Способы дуговой сварки - Электродуговая резка
Подробности- Подробности
- Опубликовано 25.05.2012 16:20
- Просмотров: 34606
Способы резки стальным электродом Резка стальным электродом с тугоплавким покрытием является одним из видов разделительной резки. Она основана на выплавлении металла из зоны резания теплотой электрической дуги, возбуждаемой между электродом и разрезаемым металлом. Этот способ широко применяется при строительно-мотажных работах для грубой разделки металла. Резку производят стальными электродами с качественным покрытием, но более тугоплавким, чем для сварки. Такое покрытие обеспечивает при резке образование небольшого козырька, закрывающего зону дуги. Козырек предохраняет электрод от короткого замыкания на разрезаемый металл. Кроме того, наличие козырька способствует более сосредоточенному нагреву металла и позволяет производительнее вести резку. В качестве покрытия применяют смесь, содержащую 70% марганцевой руды и 30% жидкого стекла. Толщина слоя покрытия составляет 1...1,5 мм. Успешно используются также электроды о покрытием ЦМ-7 и ЦМ-7с. Электроды диаметром от 4 до 6 мм являются наиболее рекомендуемыми. Величину тока при резке выбирают в пределах 60...60 А на 1 мм диаметра электрода. Источником питания дуги могут служить обычные сварочные генераторы или сварочные трансформаторы. Дуговую резку применяют для разрезания металлов толщиной не более 30 мм. Производительность процесса низкая. При толщине разрезаемого металла 15 мм скорость резки не превышает 120...150 мм/мин. При этом расход электрода составляет от 1,0 до 1,5 кг на 1 м разрезаемого металла. Кислородно-дуговая резка отличается от дуговой резки тем, что на нагретый до плавления участок поверхности металла подают струю чистого кислорода. Кислород прожигает металл участка резания и выдувает образовавшиеся окислы и расплавленный металл из зоны резания. При сгорании металла выделяется дополнительная теплота, которая ускоряет процесс плавки и резки металла. Такой способ применяют при строительных и монтажных работах, когда выполняют короткие разрезы на различных строительных конструкциях. ВНИИавтогенмаш разработал способ ручной кислородно-дуговой резки резаком типа РГД. При этом способе резчик в правой руке держит электрододержатель, а в левой - резак. Возбудив дугу и нагрев металл до плавления, резчик нажимает на рукоятку кислородного клапана и направляет струю кислорода на линию резания. Затем в процессе резки дугу и резак перемещают вдоль линии резания. Электродами служат стальные стержни диаметром 4...5 мм с покрытиями ЦМ-7, ОММ-5, ОЗС-З и др. Величина тока в зависимости от диаметра электрода составляет 160...250 А. Этим способом можно разрезать металл толщиной до 50 мм. Металл толщиной от 10 до 20 мм режут электродом диаметром 4 мм со скоростью 450...550 мм/мин. При этом расход кислорода составляет 100... 160 л/мин. Углеродистые и низколегированные стали толщиной 50 мм режут электродом диаметром 5 мм со скоростью 200 мм/мин при расходе кислорода до 400 л/мин. Важным преимуществом кислородно-дуговой резки является возможность сочетания резки со сварочными работами при монтаже различных строительных конструкций. Способы резки неплавящимся электродом Применяются следующие виды дуговой резки неплавящимся электродом: разделительная резка неплавящимся электродом, воздушно-дуговая резка и плазменно-дуговая резка. Разделительная резка металла неплавящимся электродом производится с помощью угольного, графитового или вольфрамового электрода. Угольные и графитовые электроды диаметром от 12 до 25 мм позволяют разрезать металл толщиной до 100 мм. Резку производят постоянным током прямой полярности. Величина тока в зависимости от диаметра электрода составляет от 40 до 1000 А. Угольные электроды в процессе резки науглероживают кромки разреза и этим затрудняют последующую механическую обработку. Графитовые электроды дают более чистый разрез, дольше сохраняются и допускают большие плотности тока. Воздушно-дуговая резка используется как для разделительной, так и для поверхностной резки. При этом способе между неплавящимся электродом и разрезаемым металлом возбуждают дугу. Теплотой дуги расплавляют металл участка резания, а струей сжатого воздуха непрерывно удаляют его из полости резания. Для воздушно-дуговой резки низкоуглеродистой и нержавеющей стали толщиной до 20 мм ВНИИавтогенмаш сконструировал универсальный резак РВД-4А-66 (рис. 79, где / - электрод; 2 - головка; 3 - нажимной рычаг; 4 - корпус; 5 - кабель-шланг). Он имеет сменные угольные электроды диаметром от б до 12 мм. Величина тока достигает 300 А, а при кратковременном форсированном режиме - до 500 А. Давление воздуха составляет 0,4...0,6 МПа (4...6 кгс/см2). Расход воздуха при давлении 0,5 МПа (5 кгс/см2) не превышает 20 м3/ч. Процесс резки протекает устойчиво при питании резака постоянным током обратной полярности. При постоянном токе прямой полярности и при переменном токе процесс идет неустойчиво, производительность низкая при плохом качестве поверхности резания. Производительность резки зависит от величины тока. При токе 200 А за 1 ч работы можно удалить до 7 кг низкоуглеродистой стали, при токе 300 А - до 10 кг, а при 500 А - около 