном токе прямой полярности. Сила тока должна составлять 400-800 А. При этом используются угольные и графитовые электроды.

Данный метод имеет не столь широкое применение. Его используют для разбора металлического лома крупных размеров, проделывания отверстий и выжигания заклёпок, а также при демонтаже ненужных металлоконструкций.

Разрез осуществляется путём плавления металла в необходимой зоне, а не путём его сгорания. Благодаря этому качеству, появляется возможность работать с материалами, которые не поддаются резке газом, такими, как чугун или высоколегированные стали.

Данный метод не отличается высокой точностью проведения работы: ширина самого разреза большая, а кромки остаются неровными. Если использовать электроды с прямоугольным сечением, то удастся немного улучшить результат работы.

Дуговая резка плавящимся электродом

Этот метод позволяет достичь большей точности и чистоты, а сам разрез выходит более узким в отличие от предыдущего метода.

Для резки применяют те же электроды и того же диаметра, что для сварки, повысив при этом силу тока на 20-30%.

Проводя подобную работу в бытовых условиях, можно использовать простые электроды, но для улучшения процесса работы рекомендуется приобрести специальные электроды с особым покрытием.

Существует два вида составов покрытия. Первый: марганцевая руда (98%) и поташ (2%). Второй: марганцевая руда (94%), каолин (3%), мрамор (3%).

Благодаря такому покрытию, увеличивается устойчивость дуги, внутренний стержень плавится медленнее и обеспечивается его изоляция от стенок реза.

Расплавленный металл окисляется, благодаря особым компонентам, содержащимся в покрытии, это позволяет ускорить процесс резки.

Производство вышеописанных электродов осуществляется из проволоки диаметром от 3 до 12 мм и длиной до 300 мм. Толщина особого покрытия должна составлять 1-1,5 мм. Расчёт силы тока производится из следующего соотношения: 55-65 А на 1 мм диаметра используемого электрода.

Воздушно- и кислородно-дуговая резка

Такой способ разделения металлических частей отличается от предыдущих тем, что расплавленный электрической дугой металл сразу выдувается струёй сжатого воздуха или чистого кислорода. Обычно этот метод применяют с целью избавления от дефектов места сварки и разделения заготовок из нержавеющей стали толщиной не более 20 мм.

Из-за подачи кислорода происходит частичное выгорание металла, сопровождающееся выделением дополнительного тепла, что позволяет значительно ускорить процесс плавки. Данный метод применяется, если необходимо выполнить короткий разрез на любой строительной конструкции.

Разделение осуществляют графитовым или стальным электродом при постоянном токе с использованием специальных резаков. Электрод должен быть не тоньше 4-5 мм, имеющий покрытие ОММ-5, ЦМ-7 или ОСЗ-3. Сила тока может доходить до 250А и позволяет резать металл до 50 мм толщины. Сжатый воздух подаётся сбоку с силой давления 0,4-0,5 МПа. Средний расход кислорода варьируется от 100 до 160 л/мин.

Схема воздушно-дуговой резки металла

Если использовать резак типа РГД, тогда электрододержатель держат в правой руке, а сам резак в левой. Как только металл начинает плавиться, на него подаётся струя воздуха и выдувает его.

Ручная дуговая резка покрытыми электродами – Осварке.Нет

Ручная дуговая резка покрытыми электродами основана на расплавлении металла электрической дугой и «проваливанию» жидкого металла вниз под собственным весом.

В отличии от ручной дуговой сварки при резке силу тока источника питания устанавливают на 30-40% больше. Это необходимо для более интенсивного расплавления металла.

Во время ручной резки необходимо обеспечить легкое стекание жидкого основного и электродного металла.

Разрезать тонкие детали покрытым электродом достаточно легко. Для того чтобы облегчить разрезание более толстых деталей электродом выполняют пилообразные движения по всей толщине разрезаемого торца постепенно продвигаясь вперед. Рекомендуемый угол наклона электрода к основному металлу 30-60°.

При резке покрытыми электродами ширина реза выходит очень большей, а кромки деталей с грубой, не ровной поверхностью. Поэтому этот метод используют только для грубой, черновой резки сталей, чугуна и цветных металлов.

Читайте также:  Как сделать каркас из профиля для гипсокартона для труб

Существуют специально разработанные электроды для дуговой резки, которые повышают стойкость горения дуги при резке, замедляют горение стержня, ионизируют его от стенок реза и увеличивают скорость реза за счет окисления металла компонентами покрытия. При этом можно получить более чистый и узкий рез.

Для резки, строжки, прожигания отверстий, вырезанию дефектов швов и литья можно использовать электроды следующих марок: АНР-2, АНР-3, АНР-4, ОЗР-1, ОЗР-2. Используя эти электроды можно получить чистую поверхность реза, кромки не насыщаются углеродом, а аэрозоли не содержат вредных примесей. Стальными плавящимися электродами можно резать детали толщиной до 15 мм.

