Cắt kim loại bằng khí oxy: công nghệ, thiết bị cần thiết, biện pháp phòng ngừa an toàn

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Cắt kim loại bằng nhiên liệu oxy (trong tài liệu, bạn có thể tìm thấy thuật ngữ "cắt bằng nhiên liệu oxy") được sử dụng tích cực trong công nghiệp để cắt vật liệu tấm từ thép và các hợp kim khác thành phôi có chiều dài cần thiết. Ngoài ra, công nghệ này được sử dụng trong một số công việc sửa chữa và tháo dỡ cấu trúc. Sự phổ biến của nó là do tính đơn giản tương đối và chi phí thiết bị thấp, cũng như mức độ bảo mật cao. Bài viết chứa thông tin về chính công nghệ, các thiết bị cần thiết và các biện pháp phòng ngừa an toàn cơ bản để cắt kim loại và các vật liệu khác bằng oxy.

Kiến thức cơ bản về Công nghệ

Trước khi cắt, nên đốt nóng kim loại bằng ngọn lửa. Điều này chỉ áp dụng cho các vật liệu có tiết diện lớn. Cho biết ngọn lửa xuất hiện do phản ứng của oxi với chất khí. Nếu khuyến nghị này bị bỏ qua, thì kim loại chắc chắn sẽ có chì, sẽ cócong vênh. Tuy nhiên, nếu hình dạng hình học của các mảnh cắt không quan trọng, chẳng hạn như khi tháo dỡ các kết cấu bằng thép xây dựng, cũng như khi cắt các tấm có thành mỏng, thì cho phép hàn khí và cắt kim loại bằng oxy mà không làm nóng sản phẩm.

Nhiệt độ cao trong khu vực cắt đạt được bằng cách đốt cháy oxy tinh khiết cao từ một xi lanh. Bể kim loại áp suất rất cao chứa 99 đến 99,8% oxy. Nếu oxy có độ tinh khiết thông thường được sử dụng để sưởi ấm (nói nôm na là không khí trong khí quyển), thì oxy có độ tinh khiết cao là cần thiết để cắt oxy hiệu quả cho kim loại.

Chuẩn bị bề mặt

Nếu nhiệm vụ là cắt một vật thể lớn thành các mảnh có thể vận chuyển được để xử lý, thì việc chuẩn bị bề mặt có thể được bỏ qua. Máy cắt sẽ hoàn thành nhiệm vụ này trong thời gian ngắn nhất có thể. Một điều nữa là sản xuất các sản phẩm mới. Trong trường hợp này, điều quan trọng là phải có được đường cắt chất lượng cao, sạch cặn và các tạp chất không mong muốn khác. Quá trình cắt kim loại bằng nhiên liệu oxy trước khi làm sạch vật liệu.

Có một số lượng lớn các phương pháp để loại bỏ ô nhiễm. Phổ biến nhất trong số đó là làm nóng bề mặt bằng ngọn lửa gas và làm sạch cơ học. Cách đầu tiên là đơn giản nhất. Nó cho phép bạn loại bỏ cáu cặn một cách hiệu quả - kẻ thù tồi tệ nhất của thợ hàn khí. Bản chất của nó nằm ở việc làm nóng bề mặt kim loại đến nhiệt độ tới hạn. Phương pháp thứ hai đắt hơn và yêu cầuthiết bị đặc biệt (máy phun cát, máy nạo, bàn chải, v.v.) và công nhân lành nghề.

Yêu cầu đối với vật liệu

Cắt thông lượng oxy của kim loại có thể được thực hiện ở xa tất cả các loại thép và hợp kim. Một trong những điều kiện chính là điểm nóng chảy và nhiệt độ bắt lửa. Đối với quá trình bình thường của quá trình, chỉ số đầu tiên phải cao hơn đáng kể so với chỉ số thứ hai. Rõ ràng là tại sao: nếu không, vật liệu sẽ tan chảy chứ không cháy, dẫn đến hình thành các vệt. Đường cắt sẽ có hình dạng không chính xác, thường điều này làm cho không thể gia công thêm chi tiết trên máy gia công do sự dịch chuyển của các đế. Ngoài ra, lớp kim loại như vậy có thể có tính chất cơ lý và vật lý kém.

Một số nguyên tố được thêm vào dưới dạng tạp chất trong thành phần của thép có thể có tác động tiêu cực đến quá trình cắt kim loại oxy-propan. Vì vậy, được chế biến nhiều nhất là thép, hàm lượng cacbon không vượt quá 0,3%. Tốc độ cắt không giảm khi hàm lượng cacbon tăng lên, tuy nhiên, thép dễ bị quá nhiệt, làm cứng lớp bề mặt và hình thành các vết nứt cứng, có thể đóng vai trò như bộ tập trung ứng suất và dẫn đến gãy giòn toàn bộ phôi.

