חיתוך מתכת בדלק חמצן: טכנולוגיה, ציוד הכרחי, אמצעי זהירות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

חיתוך דלק חמצן של מתכות (בספרות ניתן למצוא את המונח "חיתוך דלק חמצן") משמש באופן פעיל בתעשייה לחיתוך חומרי גיליון מפלדה וסגסוגות אחרות לחלקי עבודה באורך הנדרש. כמו כן, טכנולוגיה זו משמשת במספר תיקונים ופירוק של מבנים. הפופולריות שלו נובעת מהפשטות היחסית והעלות הנמוכה של הציוד, כמו גם רמה גבוהה של אבטחה. המאמר מכיל מידע על הטכנולוגיה עצמה, הציוד הדרוש ואמצעי זהירות בסיסיים לחיתוך חמצן של מתכות וחומרים אחרים.

יסודות הטכנולוגיה

לפני חיתוך מומלץ לחמם את המתכת בלהבת לפיד. זה חל רק על חומרים בעלי חתך רוחב גדול. הלהבה האמורה מופיעה עקב התגובה של חמצן עם גז. אם ההמלצה הזו מוזנחת, אז המתכת בהכרח תוביל, תהיההַשׁתָאָה. עם זאת, אם הצורה הגיאומטרית של החלקים החתוכים אינה חשובה, למשל, בעת פירוק מבנים העשויים מפלדת בנייה, וכן בעת חיתוך יריעות דפנות, מותר ריתוך גז וחיתוך חמצן של מתכת ללא חימום מוקדם של מוצרים.

טמפרטורות גבוהות באזור החיתוך מושגות על ידי שריפת חמצן מטוהר מאוד מגליל. מיכלי מתכת בלחץ גבוה מאוד מכילים 99 עד 99.8% חמצן. אם משתמשים בחמצן בטוהר רגיל לחימום (באופן גס, אוויר אטמוספרי), אזי יש צורך בחמצן בטוהר גבוה לחיתוך חמצן יעיל של מתכת.

הכנת פני השטח

אם המשימה היא לחתוך חפץ גדול לחתיכות ניידות שאותן יש להיפטר, אז ניתן לוותר על הכנת השטח. החותך יתמודד עם משימה זו בזמן הקצר ביותר. דבר נוסף הוא ייצור מוצרים חדשים. במקרה זה, חשוב להשיג קו חיתוך איכותי, נקי מאבנית ותכלילים לא רצויים אחרים. חיתוך דלק חמצן של מתכת קדם לניקוי יסודי של החומר.

ישנן מספר רב של שיטות להסרת זיהום. הפופולריים שבהם הם חימום המשטח עם להבת גז וניקוי מכני. הדרך הראשונה היא הפשוטה ביותר. זה מאפשר לך לחסל ביעילות אבנית - האויב הגרוע ביותר של רתכת הגז. המהות שלו טמונה בחימום משטח המתכת לטמפרטורות קריטיות. השיטה השנייה יקרה יותר ודורשתציוד מיוחד (מכונות התזת חול, מגרדים, מברשות וכו') ועובדים מיומנים.

דרישות לחומרים

חיתוך אוקסי-שטף של מתכות יכול להיות נתון רחוק מכל דרגות הפלדה והסגסוגות. אחד התנאים העיקריים הם נקודת ההיתוך וטמפרטורת ההצתה. במהלך הרגיל של התהליך, האינדיקטור הראשון חייב להיות גבוה משמעותית מהשני. ברור למה: אחרת, החומר יימס ולא יישרף, מה שיוביל להיווצרות פסים. לקו החיתוך יהיה מראה לא מדויק, לעתים קרובות זה לא מאפשר להמשיך לעבד את החלק במכונות עיבוד כתוצאה מתזוזה של הבסיסים. בנוסף, לשכבת מתכת כזו עשויה להיות תכונות מכניות ופיזיות גרועות.

אלמנטים מסוימים שנוספו כזיהומים להרכב הפלדות עלולים להשפיע לרעה על תהליך חיתוך מתכת אוקסי-פרופאן. אז המעובדות ביותר הן פלדות, שתכולת הפחמן שלהן אינה עולה על 0.3%. מהירות החיתוך אינה יורדת עם הגדלת תכולת הפחמן, אולם הפלדה הופכת להיות מועדת להתחממות יתר, התקשות של שכבת פני השטח והיווצרות סדקים מתקשים, שיכולים לשמש כמרכזי מתח ולהוביל לשבר שביר של כל חומר העבודה.

חתך ביד

חיתוך מתכת Oxyfuel, בהתאם למידת האוטומציה והמיכון, מחולק לממוכן וידני.