Режимы дуговой резки и практически не отличаются от режимов сварки. При резке сила сварочного тока должна быть выше, примерно на 20 А для каждого миллиметра толщины электрода. Если для сварки электродами диаметром 3 мм был выбран сварочный ток 120 А, то для резки необходимо взять 120 + (20 * 3) = 180 А.

Преимуществом дуговой резки покрытыми электродами является универсальность оборудования, которое не отличается от оборудования для сварки и может быть использовано для обеих технологических процессов. Переход от одного процесса к другому осуществляется лишь сменой режимов и в некоторых случаях электродов.

Недостатком процесса является большая ширина реза, неровности разрезаемых кромок и низкая производительность процесса по сравнению с кислородной и плазменной резкой.

Воздушно-дуговая резка

Воздушно-дуговая резка основывается на расплавлении металла электрической дугой и его непрерывном удалении направленной струей сжатого воздуха.

Данная технология требует применения инструментов специальной конструкции. Использующиеся в работе резаки могут иметь кольцевое или последовательное расположение воздушной струи.

В последнем случае обтекание электрода сжатым потоком осуществляется только с одной стороны.

Особенности

В воздушно-дуговой резке используются угольные или графитовые электроды. Последние являются более прочными, отличаются меньшим электрическим сопротивлением (0,0008 Ом против 0,0032 Ом для кубика с ребром 1 см). Возможно использование угольных омедненных электродов.

В качестве источника питания при дуговой резке металла используются преобразователи постоянного тока или трансформаторы. Подача сжатого воздуха на резак идет от цеховой сети или передвижного компрессора. Давление должно находиться в пределах 0,4–0,6 МПа. Его больший уровень нецелесообразен, так как слишком сильный поток снижает стабильность электрической дуги.

В воздушно-дуговой резке, как правило, используется постоянный ток обратной полярности как более производительный. Применение же переменного целесообразно при мелких работах, например, удалении местных неровностей сварного шва. Использование в таких случаях постоянного тока прямой полярности приводит к увеличению зоны нагрева, что затрудняет устранение расплавленного металла.

Схема воздушно-дуговой резки металлов Величина тока при воздушно-дуговой резке вычисляется по формуле:

I = K x d,

где d – диаметр электрода в мм, К – линейный коэффициент, составляющий 46–48 А/мм для угольных и 60–62 А/мм для графитовых электродов. Полученное число дает значение тока в амперах.

Сфера использования

Воздушно-дуговая резка широко применяется для обработки большинства черных и цветных металлов.

Чаще всего она используется в следующих случаях:

  • для устранения дефектных участков сварных швов;
  • резки металлических листов толщиной до 20–25 мм;
  • пробивки отверстий;
  • выплавки пороков литья;
  • срезки заклепок и т. п.

Виды воздушно-дуговой резки

Разделительная. Используется для резки листов из низкоуглеродистой и легированной стали толщиной до 25 мм. Величина тока (300–600 А) и диаметр электрода (6–12 мм) подбираются в зависимости от размеров материала.

Разделение листа осуществляется выплавкой металла вдоль траектории движения электрода.

Использование разделительной воздушно-дуговой резки целесообразно, когда необходимо обработать большое количество листового металла, а требования к ширине и точности реза невысоки.

Поверхностная. Применяется для обработки дефектов сварных швов, подрубки их корней, снятия фасок. Последняя операция может осуществляться одновременно на обеих кромках листа. Ширина канавки, которая образуется при такой обработке, на 2–3 мм больше диаметра использующегося электрода. Для поверхностной обработки требуется меньшая величина тока, чем для разделительной дуговой резки.

Аппаратура и технология

Стандартный пост для воздушно-дуговой резки включает:

  • пусковую аппаратуру;
  • шланг с компрессором;
  • источник питания;
  • сварочный кабель;
  • резак.

При установке в производственном помещении шланг подсоединяется к цеховому воздухопроводу, а не к компрессору. На строительных площадках пост оборудуется в передвижном или уже существующем машинном зале, с подключением к сварочному оборудованию постоянного тока.

Основным рабочим инструментом является резак типа РВД, оснащенный воздушным клапаном и устройством для зажима электрода.

В качестве источников питания для резки используется стандартное сварочное оборудование: преобразователи типа ПСО, выпрямители ВД или ВДУ, другие ИП.

При отсутствии компрессора и центральной сети допустимо использование баллонов со сжатым воздухом при оснащении их редуктором, понижающим давление.

Техника безопасности при воздушно-дуговой резке

Все сварочные работы связаны с определенными факторами, которые могут нанести вред здоровью человека.

