Кислородно-ацетиленовая резка

10. Кислородно-ацетиленовая резка

Универсальность кислородно-ацетиленовой сварки состоит в том, что ее можно использовать не только для сварки, но и для резки материалов. Газовая горелка может резать даже достаточно плотные куски стали.

3.36. Вид завершенного нахлесточного соединения посредством пайки твердым припоем, на котором видно, как латунь проникает между пластинами, заполняя микронеровности поверхности. Основной металл необходимо прогреть до точки плавления прутка.

3.37. После пайки твердым припоем могут остаться следы кремниевого шлака (указаны на иллюстрации стрелками), который можно размягчить при помощи воды после того, как деталь остынет достаточно, чтобы под воздействием воды не деформироваться, затем остатки шлака можно удалить при помощи металлической щетки.

3.38. Универсальность кислородно-ацетиленового сварочного оборудования всегда ценилась в мастерских по ремонту выхлопных систем. Конечно же, необходимо соблюдать осторожность и ни в коем случае не резать и не варить детали, расположенные около топливного бака, топливопроводов, электрических компонентов или тормозных магистралей, однако оборудование портативное, к тому же вы можете не только варить, но и резать детали. Длинный присадочный пруток можно согнуть, чтобы выполнять сварные швы в труднодоступных местах.

Для резки листового металла вы, скорее всего, продолжите использовать ножницы и другие подобные инструменты, однако, если вам необходимо разрезать сталь толщиной 12,7 мм, вы точно оцените преимущества резки при помощи газосварочного оборудования.

Единственный компонент, который отличает оборудование для газовой сварки от газовой резки, - это, собственно, горелка. Горелка для резки имеет одно главное отличие от сварочной горелки: дополнительная подача кислорода, которая регулируется рычагом, а не клапаном (смотрите иллюстрацию). В действительности, во время резки металла при помощи горелки, разрезает материал не пламя, а интенсивный поток кислорода, который попадает на нагретую область, при этом окисление металла происходит так быстро, что соответствующая область распадается на летящие искры. Основной принцип кислородно-ацетиленовой резки состоит в том, что сопло горелки оснащено несколькими небольшими отверстиями вокруг центрального отверстия большего размера. Меньшие отверстия, расположенные по окружности, служат источником появления кислородно-ацетиленового пламени, на самом деле очагов несколько. Это пламя используется для предварительного нагрева области металла, которую вы собираетесь резать. Сварщик регулирует интенсивность потока кислорода и ацетилена и перемещает горелку около края области металла, которую собирается резать. Как только область раскалится до ярко-красного цвета, сварщик нажимает на рычаг, который направляет интенсивный поток кислорода через большое центральное отверстие в горелке. В действительности, именно кислород режет металл.

Так как при кислородно-ацетиленовой сварке создается большое количество искр из-под обратной стороны металла, который вы режете, необходима предварительная подготовка. Очистите область около стола для сварки, приобретите соответствующую одежду для выполнения сварочных работ (включая кожаные перчатки) и убедитесь, что около стола нет посторонних предметов. Рекомендуется установить образец для тестирования на огнеупорный кирпич, оставив область линии резки на весу. Если поток искр будет ограничен наличием посторонних предметов, искры расплавленного металла могут попасть в лицо сварщику.

3.39. Специалисты, занимающиеся установкой глушителей, используют присадочный пруток, чтобы определить необходимую длину и изгиб трубы, которую собираются устанавливать. Согнутая проволока устанавливается в трубогибочную машину, где потом форма дублируется на необходимой трубе.

3.40. Иногда кислородно-ацетиленовая резка является самым быстрым и простым способом снятия старых компонентов выхлопной системы.

3.41. Прежде всего необходимо отрегулировать пламя горелки, затем проверить подачу кислорода при нажатии рычага. Пламя должно при этом оставаться нейтральным. Избыток кислорода используется для удаления расплавленного шлака с выполненного среза.

Начертите предполагаемую линию среза при помощи куска аргиллита и линейки. После этого найдите кусок трубы или железный уголок, который вы можете подложить под деталь в качестве направляющей для наконечника горелки (смотрите иллюстрацию).