רצוי להשתמש בריתוך ידני בייצור באצווה קטנה ובחלק אחד, וכן בעת ביצוע עבודות פירוק מבנים ומבנים. אידיאלי לחיתוך ריקים מצינורות, הסרת זרעים מיציקות וכן הלאה.

ציוד חיתוך Oxyfuel למתכות וסגסוגות הוא נייד מאוד, קל לתפעול ואמין. הודות לאיכויות אלו, טכנולוגיה זו היא הנפוצה ביותר הן במפעלים תעשייתיים והן בארגוני תיקונים.

מיכון התהליך

במהלך העשורים האחרונים, הרובוטיקה התפתחה במהירות רבה. כיום, רובוטים משמשים כמעט בכל מקום. וחיתוך קשת חמצן של מתכות אינו יוצא מן הכלל. כיום, ציוד חיתוך CNC אינו עוד הפתעה. מכונות אלו יכולות להיות מצוידות במספר לפידי חיתוך דלק חמצן, מה שמשפר מאוד את הביצועים הגבוהים שלהם. כל האחזקות והחברות הזרות המובילות לבניית מכונות מציגות באופן פעיל ציוד כזה לרשתות הייצור שלהן במשך זמן רב, וחברות מקומיות מנסות לעמוד בקצב. רמת המיכון של עבודות הריתוך היא בממוצע כ-80%.

המהות של חיתוך מתכת בשטף חמצן

חיתוך מסורתי אינו מתאים לכל החומרים. לדוגמה, פלדה סגסוגת בכרום וניקל קשה לחתוך. בעיה דומה מתרחשת כאשרחיתוך מתכות לא ברזליות וברזל יצוק.

אז טכנולוגיית שטף חמצן באה להציל. המהות שלה היא כדלקמן. אבקת שטף מוזנת לאזור החיתוך. חומר זה מתלקח ונשרף במהלך החיתוך, משחרר כמות גדולה של חום, המאפשר להמיס קרבידים, בורידים ותחמוצות מתכות חסיני אש.

ציוד חיתוך שטף אוקסי

ניתן לומר שעבור סוג זה של חיתוך מתכת, נעשה שימוש בציוד סטנדרטי רגיל, המצויד בנוסף בהתקן אספקת שטף (מה שנקרא מזין שטף ולפיד חיתוך חמצן לחיתוך מתכת עם אספקת שטף). המתקנים הנפוצים ביותר מסוג זה הם מכשירים שתוכננו על ידי מכון המחקר Avtogenmash URHS. ציוד זה מיועד לחיתוך פלדות עם תכולה גבוהה של כרום ואלמנטים מתגזרים אחרים.

ניתן להשתמש בציוד כזה גם לחיתוך ממוכן על ידי ציוד המכונה במזין שטף.

טכניקות חיתוך שטף חמצן

טכניקה אינה שונה משיטות מסורתיות של חיתוך חמצן קלאסי. התהליך עצמו יכול להתבצע הן באופן ידני והן בממוכן באמצעות מכשירי עזר, רובוטים ומכשירים. זה יכול להיות גם מחלק וגם משטח. מומלץ לחיתוך וחיתוך פלדות עם תכולה גבוהה של כרום וניקל (כלומר פלדות עקשן).

תכונות של חיתוך שטף חמצן של ברזל יצוק

בעת שריפה, השטף משחרר הרבה חום.עד כדי כך שמתרחשת מה שנקרא צינון של ברזל יצוק. המהות של תופעה זו טמונה בעובדה שפחמן עובר ממצב חופשי למצב קשור. במילים אחרות, אטומי פחמן באזור מסוים יוצרים תרכובת כימית עם אטומי מתכת. זה מלווה בהידרדרות בתכונות המכניות של ברזל יצוק (הקשיות עולה, הוא הופך שביר יותר). כתוצאה מחימום וקירור מואצים מופיעים סדקים על פני השטח שעלולים לגרום להרס המוצר.

ניתן לפתור את הבעיה על ידי חימום מוקדם של המתכת וויסות קצב הקירור שלה. רק עובד בעל כישורים גבוהים וניסיון רב בביצוע עבודה כזו יכול להתמודד עם משימות כאלה.

תכונות של חיתוך שטף חמצן של מתכות וסגסוגות לא ברזליות

כמו ברזל יצוק, יש לחמם נחושת לפני החיתוך. החימום מתבצע לטמפרטורה של 800-900 מעלות צלזיוס. לנחושת מוליכות תרמית גבוהה, כך שחיתוך ללא חימום מוקדם יגרום לעיוות משמעותי, עיוות מרחבי וגרוטאות.