  • источники постоянного тока большой величины;
  • расплавленный металл, образующийся при резке;
  • ультрафиолетовое излучение электрической дуги;
  • токсичные газы и пыль, образующиеся в процессе воздушно-дуговой резки.

Чтобы обезопасить себя от перечисленных факторов, следует точно выполнять инструкции по эксплуатации оборудования и работать только в специальной одежде. Помещение, в котором производится воздушно-дуговая резка, должно хорошо вентилироваться. Исключение составляют открытые строительные площадки, где происходит естественный воздухообмен.

В связи с высокой мощностью сварочного электрооборудования перед его включением обязательно следует проверить заземление.

Процесс воздушно-дуговой резки
  • Вылет электрода не должен быть более 100 мм, по мере обгорания его следует выдвигать вперед.
  • Сначала открывается клапан для подачи воздуха в рабочую зону, и лишь затем подается напряжение.
  • Резка производится постоянным током обратной полярности, при этом электрод следует передвигать справа налево под углом 50–60° к поверхности.
  • Не следует слишком сильно нажимать на угольный/графитовый электрод, так как он может сломаться.
  • Скорость резки падает с увеличением толщины листа, при этом ширина полученной линии увеличивается.
  • При поверхностной и разделительной технологии используются одни и те же инструменты и оборудование.

Воздушно-дуговая резка металла: технология и принцип использования

  • Инструкционная карта 37 — Дуговая резка угольным и металлическим электродами
  • К
  • атегория:
  • Руководство газосварщика газорезчика
  • Инструкционная карта 37 — Дуговая резка угольным и металлическим электродами
  • Далее: Инструкционная карта 38 — Воздушно-дуговая и кислородно-дуговая резка

Учебно-производственные задания. I — прямолинейная разделительная резка, II — криволинейная разделительная резка графитовым и металлическим электродами.

Цель заданий: научиться выполнять дуговую резку различными марками электродов.

Подготовить оборудование постов для дуговой резки и электрододержатели, пластины из углеродистой стали толщиной 10—20 мм, обрезки швеллеров, уголков, труб и образцы из чугуна и цветных металлов, угольные и графитовые электроды диаметром 8—12 мм и толстопокрытые электроды диаметром 4—5 мм. Иметь на рабочем месте молотки, зубила, стальные щетки, линейки, мел, защитные маски или щитки.

I. Прямолинейная разделительная резка

Резка графитовым (угольным) электродом

1. Установить пластину толщиной 10—20 мм из углеродистой стали в наиболее удобное положение так, чтобы расплавленный металл мог свободно стекать вниз. Для сбора стекающего металла и шлака использовать ящики из металла или подкладывать под разрезаемую деталь асбест или листы железа. 2.

Очистить участки будущих резов от загрязнений салфетками с последующей зачисткой стальными щетками. 3. Разместить пластину на полоски шириной 20— 30 мм. При разметке учесть припуск на ширину реза. 4. Вставить графитовый электрод диаметром 10 мм в электрододержатель, подключенный к отрицательному полюсу источника питания (трансформатору или выпрямителю). 5.

Плюсовой полюс источника питания подключить к столу резчика (к детали). 6. Включить выпрямитель (ВДУ-504) нажатием на черную кнопку, расположенную на приборном щитке выпрямителя. 7. Установить ток силой 300—310 А путем перемещения ручки потенциометра, расположенной на приборном щитке выпрямителя ВДУ-504, контроль осуществлять по приборам. 8.

Разрезать пластину на полосы шириной 20— 30 мм. 8.1. Возбудить дугу на одном из краев пластины 8.2. Расплавить кромку металла и переместить электрод вниз. 8.3. Отрезать полосы, сохраняя положение электрода под углом, равным 30—60°, и перемещая графитовый электрод по определенной траектории. 9. Повторить п. 1—7 на образцах из чугуна и цветных металлов. 10.

Выполнить контрольный рез и оценить качество резки критериями при оценке являются прямолинейность реза и минимальное количество оставшихся наплывов с нижней стороны пластины. Резка покрытыми металлическими электродами 11. Повторить п.

1—7 на образцах из легированной стали, чугуна, меди и ее сплавов (техника резки ничем не отличается от техники резки угольным электродом, однако резку можно выполнять и на переменном токе, использовать для резки любые толстопокрытые электроды). 11.1. В качестве образцов использовать пластины, уголки и швеллеры.

Резку осуществлять в продольном, поперечном и косом направлениях. 11.2. Выполнить контрольное упражнение (контрольный рез): обрезать швеллер или уголок под углом 45°; отрезать кусок трубы диаметром 150—350 мм под прямым углом к оси трубы (трубу установить в специальном приспособлении, позволяющем вращать ее во время резки).