Перед тем, как начать резку при помощи кислородно-ацетиленовой горелки, необходимо сбросить регуляторы. Отрегулируйте давление ацетилена до 14-21 кПа, а давление кислорода до – 103-138 кПа, так как при резке расход кислорода будет намного выше. Подберите давление газа и размер сопла, соответствующие толщине материала, который собираетесь резать. В инструкции по эксплуатации данного оборудования вы сможете найти все необходимые рекомендации для данного вида работ. Зажгите горелку и отрегулируйте содержание кислорода и ацетилена, чтобы получить нейтральное пламя. Обратив внимание на форму пламени, попробуйте активировать дополнительную подачу кислорода при помощи рычага. Характер пламени при этом должен измениться. Установите горелку над краем детали, которую вы хотите разрезать и удерживайте ее на небольшом расстоянии от материала (примерно 1,6-3 мм). Как только металл раскалится докрасна (до температуры 815,6°С), отклоните сопло горелки назад примерно на 10° (при этом сопло должно указывать в направлении разреза) и активируйте подачу дополнительного потока кислорода. Вы заметите, что научиться резке при помощи кислородно-ацетиленовой горелки намного легче, чем сварке; главное, что необходимо усвоить, это скорость перемещения горелки в зависимости от размера сопла, давления газа и толщины материала, с которым вы работаете.

Если вы режете металл при помощи горелки, качество краев среза расскажет вам многое о самом процессе. В нижней части краев среза может скопиться шлак, оставляя неровности, которые затем придется удалить при помощи шлифовального станка. Также во время резки необходимо помнить, что под воздействием горелки металл выдувается, образуя срез. Поэтому, когда вы будете рисовать линию среза по шаблону, не забывайте о припусках, иначе деталь после резки может быть слишком маленькой. Потренировавшись некоторое время с горелкой, вы сможете получить представление о количестве выдуваемого металла при использовании различных сопел на материалах разной толщины.

Если вы будете перемещать горелку слишком быстро, нижняя часть среза может быть неровной или металл не будет разрезан полностью. Если вы посмотрите на край разрезанного металла, вы увидите несколько вертикальных линий на краю среза, если резка выполнена качественно, эти линии будут прямыми и гладкими. Если срез выполнен неровно, линии будут больше похожи на зубья ножовки. Если вы перемещаете горелку слишком быстро, линии на срезе будут выглядеть вогнутыми назад по направлению к началу выполнения среза, а не прямыми (смотрите иллюстрацию). Если горелка перемещается слишком медленно, верхняя часть среза будет закруглена, а в нижней части может скопиться большое количество шлака. Если вы в мастерской не одни, попросите ассистента понаблюдать за тем, как вы режете металл с безопасного расстояния. Если вы выполняете резку правильно, поток брызг должен падать прямо на пол.

3.42. Как и во время сварки, факел из сопла режущей горелки необходимо отрегулировать, чтобы получить нейтральное пламя перед началом резки.

3.43. Режущую горелку необходимо держать практически под прямым углом по отношению к рабочей поверхности при резке плотных материалов, однако ее необходимо наклонять назад во время резки более тонких материалов, например, выхлопной трубы или листового металла. Используйте остатки стальной трубы или уголок в качестве направляющей для режущей горелки, чтобы обеспечить более фиксированное положение горелки.

3.44. Внимательно осмотрите край среза пластин после использования режущей горелки. Соответствующая температура и скорость перемещения горелки обеспечивают наименьшее количество шлака в нижней части среза. На иллюстрации изображен срез, при выполнении которого горелка перемещалась слишком быстро, поэтому вертикальные линии на срезе закруглены.

Наблюдатель сможет предупредить вас, если поток брызг будет направлен назад, в сторону начала среза, что указывает на то, что металл не прорезается насквозь, пока горелка не перемещается дальше, в результате, недорезанная область металла направляет брызги в сторону начала среза. Некоторые брызги также могут лететь вам в лицо и на одежду. Поэтому обязательно научитесь подбирать правильную скорость резки металла, чтобы выполнять чистые швы.

Вы также можете заметить, чем увереннее вы держите режущую горелку, тем качественнее будут получаться срезы, при этом половина дела – это определение удобного положения рук. Так как для выполнения резки металла вы будете использовать только одну руку, второй рукой вы можете придерживать горелку и направлять ее точно по линии среза. Важно также поддерживать постоянное расстояние от горелки до рабочей поверхности, поэтому рекомендуется использовать кусок трубы или железный уголок, на который вы сможете установить сопло горелки, таким образом обеспечив примерно одинаковое расстояние до рабочей поверхности (смотрите иллюстрацию).

