Сварка-ИНФО

Дуговая и воздушно-дуговая резка металлов

При дуговой резке расплавленный металл удаляется из зоны резки механическим воздействием сварочной дуги и под действием собственного веса. Этим методом можно резать низкоуглеродистые и легированные стали, цветные металлы и чугун.

Резку электрической дугой производят металлическим и угольным электродами в среде защитных газов. Применяемые металлические электроды должны иметь специальное толстое покрытие, которое при сгорании выделяет теплоту и кислород, что ускоряет процесс. В практике широко применяются обычные толстопокрытые электроды. Металлические электроды применяются главным образом при монтажных работах. Угольными электродами пользуются при работе на постоянном токе прямой полярности. Для получения более узкого реза применяются пластинчатые электроды.

Метод резки металлов электрической дугой имеет и некоторые недостатки

  • Низкая производительность процесса
  • недостаточная чистота реза
  • натеки на нижней кромке

Производительность процесса электродуговой резки определяется количеством выплавленного металла в единицу времени:

Gв = aв × I × t

откуда

aв = Gв ⁄ (I × t), (г⁄А·ч)

где:

Gв - количество металла, выплавленного в час, г
   I - величина тока при резке, А
   t - время горения дуги для определения производительности, ч
   aв - коэффициент выплавки, г⁄А·ч

Производительность зависит от силы тока и угла наклона электрода относительно поверхности обрабатываемого металла. Установлено, что наибольшая производитель-
ность будет при угле наклона 10° (рис.1). При таком угле наклона повышается эффективная тепловая мощность дуги за счет уменьшения потерь тепла в окружающее пространство.

Воздушно-дуговая резка представляет собой новый способ обработки металлов и объединяет два физических процесса

  • Расплавление металла теплом электрической дуги
  • Выдувание жидкого металла струей сжатого воздуха

Окисление металла при этом происходит лишь как попутное явление, не влияющее на процесс резки.

Количество выплавленного металла зависит от

  • Количества тепла, подведенного электрической дугой
  • От теплоемкости
  • Теплопроводности металла

Воздушно-дуговым способом можно резать

  • Углеродистую
  • Легированную
  • Высоколегированную сталь
  • Чугун
  • Бронзу
  • Латунь
  • Алюминий и его сплавы

При правильном ведении процесса расплавленный металл полностью удаляется и поверхность основного металла, вследствие кратковременности воздействия нагрева, не изменяет своего состава. Воздушно-дуговая резка применяется при поверхностной обработке металла для выплавки дефектных участков корня сварных швов, срезки заклепок, разделки трещин, выплавки пороков в отливках, для V -образных подготовок кромок под сварку, для пробивки отверстий для соединительных скоб, заклепок и др.

Преимущество воздушно-дуговой резки - ее экономичность, возможность использования недефицитных материалов, простота оборудования.

При воздушно-дуговой резке используют угольные электроды диаметром 6-12 мм, длиною от 250 мм и больше. Электроды при резке нагреваются до белого свечения и быстро "сгорают". При этом стержень заостряется и образует конус.

Меньше нагреваются и более устойчивы в работе

Воздушно-дуговая резка наиболее производительна при использовании постоянного тока обратной полярности, а при резке цветных металлов - прямой полярности.
При дуге прямой полярности под действием высокой температуры катод эмитирует электроны, получающие ускорение в катодной зоне и, тем самым, увеличивающие свою кинетическую энергию. Анод получает от столба дуги энергию в виде потока электронов и в виде теплового излучения. Эта энергия и энергия, выделяемая током за счет сопротивления раскаленного анода, расходуется на плавление металла на широком участке. При этом образуется чашеобразное углубление, по которому растекается расплавленный металл (рис.2а), удаление которого воздухом затруднено. Производительность резко падает.
   При дуге обратной полярности расплавленный металл образует форму конического выступа (рис.2б), который обусловлен тем, что движение потока электронов, направленное от катода к аноду (в данном случае от изделия), как бы центрирует массу расплавленного металла, стремясь увлечь металл в своем движении. Металл, расплавленный дугой обратной полярности, более подвижен и текуч. Струя воздуха легко удаляет жидкий металл.
   Основным рабочим инструментом при воздушно дуговой резки является резак.

Резаки, в зависимости от назначения и метода подачи воздуха, можно разделить на следующие группы

Резак с обтекаемой подачей воздуха
данным резаком можно производить резку в любом направлении: справа налево, слева направо, от себя, на себя. Недостатком резака с обтекаемой подачей воздуха является круговое обдувание электрода воздухом, что вызывает большой расход воздуха.
Резак с боковой подачей воздуха
данным резаком резку ведут в одном направлении (обычно справа налево), а воздух подается параллельно электроду сзади.
Резак с двухсторонней подачей воздуха
данный резак перемещают при операции справа налево и слева направо. Воздух подается и перед электродом и за ним.
Универсальный держатель-резак
данный резак употребляются не только для резки, но и для сварки металлов металлическим электродом.
Резак специального назначения
данные резаки снимают большие поверхности металла за один проход.

Производительность воздушно-дуговой резки прямо пропорциональна силе тока, т. е. целесообразно применять мощные сварочные генераторы. Рекомендуемые значения тока в зависимости от диаметра электрода приведены ниже:

Диаметр электрода, мм. 6 8 10 12
Сила тока, A 120 - 250 160 - 320 250 - 400 350 - 500

Питание резака сжатым воздухом производится от цеховой сети под давлением 4-6 атм или от сети индивидуального компрессора. Если давление больше, обрывается дуга, а если меньше - слабо выдувается металл.

Вылет электрода не должен превышать 100 мм. При работе электрод "обгорает" и периодически должен выдвигаться на ту же величину. Воздушный вентиль открывают до начала резки. Возбуждение дуги производится при поступлении воздуха. Выплавка металла начинается немедленно с появлением дуги, поэтому дугу надо возбуждать в намеченной точке реза. Во всех случаях электрод устанавливается с наклоном 35°-40° к поверхности металла. При использовании электрододержателей с боковой подачей воздуха (рис.3) воздушные отверстия должны быть внизу по отношению к рабочему концу угольного электрода в призме электрододержателя. Движение резака производится в направлении конца электрода.

Новости



Контакты

ООО «СварКон-Сервис»
192102, Санкт-Петербург,
ул.Самойловой, д.5, лит.С
Т.ф.: (812) 336-29-52/53
info@svarcon.ru