II. Криволинейная разделительная резка графитовым и металлическим электродами

1. Взять пластины из углеродистой (легированной) стали толщиной 10—20 мм. 2. Разметить очищенные пластины для вырезки фланцев, различных круглых и фигурных отверстий. 3. Разместить пластины на подставках-опорах так, чтобы капли металла и шлак, образующиеся в процессе резки, свободно стекали вниз и собирались в металлическом ящике. 4.

Установить электрод в электрододержатель. Подобрать силу тока в зависимости от диаметра электрода (6, 8, 10, 12 мм), толщины и свойств разрезаемого металла. 5. Осуществить вырезку круга. 5.1. Возбудить дугу в точке на верхней поверхности пластины. 5.2.

Расплавить кромку и переместить электрод вниз по кромке, выплавляя канавку металла на всей толщине пластины. 5.3. Совершая возвратно-поступательные движения концом электрода (вниз-вверх), подойти к размеченной фигуре и выполнить разделительную резку. 6. Вырезать фланец 6.1. Выполнить первый рез.

Для этого установить угольный электрод перпендикулярно поверхности пластины в точке, возбудить дугу. 6.2. Не перемещая электрод и поддерживая устойчивое горение дуги, проплавить металл насквозь (прожечь отверстие). 6.3.

Перемещать электрод по траектории, оставляя электрод в вертикальном положении в течение всего реза (правило справедливо при малом радиусе кривизны). 6.4. Установить электрод перпендикулярно поверхности пластины над точкой. 6.5. Возбудить дугу и прожечь отверстие в точке 2. 6.6.

После пробивки отверстия наклонить электрод на 10—15° в сторону, обратную направлению резки. При прямолинейной резке электрод наклонять на угол 30—60°. 6.7. Перемещая конец электрода по известной траектории относительно толщины металла и поступательно в направлении резки, вырезать фланец. 6.8.

Вырезать другие геометрические фигуры, используя чугунные, медные и другие образцы. 7. При завершении упражнений по приобретению навыков по дуговой резке угольными (графитовыми) и толстопокрытыми электродами изготовить фланец с четырьмя пробитыми отверстиями под болты. Для получения отверстий правильной формы и заданного диаметра совершать пилообразные движения электродом относительно верхней и нижней поверхности листа и одновременно перемещать его по окружности.

Основными критериями при оценке качества являются: прямолинейность и чистота поверхности реза, правильная геометрия отверстий, минимальное количество наплывов (грата) с нижней стороны пластины.

Особенности

В воздушно-дуговой резке используются угольные или графитовые электроды. Последние являются более прочными, отличаются меньшим электрическим сопротивлением (0,0008 Ом против 0,0032 Ом для кубика с ребром 1 см). Возможно использование угольных омедненных электродов.

В качестве источника питания при дуговой резке металла используются преобразователи постоянного тока или трансформаторы. Подача сжатого воздуха на резак идет от цеховой сети или передвижного компрессора. Давление должно находиться в пределах 0,4–0,6 МПа. Его больший уровень нецелесообразен, так как слишком сильный поток снижает стабильность электрической дуги.

В воздушно-дуговой резке, как правило, используется постоянный ток обратной полярности как более производительный. Применение же переменного целесообразно при мелких работах, например, удалении местных неровностей сварного шва. Использование в таких случаях постоянного тока прямой полярности приводит к увеличению зоны нагрева, что затрудняет устранение расплавленного металла.

Схема воздушно-дуговой резки металлов Величина тока при воздушно-дуговой резке вычисляется по формуле:где d – диаметр электрода в мм, К – линейный коэффициент, составляющий 46–48 А/мм для угольных и 60–62 А/мм для графитовых электродов. Полученное число дает значение тока в амперах. Идеи декорирования дома: 19 беспроигрышных вариантов

Разновидности

Электроды для резки бывают различных видов. Наиболее часто используются обычные электроды, внутри которых находится металлический стержень, а поверх него обмазка. Покрытие бывает рутиловым или основным. Результатом применения этого вида электродов является ровный разрез в требуемом месте металлоконструкции. Горение дуги является стабильным, окисление металла сведено к минимуму.

Наиболее целесообразно применять металлические электроды для разделывания трещин, а также для удаления с помощью резки поверхностных дефектов. Перед началом работы необходимо проведение прокаливания металлических электродов при высокой температуре.

Резка металла угольным электродом не имеет особых отличий от применения металлических расходников. Однако, этот вид является более подходящим для сварочных работ. Достоинство резки угольным электродом заключается в более медленной скорости плавления, чем при применении металлических расходных элементов. Это способствует получению среза, имеющего аккуратный вид.