יש צורך לחמם גם סגסוגות על בסיס נחושת עם אלמנטים אחרים (פליז, ברונזה וכו'). עם זאת, טמפרטורת החימום מראש לא תעלה על 500 מעלות צלזיוס.

היתרונות והחסרונות של טכנולוגיית חיתוך דלק חמצן

בהשוואה לשיטות חלופיות אחרות לחיתוך חומרי גיליון בדרגות פלדה שונות, טכנולוגיה זו מצוינת לחיתוך לאורך קווים מעוקלים, לחיתוך חורים בקוטר גדול.כמו כן, שיטה זו מאפשרת לך לקבל חורים עיוורים.

היתרון השני, והמאוד משמעותי, הוא קלות השימוש בציוד. לחותך הגז יש מסה קטנה, כך שהרתך יכול לעבוד איתו לאורך זמן מבלי להתעייף. יש לזה השפעה חיובית על הביצועים.

גז הוא דלק זול יחסית וזול. וזו ההטבה השלישית.

חיסרון משמעותי מאוד של הטכנולוגיה הוא כושר הנפץ של החומרים שבהם נעשה שימוש. לכן אסור להפר את המשמעת הטכנולוגית. התעלמות מתקנות הבטיחות עלולה להוביל לתוצאות חמורות.

כללי הפעולה של מפחית החמצן לחיתוך מתכת

לפני חיבור תיבת ההילוכים, על העובד לוודא שאין זיהום על משטחי ההברגה. אם יש כאלה, יש צורך לטפל במשטחים מזוהמים עם נפט או ממס. רק לאחר טיהור המערכת והסרת כל החלקיקים והאלמנטים הזרים שעלולים להיכנס לתיבת ההילוכים ולשבש את פעולתה, ניתן לשים ולתקן את האום על תיבת ההילוכים.

באותו אופן, מותקנות תיבות הילוכים אחרות.

הגזים מופעלים על ידי פתיחה חלקה של שסתום הצילינדר. אם לא נצפו סטיות מהפעולה, ניתן לפתוח את השסתום לחלוטין. אם תיבת ההילוכים מתחילה להתחמם, לעשות רעש חריג, עליך לסגור מיד את גלגל התנופה של בלון החמצן לחיתוך מתכת.

בטיחות במהלך העבודה

אחריעבודת הכנה, יש צורך לוודא שאין דליפות גז. זה יכול להיות מאוד מסוכן. רק אז אתה יכול להדליק את החותך ולכוון את הלהבה.

אם אתה צריך לעשות הפסקה קצרה בעבודה (לא יותר משתיים או שלוש דקות), פשוט כבה את שסתום החותך. במקרה שהעבודה הופסקה לזמן ממושך, יש צורך לסגור את המפחית ואת השסתום של בלון הגז.

רק עובדים שעברו את כל ההוראות הנדרשות רשאים לעבוד בחיתוך חמצן של מתכת.

אסור לבצע כל עבודה ליד מכלי נפץ וחומרים דליקים. אם העבודה מתבצעת בחללים סגורים קטנים, על העובדים לנוח באופן קבוע ולנשום אוויר צח.

עבודות ריתוך בייצור המתבצעות באופן שיטתי (לא זמני) צריכות להתבצע בחדרים מאובזרים במיוחד. יחד עם זאת, שטח מקום העבודה של עצמות הוא לא פחות מארבעה מטרים רבועים. מעברים בין מקומות עבודה צריכים להיות לפחות 0.8 מטר.

המקום חייב להיות מצויד במפלט חזק של חומרים מזיקים. הקיבולת שלו צריכה להיות 2500-3000 m³ לכל 1 m^{3 של גז מתלקח.}

במקרה שיותר מעשרה מקומות עבודה של רתכים מאובזרים בחדר אחד (סדנה), יש לספק להם גז לא מגלנדרים, אלא מרכזית מתחנת חלוקת גז. מותר לספק גזים מצינורות גז קיימים.

צילינדרים עם גז עובד מותרים להובלה רק עם מכסי מגן. הםלמנוע מהשסתום נזק וזיהום. חל איסור על הובלת צילינדרים למרחקים ארוכים ביד. למטרות אלה, אתה צריך להשתמש במכשירים מיוחדים ועגלות. צילינדרים פוגעים בקרקע או זה בזה אסורים.

בבלון חמצן לחיתוך מתכת, במקרה של הפרת הטכנולוגיה וסדר העבודה, יכולה להיווצר תערובת נפיצה של גז וחמצן. לכן יש לגשת באחריות להתאמת תיבות הילוכים.