5.2. Ацетиленовый редуктор

Ацетиленовые редукторы РА-55, РД-2АМ, АБО-5, АБД-5 окрашены в белый цвет. Укрепляют редуктор на баллоне. Ацетиленовые редукторы понижают давление газа от 16 до 0,2-0,5 кгс/см². Устройство и принцип работы ацетиленового редуктора такой же, как и кислородного редуктора.

0. 6. Рукава (шланги).

К сварочной горелке или резакам горючий газ от редуктора подают через специальные резиновые шланги (рукава). Рукава изготовлены из вулканизированной резины с одной или двумя тканевыми прокладками. Рукава рассчитаны для работы при температуре воздуха от +5С до - 30С. Для работы при более низких температурах применяются специальные шланги из морозостойкой резины, выдерживающей температуру до - 65С.

В зависимости от назначения и условий работы шланги выпускают трех типов:

I– для подачи ацетилена, городского газа и других горючих газов при рабочем давлении не более 0,6 МПа;

II – для подачи жидких горючих – керосина и бензина при рабочем давлении не более 0,6 МПа;

III – для подачи кислорода при рабочем давлении не более 1,5 МПа.

Испытанное давление у шлангов первого и второго типов – 0,75 МПа, а для третьего типа – 1,875 МПа; запас прочности должен быть не менее, чем четырехкратный.

Шланги выпускаются с внутренним диаметром 6, 9, 12 и 16 мм. Длина шлангов для газосварочных постов должна быть 8 – 20 м и, в крайнем случае, до 50 м т.к. при длине 20 м возрастают потери давления в шлангах. Шланги с внутренним диаметром 6 мм применяют для горелок малой мощности типа ГСМ-53 и «Звездочка». Для горелок и резаков нормальной и большой мощности применяют шланги с внутренним диаметром 9, 12 и 16 мм.

На шланги, несмываемой краской по всей длине, наносится линия определенного цвета: красного – для горючих газов, желтого – для жидких горючих, голубого – для кислорода.

Крепят шланги к горелкам с помощью хомутиков и винтов.

При эксплуатации поверхность шлангов должна предохраняться от проколов и повреждений. Проколы в шлангах могут вызвать не только утечку газа, но и взрыв

После эксплуатации шланги протирают, осматривают на предмет повреждений и сматывают в бухту. Срок эксплуатации шлангов от 0,5 года до 2 лет.

2. Газокислородная резка стали.

Суть процесса кислородной резки заключается в сгорании металла в струе кислорода с последующим удалением этой струей продуктов окисления из зоны реза. Металл предварительно нагревают до температуры его воспламенения в кислороде (например, сталь до 1000 –1200⁰ С) пламенем, которое образуется при сгорании в кислороде ацетилена или паров керосина, бензина, затем подают режущий кислород, сжигающий нагретый металл. Касаясь нагретого металла, режущая струя кислорода интенсивно окисляет и сжигает его верхние слои. Процесс окисления верхних слоев металла сопровождается выделением большого количества тепла, которое расходуется на прогрев нижних слоев металла.

3Fe + 2 O₂ = Fe₃O₄ +Q

Процесс сгорания расплавленного металла распространяется на всю толщину, образующиеся окислы выдуваются из места реза струей режущего кислорода. Конфигурация перемещения струи соответствует форме реза. Металл будет разрезаться по заданной линии.

Газокислородной резкой режут металлы толщиной от 3 до 2000 мм.

По способу выполнения кислородную резку делят на разделительную и на поверхностную.

Разделительная резка предназначена для вырезки заготовок, раскроя листов и выполнения демонтажных работ, связанных с разделением металла на несколько частей. Металл прорезается на всю толщину.

Поверхностная резка предназначена для разделки канавок на металле, удаления поверхностных дефектов на отливках, прокате и сварных швах, для удаления головок заклепок, снятия поверхностных слоев металла. При поверхностной резке слои металла снимаются на ограниченную глубину в результате большого мундштука резака.

Копьевая резка применяется при прожигании отверстий в металле большой толщины и при обработке неметаллических материалов, например, бетона.

Кислородом режутся не все металлы, а только те, которые удовлетворяют следующим требованиям:

1. Температура плавления металла должна быть ВЫШЕ температуры его воспламенения в кислороде. В противном случае металл будет плавиться, а не гореть и плохо прогревать нижние слои, привариваться к кромкам, края будут рваные. Углерод существенно снижает температуру, поэтому высокоуглеродистые стали и чугуны резать кислородом практически невозможно.

