Metallin happipolttoaineleikkaus: tekniikka, tarvittavat laitteet, turvatoimenpiteet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Metallien happipolttoaineleikkausta (kirjallisuudessa löytyy termi "happipolttoaineleikkaus") käytetään aktiivisesti teollisuudessa levymateriaalin leikkaamiseen teräksestä ja muista seoksista vaaditun pituisiksi työkappaleiksi. Tätä tekniikkaa käytetään myös useissa rakenteiden korjauksissa ja purkamisessa. Sen suosio johtuu laitteiden suhteellisen yksinkertaisuudesta ja alhaisista kustannuksista sekä korkeasta turvallisuudesta. Artikkeli sisältää tietoa itse tekniikasta, tarvittavista laitteista ja perusturvatoimista metallien ja muiden materiaalien happileikkaukseen.

Teknologian perusteet

Ennen leikkaamista on suositeltavaa lämmittää metalli polttimen liekillä. Tämä koskee vain materiaaleja, joilla on suuri poikkileikkaus. Mainittu liekki ilmenee hapen ja kaasun reaktion vuoksi. Jos tämä suositus laiminlyödään, metalli johtaa väistämättävääntymistä. Jos leikattujen kappaleiden geometrisella muodolla ei kuitenkaan ole merkitystä, esimerkiksi rakennusteräksestä valmistettuja rakenteita purettaessa sekä ohutseinämäisiä levyjä leikattaessa, kaasuhitsaus ja metallin happileikkaus ilman tuotteiden esilämmitystä on sallittua.

Korkeat lämpötilat leikkausvyöhykkeellä saavutetaan polttamalla erittäin puhdasta happea sylinteristä. Erittäin korkeapaineiset metallisäiliöt sisältävät 99-99,8 % happea. Jos lämmitykseen käytetään normaalipuhtaista happea (karkeasti sanottuna ilmakehän ilmaa), metallin tehokkaaseen happileikkaukseen tarvitaan erittäin puhdasta happea.

Pinnan esikäsittely

Jos tehtävänä on leikata suuri esine kuljetettaviksi paloiksi, jotka on määrä hävittää, pinnan esikäsittely voidaan jättää tekemättä. Leikkuri selviää tästä tehtävästä mahdollisimman lyhyessä ajassa. Toinen asia on uusien tuotteiden tuotanto. Tässä tapauksessa on tärkeää saada korkealaatuinen leikkausviiva, joka on puhdas hilseestä ja muista ei-toivotuista sulkeumuksista. Metallin happi-polttoaineleikkausta edeltää materiaalin perusteellinen puhdistus.

Saasteen poistamiseen on olemassa lukuisia menetelmiä. Suosituimmat niistä ovat pinnan lämmitys kaasuliekillä ja mekaaninen puhdistus. Ensimmäinen tapa on yksinkertaisin. Sen avulla voit poistaa tehokkaasti kalkkikiven - kaasuhitsauskoneen pahimman vihollisen. Sen ydin on metallipinnan kuumentaminen kriittisiin lämpötiloihin. Toinen menetelmä on kalliimpi ja vaatiierikoislaitteet (hiekkapuhalluskoneet, kaapimet, harjat jne.) ja ammattitaitoisia työntekijöitä.

Materiaaleja koskevat vaatimukset

Metallien happileikkaus voidaan altistaa lähes kaikille teräs- ja metalliseoksille. Yksi tärkeimmistä ehdoista on sulamispiste ja syttymislämpötila. Prosessin normaalia kulkua varten ensimmäisen indikaattorin on oltava huomattavasti korkeampi kuin toinen. On selvää, miksi: muuten materiaali sulaa mieluummin kuin palaa, mikä johtaa juovien muodostumiseen. Leikkausviiva näyttää epätark alta, mikä usein tekee mahdottomaksi osan jatkokäsittelyä työstökoneilla alustan siirtymisen seurauksena. Lisäksi tällaisella metallikerroksella voi olla huonot mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet.

Tietyt terästen koostumukseen epäpuhtauksina lisätyt alkuaineet voivat vaikuttaa negatiivisesti happipropaanimetallin leikkausprosessiin. Joten eniten jalostettuja ovat teräkset, joiden hiilipitoisuus ei ylitä 0,3%. Leikkausnopeus ei laske hiilipitoisuuden kasvaessa, mutta teräs altistuu ylikuumenemiselle, pintakerroksen kovettumiselle ja kovettuvien halkeamien muodostumiselle, mikä voi toimia jännityksen keskittäjinä ja johtaa koko työkappaleen hauraaseen murtumiseen.

Käsin leikkaus

Oxyfuel-metallin leikkaaminen jaetaan automaatio- ja koneistusasteesta riippuen mekanisoituun jamanuaalinen.