Cắt tay

Cắt kim loại bằng nhiên liệu oxy, tùy thuộc vào mức độ tự động hóa và cơ khí hóa, được chia thành cơ khí hóa vàhướng dẫn sử dụng.

Hàn thủ công được khuyến khích sử dụng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và đơn chiếc, cũng như khi thực hiện công việc tháo dỡ kết cấu và kết cấu. Lý tưởng để cắt các khoảng trống từ ống, loại bỏ các cành cây ra khỏi vật đúc, v.v.

Thiết bị cắt Oxyfuel cho kim loại và hợp kim có tính cơ động cao, dễ vận hành và đáng tin cậy. Nhờ những phẩm chất này, công nghệ này phổ biến nhất cả trong các doanh nghiệp công nghiệp và các tổ chức sửa chữa.

Cơ giới hóa quy trình

Trong những thập kỷ qua, công nghệ người máy đã phát triển rất nhanh chóng. Ngày nay, robot được sử dụng hầu như ở khắp mọi nơi. Và quá trình cắt kim loại bằng hồ quang oxy cũng không ngoại lệ. Ngày nay, thiết bị cắt CNC không còn là điều xa lạ. Những máy này có thể được trang bị nhiều mỏ cắt oxy-nhiên liệu, nâng cao đáng kể hiệu suất vốn đã cao của chúng. Tất cả các công ty và cổ đông chế tạo máy hàng đầu của nước ngoài đã tích cực đưa các thiết bị này vào dây chuyền sản xuất của họ trong một thời gian dài, và các công ty trong nước đang cố gắng theo kịp. Mức độ cơ giới hóa các công việc hàn trung bình khoảng 80%.

Bản chất của việc cắt kim loại bằng oxy-flux

Cắt truyền thống không phù hợp với mọi chất liệu. Ví dụ, thép hợp kim với crom và niken rất khó cắt. Sự cố tương tự xảy ra khicắt kim loại màu và gang.

Sau đó, công nghệ oxy-flux sẽ giải cứu. Bản chất của nó như sau. Bột thông lượng được đưa vào khu vực cắt. Chất này bắt lửa và cháy trong quá trình cắt, giải phóng một lượng nhiệt lớn, có thể làm nóng chảy cacbua chịu lửa, borid và oxit kim loại.

Thiết bị cắt Oxy Flux

Có thể nói, đối với kiểu cắt kim loại này, thiết bị tiêu chuẩn thông thường được sử dụng, trang bị thêm thiết bị cung cấp chất trợ dung (cái gọi là bộ cấp chất lỏng và mỏ cắt oxy để cắt kim loại có bộ cấp chất lỏng). Các cài đặt phổ biến nhất của loại này là các thiết bị được thiết kế bởi viện nghiên cứu Avtogenmash URHS. Thiết bị này được thiết kế để cắt thép có hàm lượng crom cao và các nguyên tố hợp kim khác.

Thiết bị như vậy cũng có thể được sử dụng để cắt cơ giới bằng cách trang bị cho máy một bộ nạp chất trợ dung.

Kỹ thuật cắt Oxy-flux

Kỹ thuật không khác với phương pháp cắt Oxy cổ điển truyền thống. Bản thân quá trình này có thể được thực hiện bằng cả thủ công và cơ giới hóa bằng cách sử dụng các thiết bị hỗ trợ, rô bốt và thiết bị. Nó cũng có thể là cả ngăn chia và bề mặt. Được đề xuất để cắt và cắt các loại thép có hàm lượng crom và niken cao (tức là thép chịu lửa).

Tính năng cắt bằng dòng oxy của gang

Khi đốt cháy, từ thông tỏa ra rất nhiều nhiệt. Nhiều đến mức xảy ra cái gọi là làm lạnh gang. Bản chất của hiện tượng này nằm ở chỗ cacbon chuyển từ trạng thái tự do sang trạng thái liên kết. Nói cách khác, các nguyên tử cacbon trong một khu vực nhất định tạo thành một hợp chất hóa học với các nguyên tử kim loại. Điều này đi kèm với sự suy giảm các tính chất cơ học của gang (độ cứng tăng lên, nó trở nên giòn hơn). Do quá trình làm nóng và làm lạnh nhanh, các vết nứt xuất hiện trên bề mặt, có thể gây ra sự phá hủy sản phẩm.

Vấn đề có thể được giải quyết bằng cách làm nóng kim loại trước và điều chỉnh tốc độ làm mát của nó. Chỉ những công nhân có trình độ chuyên môn cao và kinh nghiệm dày dặn trong việc thực hiện những công việc như vậy mới có thể đảm đương được những công việc như vậy.

Tính năng cắt thông lượng oxy của kim loại màu và hợp kim

Giống như gang, đồng phải được nung nóng trước khi cắt. Gia nhiệt được thực hiện đến nhiệt độ 800-900 độ C. Đồng có tính dẫn nhiệt cao, vì vậy việc cắt mà không làm nóng trước sẽ dẫn đến hiện tượng cong vênh, biến dạng không gian và phế liệu đáng kể.