Существует много способов резки стали для различных проектов, например, с помощью ножовки, абразивных дисков, однако универсальность кислородно-ацетиленовой горелки состоит в том, что вы можете вырезать шаблон практически любой формы из листового металла толщиной 25,4 мм при желании. Неровные фигуры вырезать также легко, как и прямые линии, если говорить о движении горелки, хотя вам придется некоторое время поработать над ритмом, чтобы достичь плавности движения руки, чтобы горелка перемещалась точно по нарисованной линии шаблона. Как и любой другой вид сварки, резка металла требует некоторого времени практики. Вы также можете спаять несколько листов метала вместе. Для этого можно использовать прихваточный сварной шов или скобы, затем во время резки (предварительно подобрав сопло необходимого размера) вы можете вырезать около дюжины одинаковых деталей за один раз. Чтобы добиться полной идентичности деталей, впоследствии можно использовать прихваточный шов, болты или скобы для соединения деталей с целью их окончательной обработки на пескоструйном аппарате.

Кроме выполнения прямых срезов, что является простейшей задачей, возможно, в некоторых проектах вам придется вырезать детали различной формы более одного раза, в таком случае вам пригодятся вспомогательные приспособления. Если вы можете перемещать горелку по линии шаблона, вы можете вырезать одну и ту же форму несколько раз. Возможно, вам понадобится вырезать четыре одинаковых диска из стали диаметром 152,4 мм. Припуски на срез зависят прежде всего от сопла, которое вы собираетесь использовать. Если вы знаете, что припуск должен составляет примерно 0,4 мм по всей окружности, изготовьте шаблон соответствующего размера. Если вы используете этот шаблон в качестве направляющей для горелки, вы можете вырезать столько окружностей, сколько вам необходимо. Прикрепите шаблон к листу металла и перемещайте горелку по линии среза, не отходя от края шаблона. В зависимости от гладкости краев вашего шаблона, движение вашей руки будет более или менее уверенным, таким образом вы сможете получить более аккуратный срез. Понаблюдав некоторое время за профессиональным сварщиком, вы поймете, насколько идеальными могут быть края детали при использовании такого, казалось бы, грубоватого способа изготовления.

В производственных мастерских очень часто используется специальное оборудование для создания большого количества деталей одной формы. Одно из основных устройств, которое вы увидите в большей части мастерских, - это газовый резак (смотрите иллюстрацию).

3.45. Закрепите кусок металла на рабочем месте, при этом горелка для резки должна располагаться на необходимом расстоянии от линии среза. Чем крепче вы будете держать горелку, тем чище и аккуратнее получится шов. Перемещайте горелку с постоянной скоростью.

3.46. Инструмент, который вы видите на иллюстрации, можно найти в большинстве мастерских. Это механизированная режущая горелка, которую еще часто называют газовым резаком. В данном случае используется резак, приводящийся в действие мотором, который повторяет точный контур шаблона и вырезает необходимые вам формы. Шаблоны могут быть временными, вырезанными из плотного картона. Если вы используете данный шаблон достаточно часто, рекомендуется изготовить его из стали.

Он представляет собой стол для резки, на котором установлена рама с прикрепленной к ней специальной горелкой с прямым режущим наконечником, вместо наконечника, расположенного под углом 90°, как в обычной ручной горелке (смотрите иллюстрацию). Существует целый комплект рычагов, которые позволяют горелке оставаться в идеально вертикальном положении и в то же время, перемещаясь, повторять форму любого шаблона на столе. В верхней части резака установлен небольшой электрический мотор. В верхней части есть специальное место для установки шаблона, обычно изготовленного из прочного листового металла, а также поляризованное выпуклое сопло в верхней части горелки, которое точно повторяет форму шаблона. Мотор приводит в действие выпуклое сопло, которое движется по линии шаблона с постоянной скоростью (которую можно регулировать в зависимости от материала, который вы собираетесь резать), при этом сопло горелки вырезает точную форму шаблона. Устранение человеческого фактора из процесса резки позволяет выполнять более плавные, аккуратные и точные срезы при помощи резака. В большинстве мастерских, оснащенных газовым резаком, обычно позади него находится стенд с большим количеством шаблонов для наиболее используемых форм, которые здесь вырезают, например кронштейны, подвески (смотрите иллюстрацию). В некоторых мастерских газовый резак оснащен пантографом, который представляет собой серию рычагов, которые позволяют резаку вырезать форму в соответствии с движением стилуса вокруг шаблона на столе около резака. Определенные виды сложного оборудования оснащены электронным стилусом, который будет повторять линии фотокопии или даже следить за движением карандаша на бумаге.

