Как пользоваться резаком (пропан, кислород): описание и инструкция по резке металла пропаном

Технология ручной резки

Лезвие режущего инструмента должно иметь твёрдость, которая на 15−20 HRC превышает твёрдость материала заготовки. Поэтому, если оператору неизвестны характеристики обрабатываемого материала, то можно произвести оценку стальной трубы методом пробы на искру.

Для этого нужно обрабатывать торец стальной заготовки на наждачном станке, при этом контролировать характер пучка вылетающих искр от инструмента станка. Таким образом, определяется процент содержания углерода, а следовательно, и твёрдость материала:

При нелегированной малоуглеродистой стали искры будут вылетать сплошным пучком светло-жёлтого цвета.
Для нелегированной среднеуглеродистой стали цвет остаётся прежним, но вот наличие разветвлений и более ярких вспышек пучка усилится.
У стали обыкновенного состава искровой пучок будет более тонкий, а разветвления станут короткими. Вспышки практически отсутствуют.
Для стали легированной искры станут густо-жёлтого оттенка, а вместо вспышек будут наблюдаться стрелки, вытянутые вдоль потока искр.

Таким же методом можно идентифицировать молибден, вольфрам и марганец. Исходя из твёрдости материала, можно эффективно определить необходимую твёрдость режущего инструмента.

Процесс резки, независимо от технических свойств трубореза, имеет одинаковую последовательность:

При подготовительной работе необходимо определить соответствует ли заготовка по своим характеристикам параметрам оборудования. А также насколько возможно добиться выполнения работы этим инструментом (угол среза, точность).
Для установки оборудования на поверхность заготовки рукоятку поворачиваем против часовой стрелки, чтобы расширить фиксаторы на необходимое расстояние. Затем инструмент помещают на обрабатываемую деталь, на заранее отмеченное место предстоящего разреза, и поворачиваем рукоятку по направлению движения часовой стрелки до момента соприкосновения режущей плоскости ролика с поверхностью детали.
Производим формирование направляющей канавки путём несильного вдавливания режущего ролика в поверхность обрабатываемой заготовки. А затем поворачиваем инструмент на целый оборот, чтобы режущий край инструмента создал в трубе маленькую канавку.
Далее, производим сам процесс резки. После создания направляющей канавки, необходимо повернуть винт на 90°, чтобы зажать режущий инструмент на поверхности заготовки. Вращаем инструмент, одновременно подтягивая винт до полного отрезания детали.

Для сохранности режущего инструмента не вдавливайте ролик в деталь с большим усилием.

Процесс резки

Перед началом резки нужно убрать ржавчину с металла.

Необходимо зачистить металл

При резке заготовка должна располагаться так, чтобы выходящая струя легко проходила сквозь нее.

В самом начале процедуры, поверхность материала разогревается до температуры горения металла. Используется кислород и горючий газ. После достижения нужной температуры, подается кислород, который будет воспламеняться, вследствие контакта с горячей поверхностью и именно он будет резать.

В этом моменте важно достигнуть непрерывности подачи кислорода, в ином случае, пламя погаснет и поверхность быстро остынет, а затем ее придется нагревать заново. В процедуре резки прослеживается четкая корреляция – чем чище применяемый кислород, тем выше качество резки

А также иногда возникает ситуация, при которой струя кислорода резко врезается в металл и мощность резки падает, начинается искривление потока. Для того чтобы избежать такой ситуации, нужно немного наклонить струю

В процедуре резки прослеживается четкая корреляция – чем чище применяемый кислород, тем выше качество резки. А также иногда возникает ситуация, при которой струя кислорода резко врезается в металл и мощность резки падает, начинается искривление потока. Для того чтобы избежать такой ситуации, нужно немного наклонить струю.

Важно понимать, что струя имеет конусовидную форму, расширяется ближе к нижней части. Из-за этого ширина реза увеличивается при приближении к завершению резки и образовываются окалины

Исправить ситуацию можно при помощи увеличения мощности резака, но не стоит слишком увлекаться, если перестараться, то окалины возникнуть на верхней части металла.