20 кг. Кроме того, с повышением величины тока снижается удельный расход электроэнергии с 3 кВт-ч/кг при токе в 300 А до 2 кВт-ч/кг при 500 А. Плазменно-дуговая резка является прогрессивным высокопроизводительным способом резки металлов. Она осуществляется путем глубокого проплавления металла сжатой дугой в зоне резания и удаления частиц расплавленного металла газовым потоком. На рис. 80 представлена схема процесса. Дуга возбуждается и горит между вольфрамовым электродом / и разрезаемым металлом 5. Ток постоянный прямой полярности. Электрод находится внутри охлаждаемого медного мундштука 2. В канал мундштука под давлением подается плазмообразующий газ, струя которого сжимает столб дуги 3, Под действием дуги газ разогревается до высокой температуры, образуя плазму с температурой > 10000°G. Струя плазмы 6, имея высокую температуру и большую скорость истечения, проплавляет металл по линии реза 4 и выдувает расплавленный металл из зоны резания.? Плазменно-дуговую резку можно применять для резки легированных и углеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов. Наиболее рационально и экономично ее применение при резке высоколегированных сталей, цветных металлов и их сплавов. Электроды изготовляют из лантанированного вольфрама ВЛ-10или торированного вольфрама ВТ-15. Плазмообразующими газами служат чистый аргон высшего сорта (ГОСТ 10157-73), технический азот 1-го сорта (ГОСТ 9293-59), смеси аргона с техническим водородом, воздух. Источниками питания дуги являются однопостовые сварочные преобразователи ПСО-500 и выпрямители ВКС-500. Для обеспечения повышенного напряжения холостого хода используют последовательное включение двух-трех преобразователей на одну дугу. Применяются также специальные источники питания плазменной дуги ИПГ-500-1 и выпрямители типа ВДГ-502. Толщина разрезаемого металла в значительной степени зависит от напряжения тока. Например, при рабочем напряжении 75 В максимальная толщина резки алюминия достигает 25 мм, а при напряжении 250 В-300 мм. Величина тока составляет 150 ... 800 А. Для ручной плазменно-дуговой резки используют плазморез РДМ-2-66-А (рис. 81), работающий на смеси аргона, водорода и азота и позволяющий резать металлы толщиной до 80 мм при максимальном токе до 450 А. ВНИИавтогенмаш разработал универсальную аппаратуру «Плазморез», состоящую из трех комплектов: КДП-1, КДП-2, КДП-3. Комплект КДП-1 с резаком РДП-1 предназначен для резки алюминия толщиной до 80 мм, нержавеющей стали - до 60 мм и меди - до 40 мм. В качестве газа используется аргон, азот и водород. Комплект КДП-2 допускает резку алюминия толщиной до 50 мм, стали - до 40 мм и меди - до 20 мм. Резак этого комплекта РДП-2 имеет воздушное охлаждение и поэтому может быть использован на монтажных работах при любых температурах. Комплект КДП-3 с резаком РДП-3 позволяет производить резку алюминия толщиной до 30 мм, нержавеющей стали-до 25 мм и меди - до 15 мм. В качестве газа используется воздух при давлении 0,25...0,4 МПа (2,5...4 кгс/см2). Источником питания дуги для всех комплектов служат два последовательно соединенных выпрямителя типа ВДГ-501. Это обеспечивает необходимое напряжение холостого хода 180 В. Большое применение получили установки, в которых плазмообразующим газом служит воздух. К ним относится установка УПР-201, предназначенная для ручной плазменной резки металлов толщиной до 40 м при температуре окружающей среды от +40 до -40° С. Установка состоит из источника питания, аппаратуры управления процессом резки и плазмотрона. Максимальный рабочий ток 250 А, давление воздуха 0,5...0,8 МПа (от 5 до 8 кгс/см2), расход воздуха от 70 до 100 м8/ч. Для машинной резки применяют установки АПР-402, УВПР «Киев»? ОПР-6 и др. Установка АПР-402 может производить резку черных и цветных металлов и их сплавов толщиной до 160 мм. Установка обеспечивает раскрой листового материала, резку труб и круглого проката, резку сложного профиля, снятие фасок под углом 45°. Рабочий ток устанавливается в пределах от 100 до 450 А, напряжение холостого хода - 300 В, рабочее напряжение на дуге - 250 В, максимальное давление воздуха - 0,4 МПа (4 кгс/см2), плазмообразующий газ - воздух. Замена дорогостоящих газовых смесей обычным воздухом экономически выгодна, значительно упрощает конструкцию установки и повышает производительность труда в 3...5 раз. Для плазменной резки легированных сталей, цветных металлов и их сплавов в строительно-монтажных условиях эксплуатируется монтажный передвижной пост КПМ-1. Оборудование состоит из сварочного выпрямителя ВКС-500-1, компрессора, двух балластных реостатов РБ-300-1, горелки ГДС-150, резака РДП-2, баллонов с аргоном и азотом. Все оборудование поста смонтировано на одноосном автоприцепе ГАПЗ-755А. Пост снабжен коллектором, допускающим переход от сетевых коммуникаций к кабель шланговому пакету. Вентиляция на режиме резки - принудительная. Все оборудование поста защищено от атмосферных осадков металлическим кожухом. Оборудование поста позволяет производить резку меди толщиной до 20 мм, стали - до 40 мм и алюминия - до 50 мм, а также сварку металла толщиной До 2,5 мм в защитном газе. Масса передвижного поста 1500 кг.
Комментарии
RSS лента комментариев этой записи