Hợp kim làm từ đồng với các nguyên tố khác (đồng thau, đồng thau, v.v.) cũng cần được nung nóng. Tuy nhiên, nhiệt độ làm nóng sơ bộ không được vượt quá 500 độ C.

Ưu nhược điểm của công nghệ cắt oxy-nhiên liệu

So với các phương pháp thay thế khác để cắt vật liệu tấm của các loại thép khác nhau, công nghệ này là tuyệt vời để cắt dọc theo các đường cong, để cắt các lỗ có đường kính lớn. Ngoài ra, phương pháp này cho phép bạn có được những lỗ hổng.

Ưu điểm thứ hai, và rất quan trọng, là sự dễ sử dụng của thiết bị. Máy cắt khí có khối lượng nhỏ giúp người thợ hàn có thể làm việc trong thời gian dài mà không bị mỏi. Điều này có ảnh hưởng tích cực đến hiệu suất.

Gas là một loại nhiên liệu tương đối phải chăng và rẻ. Và đây là lợi ích thứ ba.

Một nhược điểm rất đáng kể của công nghệ này là tính dễ gây nổ của các chất được sử dụng. Do đó, việc vi phạm kỷ luật công nghệ là không được phép. Bỏ qua các quy định về an toàn có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.

Quy tắc hoạt động của bộ khử oxy để cắt kim loại

Trước khi nối hộp số, người thợ phải đảm bảo không bị nhiễm bẩn trên các bề mặt ren. Nếu có, cần phải xử lý bề mặt bị nhiễm bẩn bằng dầu hỏa hoặc dung môi. Chỉ sau khi tẩy rửa hệ thống và loại bỏ tất cả các hạt và phần tử lạ có thể xâm nhập vào hộp số và làm gián đoạn hoạt động của nó, bạn mới có thể lắp và sửa đai ốc trên hộp số.

Theo cách tương tự, các hộp số khác cũng được lắp đặt.

Khí được khởi động bằng cách mở van xi lanh một cách trơn tru. Nếu quan sát thấy không có sai lệch trong hoạt động, van có thể được mở hoàn toàn. Nếu hộp số bắt đầu nóng lên, phát ra tiếng ồn bất thường, bạn phải đóng ngay bánh đà của bình oxy để cắt kim loại.

An toàn trong quá trình làm việc

Saucông việc chuẩn bị, nó là cần thiết để đảm bảo rằng không có rò rỉ khí. Điều này có thể rất nguy hiểm. Chỉ khi đó, bạn mới có thể thắp sáng máy cắt và điều chỉnh ngọn lửa.

Nếu bạn cần tạm dừng công việc trong thời gian ngắn (không quá hai hoặc ba phút), thì chỉ cần tắt van máy cắt. Trong trường hợp công việc bị dừng trong thời gian dài, cần phải đóng bộ giảm tốc và van của chai khí.

Chỉ những công nhân đã thông qua tất cả các hướng dẫn cần thiết mới được phép làm công việc cắt kim loại bằng oxy.

Không được thực hiện bất kỳ công việc nào gần bể chứa chất nổ và vật liệu dễ cháy. Nếu công việc được tiến hành trong không gian nhỏ hẹp thì người lao động nên nghỉ ngơi thường xuyên và hít thở không khí trong lành.

Công việc hàn trong sản xuất được thực hiện có hệ thống (không phải tạm thời) nên được thực hiện trong các phòng được trang bị đặc biệt. Đồng thời, diện tích nơi làm việc của / u200b / u200bone không nhỏ hơn bốn mét vuông. Lối đi giữa các nơi làm việc phải dài ít nhất 0,8 mét.

Cơ sở phải được trang bị hệ thống thoát khí độc hại mạnh mẽ. Công suất của nó phải là 2500-3000 m³trên 1 m^{3khí đốt.}

Trong trường hợp có hơn mười nơi làm việc của thợ hàn được trang bị trong một phòng (xưởng), khí phải được cung cấp cho họ không phải từ các bình mà từ trạm phân phối khí tập trung. Được phép cung cấp khí từ các đường ống dẫn khí hiện có.

Xi lanh có khí làm việc chỉ được phép vận chuyển khi có nắp bảo vệ. họ đangngăn chặn van khỏi bị hư hỏng và nhiễm bẩn. Cấm vận chuyển xi lanh trên một quãng đường dài bằng tay. Đối với những mục đích này, bạn cần sử dụng các thiết bị đặc biệt và xe đẩy. Không cho phép các xi lanh chạm đất hoặc vào nhau.

Trong xi lanh oxy để cắt kim loại, trong trường hợp vi phạm công nghệ và trình tự làm việc, hỗn hợp khí và oxy có thể nổ. Do đó, cần tiếp cận việc điều chỉnh các hộp số một cách có trách nhiệm.