2. Температура плавления металла должна быть ВЫШЕ температуры плавления его окислов. В противном случае пленка окисла будет препятствовать доступу кислорода к металлу и горения металла (его резки) не произойдет.

3. Количество теплоты, выделяющееся при окислении-сгорании металла, должно быть достаточно большим, чтобы автоматически продолжался процесс резки без необходимости сообщения теплоты извне. Так, тепловой эффект образования окислов меди, никеля, олова очень низкий и резать такие металлы кислородом практически невозможно.

4. Окислы, образующиеся при резке, должны быть жидкотекучи. В противном случае при резке плохо выдувается шлак. Так, окислы кремния, хрома и некоторых других элементов обладают малой жидкотекучестью. Они очень вязкие, поэтому они не стекают, а налипают на кромки реза и удалять их очень трудно. К таким сплавам относятся, например, чугун, хромистые стали.

5. Теплопроводность металла должна быть низкой, чтобы начальная сообщаемая теплота для подогрева металла до нужной температуры воспламенения в кислороде, не перераспределялась на большую площадь за счет теплопередачи. Вследствие высокой теплопроводности меди, алюминия и их сплавов, их невозможно резать кислородной струей.

6. Сплав должен содержать минимальное количество примесей, повышающих его прокаливаемость. Так, при резке сталей с высоким содержанием углерода, кремния, хрома, никеля, молибдена, вольфрама кромки реза закаливаются, повышается их твердость и хрупкость, что приводит к образованию трещин.

Наиболее полно перечисленным требованиям удовлетворяет сталь с содержанием углерода менее 0,7%. Не отвечают этим требованиям и не поддаются кислородной резке: стали с большим содержанием углерода, высоколегированная сталь, нержавеющие стали, цветные металлы (медь, алюминий, титан) и их сплавы.

К основным технико-экономическим показателям газокислородной резки, определяющим ее качество, производительность и экономичность, относятся: расход и чистота кислорода, мощность подогреваемого пламени, скорость резки, расстояние от ядра пламени до разрезаемого металла.

Расход и чистота режущего кислорода должны быть вполне определенными, для проведения процесса. Недостаток кислорода в зоне реза приводит к неполному окислению металла и недостаточно интенсивному удалению окислов; избыток кислорода – к охлаждению металла и выносу теплоты из зоны реза. При большом избытке кислорода процесс резки может прекратиться. Согласно ГОСТ 5191-79 при ручной резке расход кислорода зависит от толщины металла следующим образом:

Таблица 3

Толщина стали, мм	3…5	5…25	25…50	50…100	100…200	200…300
Расход кислорода, м/ч	3	6	10	15	26	40

При выходе из сопла реза струя режущего кислорода должна иметь ярко-голубой цвет и на возможно большей длине сохранять цилиндрическую форму, чтобы обеспечить равномерную ширину реза по всей толщине металла. На форму струи, расход и скорость истечения кислорода влияет форма канала сопла мундштука. Применяют сопла с выходными каналами цилиндрической, ступенчато-цилиндрической и расширяющейся формами. При выходе из цилиндрического канала сопла струя режущего кислорода на некотором расстоянии от него имеет вид усеченного конуса. Частички кислорода при этом теряют свою скорость и направление, что снижает скорость и качество резки. Такие сопла применяются для резки металла небольшой толщины – до 20 мм. Сопла со ступенчато-цилиндрическими каналами широко применяются при резке металла толщиной 12…200 мм. Максимальную скорость истечения кислорода в длину цилиндрической части струи обеспечивают сопла с расширяющимся каналом, однако они сложны в изготовлении и применяются для резки металла большой толщины. Чем ниже чистота кислорода, тем больше налипает трудноотделимого грата (шлака с несгоревшим металлом) на нижней кромке реза, препятствуя движению струи и выходу продуктов реза. Минимальная чистота кислорода, при которой можно получить рез без грата, равна 99,2%, но при этом скорость резки малая, а расход кислорода большой. наиболее эффективный безгратовый процесс резки стали толщиной до 100 мм достигается кислородом чистотой 98,0%, скорость резки снижается на 29%.