Помимо этого при использовании угольных электродов даже небольшая сила тока вызывает быстрый разогрев детали, подлежащей разрезанию. Это приводит к снижению расхода электродов. Работать желательно на постоянном токе с обратной полярностью.

Разрезать угольным электродом можно изделия толщиной до ста миллиметров. В отличие от других видов угольные электроды не расплавляются, а постепенно начинают сгорать. Это приводит к уменьшению вырабатывания шлака, и получению более чистого среза.

Трубчатые электроды применяются для кислородно-дугового способа резки металлов. Их отличие заключается в том, что в основе находится не металлический стержень, а трубка, наполненная кислородом. Во время плавления кислород начинает постепенно высвобождаться, способствуя образованию разреза. К недостаткам следует отнести то, что поток кислорода может нарушать стабильность горения дуги.

Вольфрамовые электроды — это электроды для плазменной резки. Резка осуществляется в среде защитного газа. Сила тока должна быть установлена выше, чем при использовании этого вида электродов при сварке. Это позволит получать равномерный разрез по всей толщине изделия.

Виды воздушно-дуговой резки

Разделительная. Используется для резки листов из низкоуглеродистой и легированной стали толщиной до 25 мм. Величина тока (300–600 А) и диаметр электрода (6–12 мм) подбираются в зависимости от размеров материала.

Разделение листа осуществляется выплавкой металла вдоль траектории движения электрода.

Использование разделительной воздушно-дуговой резки целесообразно, когда необходимо обработать большое количество листового металла, а требования к ширине и точности реза невысоки.

Поверхностная. Применяется для обработки дефектов сварных швов, подрубки их корней, снятия фасок. Последняя операция может осуществляться одновременно на обеих кромках листа. Ширина канавки, которая образуется при такой обработке, на 2–3 мм больше диаметра использующегося электрода. Для поверхностной обработки требуется меньшая величина тока, чем для разделительной дуговой резки.

Аппаратура и технология

Стандартный пост для воздушно-дуговой резки включает:

  • пусковую аппаратуру;
  • шланг с компрессором;
  • источник питания;
  • сварочный кабель;
  • резак.

При установке в производственном помещении шланг подсоединяется к цеховому воздухопроводу, а не к компрессору. На строительных площадках пост оборудуется в передвижном или уже существующем машинном зале, с подключением к сварочному оборудованию постоянного тока.

Основным рабочим инструментом является резак типа РВД, оснащенный воздушным клапаном и устройством для зажима электрода.

В качестве источников питания для резки используется стандартное сварочное оборудование: преобразователи типа ПСО, выпрямители ВД или ВДУ, другие ИП.

При отсутствии компрессора и центральной сети допустимо использование баллонов со сжатым воздухом при оснащении их редуктором, понижающим давление.

Расшифровка маркировки чугунов и неметаллических материалов.

Техника безопасности при воздушно-дуговой резке

Все сварочные работы связаны с определенными факторами, которые могут нанести вред здоровью человека.

  • источники постоянного тока большой величины;
  • расплавленный металл, образующийся при резке;
  • ультрафиолетовое излучение электрической дуги;
  • токсичные газы и пыль, образующиеся в процессе воздушно-дуговой резки.

Чтобы обезопасить себя от перечисленных факторов, следует точно выполнять инструкции по эксплуатации оборудования и работать только в специальной одежде. Помещение, в котором производится воздушно-дуговая резка, должно хорошо вентилироваться. Исключение составляют открытые строительные площадки, где происходит естественный воздухообмен.

В связи с высокой мощностью сварочного электрооборудования перед его включением обязательно следует проверить заземление.

Процесс воздушно-дуговой резки

Газовая резка

Газокислородная резка основана на способности некоторых металлов гореть в струе кислорода с выделением большего количества тепла.

Газокислородным способом можно резать только те металлы, у которых температура воспламенения (Тв) ниже температуры плавления (Тпл), а температура плавления образующихся окислов (Ток) ниже температуры плавления металла.

Окислы должны обладать хорошей жидкотекучестью и легко удаляться продувкой воздухом или кислородной струей. Для концентрации тепла теплопроводность металла должна быть низкой. Этим методом можно резать углеродистую сталь с содержанием до 0,7 % С и низколегированные конструкционные стали.

При резке высокоуглеродистых сталей требуется их предварительный нагрев до 650–700 °С.

Не поддаются газовой резке чугуны, высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали, цветные сплавы, так как температура плавления образующихся окислов выше температуры плавления сплавов.

Газокислородная резка осуществляется с помощью обычного газосварочного оборудования, только вместо сварочной горелки присоединяют резак, подающий газовую смесь для подогрева металла и кислород для его сжигания. Резак имеет сменные мундштуки – подогревательные (наружные) и режущие (внутренние).

