Газокислородная резка металла – технология, запатентованная еще в 1901 году. До сих пор газовая резка считается одним из самых экономичных и эффективных методов раскроя металлических заготовок большой толщины. Этот способ раскроя подходит для заготовок из черных металлов толщиной от 3 до 500 мм.
Газокислородная резка представляет собой термический процесс раскроя металла, при котором материал по линии реза нагревается до температуры горения и интенсивно окисляется, взаимодействуя со струей технически чистого кислорода. Образующиеся на кромке оксиды удаляются.
Метод используется для разрезания металлических деталей, конструкций, слябов. Способ гораздо эффективнее, чем плазменная резка для разрезания толстых металлических изделий.
Описание технологии
Газовая резка металла кислородом делится на несколько этапов:
- Прежде чем разрезать металлическую заготовку, ее поверхность тщательно очищают от загрязнений, ржавчины, окалины.
- Поверхность размечают, нанося на нее контуры реза.
- Металл в зоне реза нагревается до температуры воспламенения. В качестве горючего может использоваться природный газ (метан), пропан-бутан, другие газовые смеси.
- В зону реза подается кислородная струя. Расплавленный металл, взаимодействуя со струей чистого (99,5%) сжатого кислорода, окисляется. Происходит разделение материала по линии реза.
- Раскаленные жидкие оксиды выдуваются из зоны реза.
Скорость газовой резки кислородом зависит от толщины металлического листа или конструкции. Чем толще металл, тем медленнее выполняется операция. Для газорезки металла кислородом используются как специальные ручные резаки, так и портальные машины.
Кромка реза может быть слегка оплавленной, иногда присутствует окалина. При демонтаже металлических конструкций, черновой нарезке заготовок такое качество вполне удовлетворительно. Однако если требуется высокоточная деталь, металл по краю необходимо дополнительно обработать на фрезеровальном станке.
Преимущества технологии
Технология газокислородной резки металла экономически эффективнее плазменной или лазерной резки в тех случаях, когда изделие из черных металлов отличается большой толщиной, а требования к качеству кромки не слишком высоки. В частности, газовыми резаками можно раскраивать слябы из низкоуглеродистых сталей.
Метод газокислородной резки имеет следующие преимущества:
- возможность разрезания металлических изделий большой толщины;
- мобильность оборудования, возможность проведения работ на объекте заказчика, даже в полевых условиях
- можно выполнять как прямые, так и фигурные резы;
- для толстых заготовок технология наиболее экономически эффективна из всех существующих;
- используется относительно простое оборудование.
При газокислородной резке достаточно велика зона термического влияния, из-за чего возможна деформация кромки. Поэтому важно, чтобы работы выполнял квалифицированный оператор, знакомый со всеми особенностями технологии. Необходимо строжайшее соблюдение техники безопасности.
Способ не подходит для разрезания металлов, у которых температура плавления ниже температуры горения в кислородной струе (цветных металлов, нержавеющей стали, чугуна).
Сферы применения технологии газокислородной резки
Метод газовой резки металла кислородом широко применяется в следующих областях:
- при монтаже и демонтаже металлоконструкций;
- при ремонте промышленного оборудования;
- в судостроении и тяжелом машиностроении.
Чтобы воспользоваться услугой газокислородной резки металла или получить дополнительную информацию, заполните и отошлите заявку на сайте.
Таблица 1. Режимы ручной газовой резки низкоуглеродистой стали с применением ацетилена
| Толщина металла, мм | Диаметр сопла режущего кислорода, мм | Давление кислорода, МПа | Давление ацетилена, МПа | Расход кислорода, м³/ч | Расход ацетилена, м³/ч | Скорость резки, мм/мин |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5-10 | 1,0-1,5 | 0,25-0,30 | 0,01-0,02 | 1,2-2,5 | 0,10-0,15 | 450-600 |
| 10-20 | 1,5-2,0 | 0,30-0,35 | 0,01-0,02 | 2,5-4,0 | 0,15-0,20 | 350-450 |
| 20-40 | 2,0-2,5 | 0,35-0,40 | 0,02-0,03 | 4,0-6,5 | 0,20-0,30 | 300-350 |
| 40-60 | 2,5-3,0 | 0,40-0,45 | 0,02-0,03 | 6,5-9,0 | 0,30-0,40 | 250-300 |
| 60-100 | 3,0-3,5 | 0,45-0,55 | 0,03-0,04 | 9,0-13,0 | 0,40-0,55 | 200-250 |
| 100-150 | 3,5-4,0 | 0,55-0,60 | 0,03-0,04 | 13,0-18,0 | 0,55-0,70 | 150-200 |
| 150-200 | 4,0-4,5 | 0,60-0,65 | 0,04-0,05 | 18,0-22,0 | 0,70-0,85 | 120-150 |
| 200-300 | 4,5-5,0 | 0,65-0,80 | 0,04-0,05 | 22,0-30,0 | 0,85-1,10 | 100-120 |