Мощность резака

На качество резки сильно влияет давление кислорода. Высокое давление неизбежно приводит к плохому резу, да и расход кислорода становится просто огромным. Малое давление не даст прорезать металл и удалить окислости будет тяжело. Поэтому нужно соблюдать средние показатели, которые индивидуальны для каждого металла, и регулировать подачу кислорода из кислородного баллона.

Пошаговая инструкция для работы с газовым инжекторным резаком

Виды газовой резки

Классификация разделяет резку газом на различные типы, в зависимости от особенностей технологии. Наиболее распространены:

Кислородно-пропановая (метановая, бутановая, ацетиленовая и т. д.). Применяется, если содержание кислорода или легирующих добавок не превышает 1%.
Кислородно-флюсовая. Применяется для тех типов металла и стальных сплавов, для которых неэффективна обычная пропановая технология (высоколегированных, высокоуглеродистых сталей, чугуна и тому подобных). При использовании данного способа к месту разреза подается не только чистый кислород, но и флюс – специальный порошок. Он имеет тройное действие.
Термическое: повышает температуру в области обработки, благодаря чему снижается процент образования тугоплавких окислов.
Абразивное: несгоревшие частицы порошка очищают кромки среза от тугоплавких окислов ударным воздействием.
Химическое: вступает в реакцию с тугоплавкими окислами, преобразуя их в текучее состояние, после чего они легко удаляются из среза струей кислорода.
Копьевая. Данная технология используется для прожигания отверстий в стали или разрезании металла большой толщины. При этом способе кислород к месту разреза подается через стальную трубку, иногда для повышения температуры в точке приложения в трубку дополнительно вводится низкоуглеродистый прут, проволока или вместе с кислородом подается железный порошок. Копье прижимается к нужной точке и температура на его конце достигает в среднем 2000°C. Это позволяет прожечь даже сталь, образующую тугоплавкие окислы.
Воздушно-дуговая. Данный способ предполагает сгорание стали под воздействием электрической дуги, а выдувание шлаков – струей воздуха.

Недостатки обработки

Для газовой резки наиболее подходит низкоуглеродистая сталь, а вот средне- и высокоуглеродистая сталь – не совсем подходящий материал для резки. Из-за высокого содержания углерода повышается температура воспламенения и снижается температура плавления. А это условие затрудняет процесс резки.

Разрезать металл при помощи газовой смеси тяжело, если у него низкая теплопроводность. Поэтому такие виды материала не подходят для обработки.

Правила безопасности во время газовой резки металла

Газовая резка металла должна выполняться только квалифицированным и опытным специалистом

Важно соблюдать все ключевые факторы правильной обработки: давление кислорода и скорость процедуры. Необходимо учитывать толщину изделия и диаметр сопла резака

Если скорость окисления и резки металла не соответствуют друг другу, то получится некачественная обработка.

Кислородная резка предполагает использование взрывоопасных веществ. При несоблюдении правил безопасности высока вероятность взрыва газовоздушной смеси, необходимо следить за состоянием газового оборудования. Для защиты от ожогов нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты.

Существенным недостатком является возможность деформации металла и низкая точность резания.

Видео по теме: Резка металла резаком

Полезные статьи

Плазменная резка металла – особенности и преимущества работы

Список компаний Ростова-на-Дону по резке металла

Самостоятельное изготовление лазера для резки металла – инструкция и рекомендации

Требуемое оборудование

Для того чтобы воспользоваться газовым резаком нужно иметь хоть один баллон пропана и кислорода, шланги, предназначенные для высокого давления, резак. Каждый баллон идет в комплекте с редуктором, при помощи которого можно осуществлять регулировку потока газа. Баллон с пропаном имеет обратную резьбу, поэтому невозможно использовать другой редуктор на нем.