Рис. 42. Газовая резка: а – схема процесса: 1 – струя режущего кислорода; 2 – подогревающее пламя; 3 – металлическое изделие; 4 – зона реза; 5 – выдуваемые окислы; б – автоматическая резка металла газом

Схема процесса газовой резки приведена на рис. 42. Смесь кислорода и горючего газа направляется в кольцевой канал мундштука режущей горелки. При выходе из мундштука газовая смесь зажигается, образуя пламя 2, которое направляют на разрезаемый металл 3.

После нагрева металла до требуемой температуры подача горючего газа прекращается и усиливается поступление кислорода, струя 1 которого при выходе из мундштука, соприкасаясь с нагретым металлом, активизирует горение. В процессе сгорания металла образуются окислы 5, которые увлекаются струей режущего кислорода и затем выдуваются из полости реза 4.

Таким образом, газовая резка слагается из трех процессов: подогрева металла, горения металла в среде кислорода, выдувания окислов.

Основные правила работы при воздушно-дуговой резке

  • Вылет электрода не должен быть более 100 мм, по мере обгорания его следует выдвигать вперед.
  • Сначала открывается клапан для подачи воздуха в рабочую зону, и лишь затем подается напряжение.
  • Резка производится постоянным током обратной полярности, при этом электрод следует передвигать справа налево под углом 50–60° к поверхности.
  • Не следует слишком сильно нажимать на угольный/графитовый электрод, так как он может сломаться.
  • Скорость резки падает с увеличением толщины листа, при этом ширина полученной линии увеличивается.
  • При поверхностной и разделительной технологии используются одни и те же инструменты и оборудование.

Принцип работы

Для того, чтобы осуществлять резку металла, используя инвертор, следует правильно подбирать значения тока. Это зависит от вида разреза, толщины металла и выбранного электрода. При разделительной резке металлический лист следует установить в такое положение, чтобы расплавленный металл имел возможность свободно вытекать наружу.

Электроды должны находиться в строго перпендикулярном положении по отношению к поверхности. Если лист расположен вертикально, то движение электрода должно осуществляться сверху вниз. Сами электроды должны быть толще разрезаемого изделия. Разрезать тонкий металл можно электродами диаметром 3 миллиметра. Для более толстых используются электроды 4 и 5 миллиметров.

Для ликвидации поверхностных дефектов следует применять поверхностную резку. В этом случае электрод следует держать под небольшим наклоном, градусов пять-десять. При необходимости сделать канавку электрод надо раскачивать из одной стороны в другую, постепенно погружая его в образуемую полость.

Электродами также можно прорезывать в металле отверстия. Проплавляют отверстия до достижения нужного диаметра. Вначале прожигают небольшое отверстие, а затем постепенно его расширяют.

Электрод необходимо держать строго перпендикулярно поверхности, в которой прорезывается отверстие, иначе края могут получиться не совсем ровными. Допускаются только незначительные отклонения от прямого угла.

Перед началом процесса необходима проверка исправности применяемого оборудования. Дугу следует разжигать чирканьем или постукиванием.

Резка металла ручной дуговой сваркой: особенности, сфера применения, способы

Конечная цель резки состоит в получении заготовок нужного размера при разделении металла на части.

При серийном производстве или при необходимости разрезать материал большой толщины применяют резку металла электродуговой сваркой.

Поскольку метод не обладает высокой точностью, его с успехом применяют для демонтажа больших конструкций, например, трубопроводов. Привлекает простота этого способа.

Требование к высокой квалификации сварщика не предъявляется. Для сварки и резки из оборудования необходим сварочный аппарат, а из инструментов — специальный электрод.

Описание технологии

Дуговая резка металла выполняется при помощи сварочного инвертора. Он, по сути, представляет собой трансформатор, вырабатывающий ток определенной силы, достаточной для образования сварочной дуги.

Данная технология появилась достаточно давно, тридцать-сорок лет назад.

Не являясь суперсовременной, как например плазменная, она продолжает оставаться популярной и широко применяемой, вследствие простоты использования, эффективности и удобству работы.

Эксплуатация сварочного аппарата, в том числе резка металла обычным или специальным электродом, не представляет особой сложности и не требует профессиональных знаний и навыков. Но при этом необходимо учитывать требования техники безопасности, так как выполнение сварочных работ связано с электрическим напряжением.

Технологический процесс

Технологии электродуговой сварки и резки металла начинается одинаково. Сварочный аппарат подключают к сети. Одним кабелем он подсоединяется к детали, а вторым к держателю с электродом.

Величину тока выставляют в зависимости от толщины материала и размера электрода. Постукивая электродом по металлической поверхности, возбуждают дугу.

Металл под воздействием высокой температуры начинает плавиться.