Таблица 2. Режимы ручной газовой резки низкоуглеродистой стали с применением пропан-бутана
| Толщина металла, мм | Диаметр сопла режущего кислорода, мм | Давление кислорода, МПа | Давление пропана, МПа | Расход кислорода, м³/ч | Расход пропана, м³/ч | Скорость резки, мм/мин |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5-10 | 1,0-1,5 | 0,25-0,30 | 0,02-0,05 | 1,2-2,5 | 0,08-0,12 | 400-550 |
| 10-20 | 1,5-2,0 | 0,30-0,35 | 0,02-0,05 | 2,5-4,0 | 0,12-0,18 | 320-400 |
| 20-40 | 2,0-2,5 | 0,35-0,40 | 0,03-0,05 | 4,0-6,5 | 0,18-0,25 | 270-320 |
| 40-60 | 2,5-3,0 | 0,40-0,45 | 0,03-0,05 | 6,5-9,0 | 0,25-0,35 | 220-270 |
| 60-100 | 3,0-3,5 | 0,45-0,55 | 0,04-0,05 | 9,0-13,0 | 0,35-0,45 | 180-220 |
| 100-150 | 3,5-4,0 | 0,55-0,60 | 0,04-0,05 | 13,0-18,0 | 0,45-0,60 | 135-180 |
| 150-200 | 4,0-4,5 | 0,60-0,65 | 0,05-0,06 | 18,0-22,0 | 0,60-0,75 | 110-135 |
| 200-300 | 4,5-5,0 | 0,65-0,80 | 0,05-0,06 | 22,0-30,0 | 0,75-1,00 | 90-110 |
Таблица 3. Расход режущего кислорода при резке низкоуглеродистой стали
| Толщина металла, мм | Чистота кислорода 99,5% | Чистота кислорода 99,0% | Чистота кислорода 98,5% | Ширина реза, мм | Время подогрева, сек |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 0,146 | 0,161 | 0,175 | 2,0-2,5 | 5-8 |
| 10 | 0,262 | 0,288 | 0,314 | 2,5-3,0 | 8-12 |
| 20 | 0,520 | 0,572 | 0,624 | 3,0-3,5 | 12-18 |
| 40 | 0,985 | 1,083 | 1,182 | 3,5-4,5 | 18-25 |
| 60 | 1,380 | 1,518 | 1,656 | 4,5-5,5 | 25-35 |
| 100 | 2,440 | 2,684 | 2,928 | 5,5-7,0 | 35-50 |
| 150 | 3,500 | 3,850 | 4,200 | 7,0-8,5 | 50-70 |
| 200 | 4,600 | 5,060 | 5,520 | 8,5-10,0 | 70-90 |
* Расход кислорода указан в м³ на 1 метр реза
** Данные основаны на нормативах ВСН 452-84 и практических измерениях
Таблица 4. Сравнительные характеристики горючих газов для резки металла
| Параметр | Ацетилен | Пропан-бутан | Природный газ (метан) | МАФ |
|---|---|---|---|---|
| Температура пламени, °C | 3150 | 2850 | 2750 | 2900 |
| Скорость горения, м/с | 8,5 | 3,8 | 3,5 | 4,2 |
| Теплотворная способность, МДж/м³ | 54,8 | 91,3 | 35,8 | 75,6 |
| Относительный расход при резке | 1,0 | 1,2-1,4 | 1,5-1,8 | 1,1-1,3 |
| Максимальная толщина резки, мм | 300 | 200 | 150 | 250 |
| Стоимость, относительная | Высокая | Низкая | Очень низкая | Средняя |
| Безопасность применения | Повышенная опасность | Безопасен | Безопасен | Безопасен |
Таблица 5. Оптимальная скорость резки стали различной толщины
| Толщина стали, мм | Ручная резка, мм/мин | Машинная резка, мм/мин | Качество реза | Современные рекомендации |
|---|---|---|---|---|
| 3-5 | 500-700 | 700-900 | Чистовая | Использовать плазменную резку |
| 6-10 | 400-500 | 550-700 | Чистовая | Оптимальный диапазон для газовой резки |
| 12-25 | 300-400 | 400-550 | Заготовительная | Контроль деформации |
| 30-50 | 250-300 | 300-400 | Заготовительная | Предварительный подогрев |
| 60-100 | 180-250 | 220-300 | Заготовительная | Многопроходная резка |
| 100-200 | 120-180 | 150-220 | Разделочная | Специальные резаки |
| 200-300 | 80-120 | 100-150 | Разделочная | Кислородно-флюсовая резка |
Частые вопросы
Какие металлы можно резать газовым способом?Газовая резка эффективна только для черных металлов, содержащих железо. Идеально подходит для углеродистых и низколегированных сталей. Не режет: нержавейку, алюминий, медь, латунь, чугун, так как у них температура плавления оксидов выше, чем у самого металла, и они не горят в струе кислорода.
В чем разница между газовой и плазменной резкой?
Газовая: Режет только черный металл, идеальна для большой толщины, оборудование дешевле и мобильнее, рез имеет скос кромок. Плазменная: Режет все токопроводящие металлы (черные, цветные, нержавейку), быстрее на тонких и средних толщинах, точнее, но дороже для очень толстого металла.
Какое качество кромки получается после газовой резки?
Кромка имеет характерные линии от движения горелки, возможна окалина и оплавление краев. Качество — удовлетворительное для многих конструкционных задач (демонтаж, заготовки для сварки), но для высокоточных деталей часто требуется последующая механическая обработка (фрезеровка).
Можно ли выполнить фигурный рез газом?
Да, с помощью ручных резаков опытный газорезчик может выполнять фигурные резы. Для сложных и повторяющихся контуров используются портальные машины с копировальным устройством или ЧПУ.
От чего зависит стоимость услуги газовой резки?
Цена формируется из: толщины и марки стали, общей длины реза (в погонных метрах), сложности работы (прямой рез дешевле фигурного), места выполнения работ (в цеху или с выездом на объект), объема заказа.