Manuaalista hitsausta suositellaan käytettäväksi pien- ja yksikappaletuotannossa sekä rakenteiden ja rakenteiden purkutöissä. Ihanteellinen aihioiden leikkaamiseen putkista, valujen poistamiseen valukappaleista ja niin edelleen.

Oxyfuel metallien ja metalliseosten leikkauslaitteet ovat erittäin liikkuvia, helppokäyttöisiä ja luotettavia. Näiden ominaisuuksien ansiosta tämä tekniikka on yleisin sekä teollisuusyrityksissä että korjausorganisaatioissa.

Prosessin mekanisointi

Viime vuosikymmeninä robotiikka on kehittynyt erittäin nopeasti. Nykyään robotteja käytetään lähes kaikkialla. Ja metallien happikaarileikkaus ei ole poikkeus. Nykyään CNC-leikkauslaitteet eivät ole enää yllätys. Nämä koneet voidaan varustaa useilla happi-polttoaineleikkauspolttimilla, mikä parantaa huomattavasti niiden jo ennestään korkeaa suorituskykyä. Kaikki johtavat ulkomaiset koneenrakennusyhtiöt ja -yritykset ovat ottaneet tällaisia laitteita aktiivisesti tuotantoketjuihinsa jo pitkään, ja kotimaiset yritykset pyrkivät pysymään mukana. Hitsaustöiden koneistusaste on keskimäärin noin 80%.

Oppisulatemetallin leikkaamisen ydin

Perinteinen leikkaus ei sovellu kaikille materiaaleille. Esimerkiksi kromilla ja nikkelillä seostettua terästä on vaikea leikata. Samanlainen ongelma ilmenee, kunei-rautametallien ja valuraudan leikkaaminen.

Sitten happivirtaustekniikka tulee apuun. Sen olemus on seuraava. Flux-jauhetta syötetään leikkausalueelle. Tämä aine syttyy ja palaa leikkaamisen aikana vapauttaen suuren määrän lämpöä, mikä mahdollistaa tulenkestävien karbidien, boridien ja metallioksidien sulamisen.

Oxy Flux-leikkauslaitteet

Voidaan sanoa, että tämän tyyppiseen metallin leikkaamiseen käytetään tavallisia vakiovarusteita, jotka on lisäksi varustettu juoksutusaineensyöttölaitteella (ns. juoksutusainesyöttölaite ja happileikkauspoltin metallin leikkaamiseen juoksutteensyötöllä). Yleisimmät tämäntyyppiset asennukset ovat tutkimuslaitoksen Avtogenmash URHS suunnittelemia laitteita. Tämä laite on suunniteltu terästen leikkaamiseen, joissa on runsaasti kromia ja muita seosaineita.

Tällaista laitetta voidaan käyttää myös koneelliseen leikkaukseen varustamalla kone juoksutusainesyöttölaitteella.

Oxy-flux-leikkaustekniikat

Tekniikka ei eroa perinteisistä klassisen happileikkauksen menetelmistä. Itse prosessi voidaan suorittaa sekä manuaalisesti että koneellisesti apuvälineillä, roboteilla ja laitteilla. Se voi myös olla sekä jakava että pinta. Suositellaan korkean kromi- ja nikkelipitoisuuden sisältävien terästen (eli tulenkestävät teräkset) leikkaamiseen ja leikkaamiseen.

Valuraudan happisulatusleikkauksen ominaisuudet

Palovamma vapauttaa paljon lämpöä palaessaan. Niin paljon, että tapahtuu niin sanottu valuraudan jäähdytys. Tämän ilmiön ydin on siinä, että hiili siirtyy vapaasta tilasta sidottuun. Toisin sanoen hiiliatomit tietyllä alueella muodostavat kemiallisen yhdisteen metalliatomien kanssa. Tähän liittyy valuraudan mekaanisten ominaisuuksien heikkeneminen (kovuus kasvaa, se muuttuu hauraammaksi). Nopeutetun lämpenemisen ja jäähdytyksen seurauksena pintaan muodostuu halkeamia, jotka voivat aiheuttaa tuotteen tuhoutumisen.

Ongelma voidaan ratkaista esilämmittämällä metallia ja säätämällä sen jäähdytysnopeutta. Vain työntekijä, jolla on korkea pätevyys ja laaja kokemus tällaisen työn suorittamisesta, voi selviytyä tällaisista tehtävistä.

Epärautametallien ja metalliseosten happileikkauksen ominaisuudet

Kupari on valuraudan tapaan lämmitettävä ennen leikkaamista. Lämmitys suoritetaan 800-900 celsiusasteen lämpötilaan. Kuparilla on korkea lämmönjohtavuus, joten leikkaaminen ilman esikuumennusta johtaa merkittävään vääntymiseen, tilavääristymään ja romuun.