При соприкосновении с кислородом воздуха происходит окисление начинающего твердеть металла. Это может привести к возникновению дефектов в виде окислов. Чтобы этого избежать используют инертный защитный газ. Чаще всего в этой роли выступают аргон и гелий. Газ, который используется для резки и сварки металлов подают в сварочную ванну.

Резка имеет три разновидности:

  1. Разделительная. Предполагает возможность вытекания расплавленного металла из получившегося разреза. Диаметр электрода больше, чем ширина листа. Если лист расположен в вертикальной плоскости, то сварку производят методом сверху вниз. Электрод располагают перпендикулярно и совершают перемещение вдоль намеченной линии. Если должны быть выполнены сквозные отверстия, то начинать следует с них.
  2. Поверхностная. Применяется, когда требуется проложить на поверхности металла различного рода канавки, а также убрать дефекты в виде наплывов. Для получения широких канавок электродом совершают поперечные колебательные движения. Перемещение делают при небольшом погружении электрода вглубь металла.
  3. Вырезка отверстий. Сначала делают небольшое отверстие, а затем расширяют до нужного размера. Допустимо небольшое отклонение электрода от перпендикуляра к поверхности в сторону окружности.

Сварочный ток

Что же со сварочным током? Как вы уже, надеюсь, поняли, чем больше сварочный ток, тем больше энергии передается в зону сварки, тем сильнее и глубже плавится металл и тем более ‘толстые’ изделия вы можете соединять. А чтобы передать ток большей силы, нужен более толстый проводник. Соответственно, мы можем выйти на прямую зависимость: толщина металла — толщина электрода — сила тока.

Часто на сварочных аппаратах наносят таблички соответствия толщины электрода и сварочного тока. Я рекомендую вам не воспринимать подобные таблицы как догму — это всего лишь отправная точка для того, чтобы вы ориентировались. Для домашнего хозяйства вам вполне хватит тока до 160А, который позволяет использовать электрод 4 мм. На моей памяти я очень редко применял этот диаметр электродов.

В основном — это 2 и 3 мм. Существует еще диаметр 2.5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М (типы для углеродистых сталей). Ориентировочно сила сварочного тока может быть определена по формуле: I=Kdэл.

Где К- опытный коэффициент, равный 40-60 мм для электродов из низкоуглеродистой стали и 35-40 мм для электродов со стержнем из высоколегированной стали, а dэл — это диаметр вашего электрода.

Толщина металла, мм 2 3 4 — 5 4 — 5 5 — 10 5 — 10
Диаметр электрода, мм 2 3 3 4 4 5
Сила сварочного тока, А 40 — 80 80 — 120 100 — 150 160 — 200 160 — 210 180 и более

Электроды для резки

При сварке и резке металлов используют специальные электроды. Отличие от обычных электродов заключается в большем количестве тепла, создаваемого сварной дугой, и повышенной теплостойкости обмазки.

Резка металлов с помощью сварки может производиться разными видами электродов:

  1. Неплавящийся. Изготовляется из вольфрама. При процессе с неплавящимся электродом разрез получается довольно грубый. При процессе необходима защитная газовая среда. Используется для легированной стали и цветных металлов.
  2. Плавящийся. Для получения аккуратного внешнего вида применяют плавящиеся электроды.
  3. Угольный. Иначе их называют графитовыми. Угольные электроды применяют для неответственных деталей. Их достоинством является более медленное плавление. Особенностью является то, что они не расплавляются, а сгорают. Это уменьшает количество шлака, и срез получается более чистым. Еще одной особенностью является способность разогреваться до очень высокой температуры при небольшом токе.
  4. Трубчатый. Трубчатые электроды находят применение, когда резка происходит кислородно-дуговым способом. Основой электрода является особая трубка с толстыми стенками полая изнутри.

При решении, как резать сваркой металл, следует сделать выбор между этими видами электродов. Резка может осуществляться и обычными электродами. В этом случае ток следует увеличить на 30-40%. Это потребует большего расхода электроэнергии, и соответственно, увеличит расходы на проведение процесса.

Необходимые инструменты и оборудование

Перед тем, как резать металл приобретенным сварочным инвертором, необходимо подготовить требующееся для этого оборудование и инструмент:

  • непосредственно сварочный аппарат (представлен на рынке строительного и промышленного оборудования в различных вариантах от самых разных производителей);
  • молоток и щетка;
  • электроды. Резка металла дуговой сваркой до последнего времени выполнялась с применением самых обычных электродов. Сейчас чаще используются специальные электроды, применяемые для резки электросваркой и обозначаемые маркировкой ОЗР. Они отличаются высокой теплоустойчивостью покрытия, обеспечивающего ускорение резки, увеличение производительности и качеств реза. Использование специальных электродов ОЗР позволяет разрезать материал таким образом, что выделяется намного большее количество тепла, а дуга получается стабильной и устойчивой.

