Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА РАСХОДА ГАЗА

И	СКОРОСТИ	РЕЗКИ
Наименование коэффициента	Обозна	Величины
Наименование коэффициента	чение	Величины

Коэффициент,	учитывающий				kp =	1 + 0,01 (Я -10s — 10), где Я —
расстояние между		резаком и			расстояние между резаком и метал
металлом				кг	лом,	м. При Я <	0,01	= 1
Коэффициент,	учитывающий				Лт =	(1 + 27V 10“3)*(1 — 1,56я), где
температуру	металла		перед		Ты — температура металла перед рез
резкой				ku	кой, °С (справедлива для			6 < 0,8 м)
Коэффициент,	учитывающий				Для проката ku =		14-0,75, для литья
состояние и состав металла					ku =	0,85-f-0,5 (первые значения бе
					рутся для малоуглеродистых и низко
					легированных сталей, вторые — для
Коэффициент,	учитывающий			Е	высоколегированных)
					При механизированной резке проката
состояние поверхности			метал		с чистой поверхностью £ = 0,55-т-1,1;
ла					при резке литья и горячего металла
Коэффициент,	учитывающий			kr	Е =	1,5ч-2,8
					Определяется из табл. 26.2
замену ацетилена		другими
горючими				kn	При резке вертикальным резаком &п=
Коэффициент,	учитывающий
положение резака при резке					= 1,0. При резке		в горизонтальном
					положении kn = 0,8
=0,3 — для	проката; £2= 0 ,6 — для литья и поковок толщиной

от 0,3 до 0,6 м), £р, kn, kM— см. табл. 26.1.

Подогревающее пламя нагревает поверхностные слои ме талла до температуры воспламенения в начале резки, а в про цессе резки — фронтальную поверхность металла. Мощность подогревающего пламени возрастет с увеличением толщины раз резаемого металла, расстояния между торцом резака и метал лом. При резке загрязненного металла мощность пламени не обходимо увеличивать. Мощность пламени определяется расхо дом горючего газа, его родом и соотношением расхода горючего газа и подогревающего кислорода. При кислородной резке в ка честве горючего используются газообразные и жидкие углево дороды. При сгорании указанных горючих в смеси с кислоро дом образуется высокотемпературное пламя.

В табл. 26.2 приведены сведения об основных свойствах го рючих газов.

Расходы горючего газа и подогревающего кислорода при

резке могут	быть определены из нижеследующих зависимостей:
Vr.г = Е	' (10*6 + 100);	(26.8)
VK.„ = $Vr. r,		(26.9)

СВОЙСТВА ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

Оптимальное соотношение между кислородом и горючим

Горючий газ	о	QH, МДж/м8
Горючий газ	Г* о	QH, МДж/м8
Ацетилен	3100—3200	52,8
Водород	2100—2500	10,4
Пропан	2500—2750	87,1
Природный газ	2000—2200	31,44—37,7
Коксовый газ	2000—2200	14,7—18,4

*г	при нормаль	при избы
	при нормаль	точном кис
	ном пламени	лороде
		лороде
1,0	и	1,7
5,2	0,4	0,6
0,6	3,5	5,0
1.6	1,0	1,5
3,0	0,6	0,8

П р и м е ч а н и е . Г — температура пламени в смеси с кислородом; QH — теплота сгорания (низшая); — коэффициент замены ацетилена.

где Vr.г — расход горючего газа, м3/с; VK.п— расход подогре вающего кислорода, м3/с; б — толщина разрезаемого металла, м. Значения входящих в приведенные уравнения коэффициентов для разных условий резки приведены в табл. 26.1 и 26.2. Рас ход железного порошка (<7ф, кг/с) при резке высоколегирован ных сталей определяется по формуле:

<7ф= 0,0256Ь5 + о,0017.

(26.10)

При заданных расходах газов скорость резки уменьшается по экспоненциальному закону с увеличением толщины разре заемого металла, так как динамическое воздействие струи на расплав резко сокращается по мере удаления от среза сопла. Скорость резки увеличивается с ростом температуры подогрева металла вследствие возрастания толщины жидкой прослойки металла в разрезе, чистоты кислорода и давления кислорода перед соплом. Повышение давления «режущего» кислорода пе ред соплом способствует увеличению скорости его потока и его динамического воздействия на окисляемый металл. Наибольшее увеличение скорости потока кислорода (до 90%) наблюдается в интервале давления на входе в сопло от 98 до 2940 кПа, даль нейшее повышение давления кислорода перед соплом от 2940 до 9800 кПа позволяет увеличить скорость кислородного потока лишь на 8 %.

На основании обобщения экспериментальных данных полу чена следующая зависимость для определения скорости резки:

о = 7,6- lQ r*krk~0\ k ak K k 4b - ° A ,	(26.11)
где v — скорость резки, м/с; б — толщина	ра3Резаемого ме

талла, м; Лд — коэффициент скорости резки, зависящий от дав ления «режущего» кислорода,

&д = (0,01рк) 28'

зов

Т А Б Л И Ц А 26.S

КОЭФФИЦИЕНТ СКОРОСТИ РЕЗКИ *к В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ТОЧНОСТИ

Класс точности	*к	Примеры применения
1	1,0	Точная фигурная вырезка деталей с отстава
		нием до 5 %
2	1.2	Прямолинейная резка с отставанием до 1 5 % ,
		фигурная резка с отставанием до 10 %
3	1,4	Прямолинейная резка с отставанием до 25 % ,
Не нормируется		фигурная — с отставанием до 15 %
Не нормируется	2 ,0	Грубая заготовительная резка

где Рн — давление	«режущего» кислорода,	кПа; кч— коэффи
циент скорости резки, зависящий от чистоты кислорода,
k " ~ У2 (100 — е)	’
где е — чистота кислорода, %; kT, k„, kp выбираются в соответ
ствии с табл. 26.1.		при точной вырезке
Меньшие скорости резки выбираются

фигурных деталей, наибольшие при прямолинейной раздели тельной кислородной резке металла в скрап (табл. 26.3).