Kuparipohjaiset seokset, joissa on muita elementtejä (messinki, pronssi jne.), on myös lämmitettävä. Esilämmityslämpötila ei kuitenkaan saa ylittää 500 celsiusastetta.

Happipolttoaineleikkaustekniikan edut ja haitat

Verrattuna muihin vaihtoehtoisiin eri teräslaatujen levymateriaalien leikkaamiseen, tämä tekniikka soveltuu erinomaisesti kaarevien linjojen leikkaamiseen, halkaisij altaan suurien reikien leikkaamiseen. Tämän menetelmän avulla voit myös tehdä sokeita reikiä.

Toinen ja erittäin merkittävä etu on laitteiden helppokäyttöisyys. Kaasuleikkurissa on pieni massa, joten hitsaaja voi työskennellä sen kanssa pitkään väsymättä. Tällä on positiivinen vaikutus suorituskykyyn.

Kaasu on suhteellisen edullinen ja halpa polttoaine. Ja tämä on kolmas etu.

Tekniikan erittäin merkittävä haittapuoli on käytettyjen aineiden räjähtävyys. Siksi teknisen kurin rikkominen ei ole sallittua. Turvallisuusmääräysten laiminlyönti voi johtaa vakaviin seurauksiin.

Metallinleikkauksen hapenrajoittimen toimintasäännöt

Ennen vaihteiston kytkemistä työntekijän on varmistettava, ettei kierteitetyillä pinnoilla ole likaa. Jos niitä on, on likaantuneet pinnat käsiteltävä kerosiinilla tai liuottimella. Vasta sen jälkeen, kun järjestelmä on tyhjennetty ja kaikki vieraat hiukkaset ja elementit, jotka voivat päästä vaihteistoon ja häiritä sen toimintaa, voidaan kiinnittää ja kiinnittää vaihteistoon.

Samalla tavalla asennetaan muut vaihteistot.

Kaasut käynnistetään avaamalla tasaisesti sylinterin venttiili. Jos poikkeamia toiminnasta ei havaita, venttiili voidaan avata kokonaan. Jos vaihteisto alkaa lämmetä, pitää epänormaalia ääntä, sulje happisylinterin vauhtipyörä välittömästi metallin leikkaamista varten.

Työturvallisuus

Jälkeenvalmistelutyössä on varmistettava, ettei kaasuvuotoja ole. Tämä voi olla erittäin vaarallista. Vasta sitten voit sytyttää leikkurin ja säätää liekkiä.

Jos sinun on pidettävä työssä lyhyt tauko (enintään kaksi tai kolme minuuttia), sulje leikkurin venttiili. Jos työ seisoo pitkäksi aikaa, on suljettava alennusventtiili ja kaasupullon venttiili.

Vain työntekijät, jotka ovat läpäisseet kaikki tarvittavat ohjeet, saavat työskennellä metallin happileikkauksessa.

Räjähtävien säiliöiden ja syttyvien materiaalien lähellä on kiellettyä työskennellä. Jos työtä tehdään pienissä suljetuissa tiloissa, työntekijöiden tulee levätä säännöllisesti ja hengittää raitista ilmaa.

Järjestelmällisesti (ei tilapäisesti) suoritettavat tuotannossa tehtävät hitsaustyöt tulee tehdä erityisesti varustetuissa tiloissa. Samanaikaisesti yhden työpaikan pinta-ala on vähintään neljä neliömetriä. Työpaikkojen välisten käytävien tulee olla vähintään 0,8 metriä.

Tilat on varustettava tehokkaalla haitallisten aineiden poistojärjestelmällä. Sen kapasiteetin tulisi olla 2500-3000 m³ per 1 m^{3 soihdutettua kaasua.}

Mikäli yhteen huoneeseen (pajaan) on asennettu enemmän kuin kymmenen hitsaajien työpaikkaa, niille kaasua ei tulisi syöttää sylintereistä, vaan keskitetysti kaasunjakeluasem alta. Kaasuja saa toimittaa olemassa olevista kaasuputkista.

Kaasupulloja saa kuljettaa vain suojakorkilla. He ovatestää venttiilin vaurioitumista ja likaantumista. Sylinterien kuljettaminen pitkiä matkoja käsin on kielletty. Näihin tarkoituksiin sinun on käytettävä erityisiä laitteita ja vaunuja. Sylinterien osuminen maahan tai toisiinsa ei ole sallittua.

Metallin leikkaamiseen tarkoitetussa happisylinterissä voi tekniikan ja työjärjestyksen vastaisesti muodostua räjähtävä kaasun ja hapen seos. Siksi vaihteiston säätöön tulee suhtautua vastuullisesti.