Для безопасной работы требуется приобретение защитной экипировки, включающей в себя:

  • специальный костюм (роба);
  • рукавицы (краги);
  • защитная маска, оборудованная светофильтром;
  • ботинки, подошва которых сделана из резины;
  • при работе в замкнутом и небольшом по объемам пространстве — респиратор.

Все перечисленное выше оборудование, материалы и экипировка доступны и могут быть с легкостью приобретены практически в любом специализированном магазине.

Подготовка металла перед сваркой

Следующей особенностью, о которой должны знать новички-электросварщики, является удаление сильной ржавчины с металла. Если металл покрыт толстым слоем ржавчины, то это приведёт к образованию плохого контакта, из-за чего непременно возникнут сложности со сваркой.

Поэтому, не ленимся, и болгаркой, а возможно щеткой по металлу, если не доводим поверхность до блеска, то, хотя бы, напрочь, избавляемся от ржавчины на ней. В таком случае электрод не будет прилипать к металлу, который, в свою очередь, не будет разбрызгиваться в стороны, да так, что заготовка приобретёт совсем мрачный, и уж точно, не товарный вид.

Что ещё следует учитывать начинающим сварщикам, которые решили освоить за несколько дней сварочный инвертор. В первую очередь, это скорость сварки, она тем выше, чем тоньше металл вы будете варить. Порой лучше сначала взять тонкие листы на прихватки, а уж потом, аккуратно проваривать шов.

При этом нужно захватывать кромки двух заготовок, передвигая электрод из стороны в сторону. Думаю, этих простых советов действительно хватить для того, чтобы не накосячить с электродами, как я, в свой первый раз. Как говорится, лучше учиться на чужих ошибках, чем на своих собственных.

Резка металла электродуговой сваркой

Металлы режутся самыми разными способами. Одни выполняют максимально точный рез, другие не очень, третьи только чтобы отрезать.

Резка электродуговой сваркой вполне подходит для этого дела, но шов не будет красивый и линия реза точной, как например, если резать плазмой или лазером, но все же, этот метод очень широко распространен и популярен.

Для резки электродуговой сваркой необходим сварочный аппарат и электрод. Разрезать можно как тонкий металл, так и толстый, только необходимо отрегулировать силу тока.

Виды дуговой сварки

Сплавление включает множество методов, каждая из которых нашла применение на производстве. Конкретные разновидности:

  • импульсно-дуговая;
  • механизированная;
  • контактно-дуговая;
  • ручная;
  • электрическая;
  • полуавтоматическая.

Изначально использовалась только человеческая сила, без привлечения сторонних механизмов. Сам процесс подачи электрода и его перемещения осуществлялся профессионалом самостоятельно.

Механизированный вариант – это ручная дуговая сварка алюминия электродами в защитном газе. Во время мероприятия вместе с электродной проволокой подаются специальные газы – аргон или гелий, которые защищают рабочую поверхность от внешней среды.

Контактно-дуговой подходит для тонкого цветного металла. Данную разновидность также называют точечным за счет небольшой области работы. Принцип действия: ток пропускается через одно изделие, которое соприкасается с другим. В результате происходит сплавление.

Импульсно-дуговой использует энергию импульсов, которые подаются от специального аккумулятора. Благодаря этому появилась ручная электродуговая сварка алюминия и нержавеющей стали электродами.

Электрический тип – классический вариант, в котором используется энергия дуги без дополнительных механизмов. В настоящее время пользуется спросом полуавтоматика, которая избавляет сварщика от необходимость регулярно менять электроды.

Область применения дуговой сварки

Сфера использования электродуги обширна. Данный метод применяется в следующих мероприятиях:

  • сплавление арматурных сеток и каркасов;
  • стыкование стержней;
  • заготовка и соединение закладных элементов.

Места, где используется электрическая дуга – цеха заводов и стройплощадки. Ни одно производство или монтаж не обходятся без объединения элементов.

Для каких металлов мы применяем электродуговую сварку?

Электричество универсально и способно плавить даже самые твердые материалы. Мы используем электродуговой способ как для работы с

листовым металлом, так и для мероприятий с отдельными деталями. Наш арсенал включает оборудование, которое позволяет исполнять любые манипуляции, от автоматической дуговой сварки под флюсом до дуговой сварки в вакууме.

Преимущества электрической сварки дугой

  • гибкость;
  • универсальность;
  • оперативность;
  • простота;
  • транспортабельность.

Данный способ соединения отлично подходит для работы в ограниченном пространстве и обеспечивает быстрый переход от одной поверхности к другой.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Источник

Adblock
detector