3.47. На иллюстрации вы можете видеть комплект механизированного устройства для резки компании Daytona MIG, в котором используется стандартная сварочная горелка для резки, закрепленная на месте.

3.48. На данной иллюстрации изображен стол для резки металла компании Daytona MIG, при этом стол складной и не занимает много места, если не используется. Вы можете использовать данный стол при выполнении газосварочных работ или плазменной резки.

3.49. Если вы обнаружите в мастерской газовый резак, скорее всего позади него вы увидите стенд с большим количеством разнообразных шаблонов, которые используются для изготовления наиболее распространенных форм.

3.50. Большая часть механизированных резаков оснащена приводом с намагниченным наконечником, который повторяет контур шаблона. Скорость резки можно регулировать в зависимости от материала, который вы собираетесь резать.

Если вы решите вырезать детали различной формы при помощи кислородно-ацетиленовой горелки, скорее всего вам придется изготовить стол для резки (смотрите иллюстрацию). Если вам необходимо сделать прямой срез, вы можете положить лист металла на верстак, таким образом, отрезанная деталь просто упадет на пол. Однако, если необходимо вырезать деталь сложной формы размером всего в несколько сантиметров, вам понадобится другая опора для работы, в противном случае вы можете повредить верстак. На иллюстрациях показаны различные виды столов для резки, поэтому вы легко сможете понять, как его можно сконструировать. Рама изготавливается таким образом, что фиксирует длинные полосы стали в вертикальном положении, при этом расстояние между полосами должно составлять примерно 2,5-5 см. Раму необходимо установить на огнеупорный контейнер, например, на старый барабан (предварительно внутреннюю поверхность необходимо тщательно очистить и убедиться в отсутствии легковоспламеняющихся отложений). Таким образом, брызги раскаленного металла будут попадать внутрь, что обеспечит безопасность в мастерской. Кроме этого, из соображений безопасности, необходимо подумать о защите ваших ног. Убедитесь, что во время резки тяжелой и плотной детали искры не будут падать вам на ноги. Либо установите металлический дефлектор под область резки или держите ноги подальше от области, куда могут падать горячие искры.

В некоторых ситуациях вы не сможете начать резать деталь с внешнего края, поэтому придется резать по внутреннему контуру. При этом необходимо использовать немного другую технику. Отрегулируйте горелку, чтобы получить нейтральное пламя, нажав на рычаг подачи дополнительного кислорода. Отпустив рычаг, начните нагревать область детали по линии среза, как только начнет образовываться расплавленная сварочная ванна, переместите сопло горелки назад примерно на 12 мм (так как в противном случае существует вероятность, что расплавленный металл и искры попадут в сопло горелки), затем медленно нажмите на рычаг резки. Как только данная область станет сквозной дырой, вы можете перемещать резак по линии среза.

3.51. Автоматический резак «ESAB Porta-Graph» можно переместить в любое место, где есть источник питания, он может пригодиться при резке деталей из больших листов стали, которые просто не поместятся под стандартный резак.

3.52. Газовый резак с поворотным рычагом можно установить на пластину или прикрепить при помощи болта к столу.

3.53. При использовании механизированного резака вам понадобится подобная сетка, чтобы установить рабочий материал, который вы будете резать. После некоторого времени эксплуатации пластины могут срезаться, поэтому их придется заменить.

С краев некоторых деталей, которые были разрезаны при помощи горелки, необходимо снять фаску, если вы собираетесь соединять ее с другой деталью при помощи сварки, например во время соединения тяжелой трубы. Снятие фаски с круглой трубы вручную является заданием достаточно сложным, именно поэтому в трубной отрасли часто используется механизм, который крепится к трубе. Крепление фиксирует горелку, а мотор приводит в действие механизм, который перемещает горелку вокруг трубы плавно и равномерно, при этом вы можете регулировать скорость и угол фаски. Данное оборудование используется только в промышленных целях.