Технологія електродугового різання металу

Примітка. «+» — доцільний спосіб різання; «0» — недоцільний спосіб різання; «—>> — різання неможливе.

Таблиця .2

Рекомендовані способи термічного різання чавуну і кольорових металів

Таблиця 3

Максимальна товщина високолегованої сталі при різних способах різання

Різання покритими електродами основане на розплавленні металу електричною дугою і скапуванні його вниз під власною масою. Струм вибирають на 35-40% вищим, ніж при зварюванні. При різанні необхідно забезпечити стікання основного й електродного металу. Для цього метал розміщують горизонтально. Щоб полегшити стікання металу виконують пилоподібні рухи електродом (Рис. 1). Кут нахилу електрода до металу становить 30-60°.

Рис. 1. Ручне дугове різання покритим електродом:

1-   розрізуваний метал, 2- покритий електрод, 3 – траєкторія руху кінця електрода, 4 – витікаючий рідкий метал

При різанні покритим електродом різ виходить широкий, а кромки різа — з оплавленими торцями. Цей спосіб використовують для грубого (чорнового) різання сталей, чавунів і кольорових металів.

Різання покритими електродами також виконують методом упирання. Наявність покриття призводить при різанні до підвищення стійкості горіння дуги, уповільнення плавлення стрижня електрода, ізоляції його від стінок різа і прискорення різання завдяки окисненню розплавленого металу компонентами покриття. При цьому одержують більш чистий і вузький різ.

Для різання, стругання, прошивки отворів, вирізання дефектів у швах і литві використовують спеціальні електроди марок АНР-2, АНР-3, ЛНР-4, ОЗР-1, ОЗР-2. При різанні цими електродами поверхня різа чиста, кромки не насичуються вуглецем, аерозолі не містять шкідливих домішок. Статевими покритими електродами можна різати сталь товщиною до 15 мм.

Різання неплавкими електродами. При ручному дуговому різанні неплавкими електродами використовують вугільні й графітові електроди. Різання проходить за рахунок виплавлювання металу із зони різання. Завдяки високій температурі нагрівання можна різати метали, які не піддаються кисневому різанні (чавун, високолеговані сталі, кольорові метали). Для різання використовують постійний і змінний струм максимальної потужності. Різання використовують зверху вниз, при цьому поверхню металу трохи нахиляють, щоб розплавлений метал вільно витікав із зони різання. Цей спосіб різання характеризується точністю і чистотою різання. Техніка різання подібна різанню покритими електродами. Вугільними електродами можна різати сталь товщиною до 100 мм при робочому струмі 1000 А.

При повітряно-дуговому різанні використовують вугільні або графітові електроди та стиснене повітря.  Застосовують також обміднені графітові електроди, покриті шаром міді товщиною близько 0,1 мм. Такі електроди є економічнішими.

При різанні метал розплавляється теплом електричної дуги, а потім видувається стисненим повітрям із зони різа. Частина металу згорає в кисні повітря. Цей спосіб різання застосовують для роздільного і поверхневого різання чавунів, нержавіючих сталей, кольорових металів товщиною до 20 мм. Різання виконують на постійному струмі зворотної полярності, а інколи використовують змінний струм. У якості джерела живлення струму використовують зварювальні перетворювачі й трансформатори. Електроди можуть бути круглими (діаметром 6-12 мм) і пластинчастими. Різаки для повітряно-дугового різання (РВДм-315, РВДл-315) бувають двох типів (табл. 4): І із послідовним розташуванням повітряного струменя та з кільцевим розташуванням повітряного струменя відносно електрода. Тиск повітря повинен бути достатнім для видалення розплавленого металу без зниження стійкості горіння дуги і становити 0,4-0,6 МПа.

Таблиця 4

Технічні характеристики різаків для повітряно-дугового різання металів

При роздільному різанні електрод занурюють у розрізуваний метал під кутом 45-60° до поверхні металу, а при поверхневому різанні — під кутом 35-45° (рис. 21.2). В міру обгоряння електрод поступово висувають із губок електродотримача. Натискати на електрод не рекомендується, тому що при нагріванні він стає крихким і може тріснути. Ширина канавки різа в 1-3 рази більша за діаметр електрода.

Згідно ГОСТу 10720-75 використовують електроди марок ВДК (круглі, довжина 300 мм, діаметр 6 мм, 8, 10 і 12 мм) і ВДП (плоскі, довжина 350 мм, переріз 12x5 і 18x5 мм). В умовному позначенні вказують марку, діаметр або переріз, наприклад, електрод ВДП 12x5 ГОСТ 10720-75. Різання виконують у всіх просторових положеннях.

При повітряно-дуговому різанні повітря можна замінити киснем, який подають на розплавлений метал на відстані від дуги; вугільний електрод можна замінити металевим, для чого на звичайний електродотримач кріплять кільцеву насадку, через яку до різа подається кисень.

Недоліками повітряно-дугового різання є навуглецьовування поверхні різа і необхідність додаткової механічної обробки.

Киснево-дугове різання полягає в тому, що метал розплавляється електричною дугою і згоряє в струмені кисню. Утворені при цьому оксиди під впливом кисневого струменя витікають з порожнини різа. При згорянні металу в кисні утворюється додаткове тепло, яке прискорює процес різання.

Для киснево-дугового різання використовують вугільні, графітові, металеві й спеціальні плавкі трубчасті електроди з подачею ріжучого кисню через внутрішній отвір. Трубчасті електроди застосовують для різання профільного прокату, пакетного різання та вирізання отворів у сталевих конструкціях товщиною до 100 мм. Для різання кінець електрода впирають у розрізувану поверхню під кутом 80-85° до неї. Утворений на кінці електрода дашок із покриття забезпечує необхідну для різання довжину дуги. Режими киснево-дугового різання неплавким електродом наведено в табл.5.