26.2.2. Кислородная резка стали малых толщин

Своеобразие кислородной резки листового проката малых тол

щин

(до 5 мм)

состоит в том, что подогревающее пламя разо

гревает весь лист по толщине до высоких температур

(порядка

800 °С)

образованием

до

Т А Б Л И Ц А

26.4

вольно

большого

пятна.

РЕЖИМЫ

МЕХАНИЗИРОВАННОЙ

Вследствие

этого

шлаки,

вы

КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ

дуваемые

струей

кислорода

ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ

из разреза, смачивают

ниж

нюю нагретую кромку с обра

Толщина метал ла, мм

Расход газа, 10“4 ма/с

зованием

трудноотделимого

грата. Поэтому

меры,

направ

кислорода «режущего»

кислорода подогрева ющего

ацетилена

ленные

на

достижение хоро

воздуха

*Я

шего

качества

при

кислород

ной

резке

тонкого

металла,

предусматривают

уменьшение

высокотемпературного

пятна

2,8

0,46

0,42

5 ,6

142

нагрева

на нижней

поверхно

3,1

0,55

0,50

7 ,0

130

сти листа. Для резки тонкого

3,4

0,66

0,60

8,4

125

металла

применяют специаль

3,6

0,77

0,70

11,2

120

ные

мундштуки с максималь

П р и м е ч а н и е ,

v — скорость резки.

ным

приближением

каналов

подогревающего пламени к режущему кислороду и охлажде нием металла за счет дополнительной подачи воздуха или воды в зону резки. Режимы резки тонколистовой стали приведены в табл. 26.4.

26.2.3. Кислородная резка стали больших толщин

Толщины стали более 300 мм принято называть большими. Ос новная особенность резки стали больших толщин состоит в том, что необходимо сформировать фронт окисления металла боль шой протяженности. Поэтому при резке металла большой тол щины требуется специальная режущая аппаратура и особые приемы резки. Для достижения стабильных показателей произ водительности, качества резки струя режущего кислорода должна сохранять окислительную способность и кинетическую энергию на возможно большой длине по толщине разрезаемого металла, а мощность подогревающего пламени должна быть такой, чтобы обеспечить подогрев шлаков в нижней части раз реза и защиту режущей струи от подсоса воздуха. Поэтому рас ход режущего кислорода и горючего газа предусматриваются намного большими, чем при кислородной резке стали обычных толщин. Резка выполняется, как правило, с использованием кислорода низкого давления, не более 392 кПа, мундштуки ре заков имеют обычные цилиндрические сопла большого диа метра. Скорость истечения струи невысока (близка к звуковой). Струя большого диаметра обеспечивает окисление соответст венно большего количества металла в верхней части разреза, чем улучшается прогрев металла в нижней части реза. Обра зующийся шлак заполняет раковины и пустоты, располагаю щиеся довольно часто в прибылях, в связи с чем кислородная струя не теряет устойчивости и не меняет направления при резке металла с внутренними дефектами [3].

Особое внимание рекомендуется уделять операциям, пред шествующим резке. Место начала резки следует хорошо подо греть, причем нагреваемая зона должна простираться ближе к низу торцовой поверхности, чем к верху вдоль линии предпо лагаемого разреза. При резке металла больших толщин боль шое значение имеет момент врезания струи кислорода в металл. Начало резки значительно облегчается, если угол атаки будет на 2—3° больше прямого (рис. 26.2). В конце резки необходимо снизить скорость тележки и наклонить резак в противоположную сторону, что обеспечивает прорезание нижнего угла заготовки.

Большое значение при резке металла больших толщин имеет подогревающее пламя. Для обеспечения прогрева шлаков в нижней части разреза и защиты струи кислорода от переме

шивания с	воздухом при резке стали толщиной более 1000 мм
в резаках	за режущим соплом располагают дополнительно

Рнс. 26.2. Положение мундштука при резке стали больших толщин:

/ — врезание (оптимальные режимы резки); // — врезание (неоптнмальные режимы резки)

сопло для подачи горючего газа. При резке металла толщиной более 2000 мм 65 % горючего газа подается в разрезе через до полнительное сопло. Режимы механизированной резки низкоуг леродистых и конструкционных сталей больших толщин приве дены в табл. 26.5.

				Т А Б Л И Ц А		26.5
	РЕЖИМЫ РЕЗКИ СТАЛИ БОЛЬШИХ ТОЛЩИН
	Расход газia, 10-4 м3/с
6, мм	кислорода	пропана	h , мм	V, 10”‘ м/с	р о , '	к П а
	кислорода	пропана
300	84	84	30	25	294
500	140	28	40	16,7	245
1000	504	56	50	10,0	147
1500	672	112	60	5,5	118
2000	1120	168	70	3,3	98
2500	1400	224	100	2,5	89

П р и м е ч а н и е , б — толщина металла; h — расстояние между мундштуком и метал лом; v — скорость резки; — давление кислорода.

Источник: https://studfile.net/preview/19992768/

Смотрите также:

1395
2049
24
6787
986
Mescheryakov_A_N_Drevnyaya_Yaponia_1417_kultura_i_text
№ 1 Вводная
Otvety_po_UIP
Автоматизация учета загруженности персонала в сети ресторанов Ньокки
Анализ качества пищевых продуктов