Разные резаки для резки металлов не сильно различаются. Все имеют по 3 вентиля:

один для подачи пропана;
второй – регулирующего кислорода;
третий – режущего кислорода.

Все кислородные вентили – синего цвета, а для пропана – красные.Металл разрезается при помощи струи пламени.

Схема газового резака

Газовым резаком можно разрезать металл с толщиной до 300 мм. Устройство очень легко ремонтируется, так как многие части аппарата сменные.

Особенности технологии

Выбор газа для резки зависит от свойств металлической заготовки. Кроме технического кислорода может быть использован ацетилен, коксовый и нефтяной газ, метан, пропан, бутан и смеси из них.

Кислород используется при резке металла газом, если материал обладает определенными характеристиками:

высокой теплопроводностью;
температурой плавления выше температуры воспламенения в кислороде;
температурой плавления тугоплавких окислов ниже температуры плавления металла;
образованием жидких шлаков в процессе резки;
выделением большого объема тепла.

Чтобы резать металлическую заготовку, ее сначала необходимо подогреть. Потом материал сжигается, продукты сгорания удаляются струей газа.

Резка может быть:

поверхностная – образование шлицев и каналов;
копьевая – образование отверстий или проемов;
разделительная – в виде сквозного реза.

Для разных работ выбираются разные горелки. Существует несколько видов, которые предназначены для выполнения разных работ.

Любая горелка состоит из:

рукоятки;
вентиля;
клапана (не во всех моделях);
наконечника (удлинительной трубки);
мундштука (насадки).

Смешение газа с воздухом может происходить в наконечнике или мундштуке. В моделях с клапаном газ с кислородом смешивается в головке, что повышает уровень безопасности. Использование моделей без клапана позволяет применять в работе газ с различным давлением. Газовые резаки для резки толстого металла комплектуется несколькими мундштуками.

Технология состоит из четырех шагов:

разогрева заготовки;
введения в область обработки газовой смеси;
воспламенения материала;
процесса горения.

Струя должна быть равномерной, чтобы пламя не погасло. В процессе горения образуются окислы, которые удаляются газовой струей.

Способы резки

Довольно распространена механическая обработка, которая не предусматривает предварительный нагрев материала перед его использованием.

Механические методы

Наиболее распространены следующие технологические процессы:

Рубка. При рубке в качестве режущего инструмента используются ножницы или специальные ножи. Преимуществами данной технологии можно назвать высокую производительность и небольшие затраты. Кроме этого, выделяют высокую точность деления заготовки на отдельные части. Однако этот метод механической обработки подходит не для всех металлов, он также не позволяет получать заготовки сложной формы. Есть и ограничение, касающееся толщины используемых заготовок.
Резка дисковой пилой проводится уже на протяжении многих лет. Особенностями этого метода можно назвать возможность получения заготовок сложной формы, а также отсутствие ограничения толщины обрабатываемого металла. В качестве режущего инструмента используется абразивный армированный круг. При использовании профессионального оборудования можно получить качественный срез. Недостатком этого метода можно назвать относительно невысокую скорость обработки.
Применение метода ленточной резки. Ленточная резка возможна только при использовании специального оборудования. Станки с ленточными пилами могут применяться для обработки сортового и трубного металлопроката, а также прудков различного диаметра. Преимущества этого метода заключаются в большой производительности и высоком качестве получаемого среза.

Как ранее было отмечено, механическая обработка применима не во всех случаях. Довольно часто прибегают к термическим методам обработки, которые имеют ряд своих особенностей.

Термическая обработка

Применяется несколько методов термического разрезания металла:

Лазерная технология в последнее время получила довольно большое распространение. Сфокусированный пучок света может раскраивать деталь с достаточно высокой точностью. Этот метод характеризуется большой универсальностью в применении, подходит для большинства сплавов и металлов.
Плазменная резка проводится при применении специального плазмогенератора, который создает сжатую режущую дугу. Этот метод подходит практически для любой стали, а также титана и чугуна. На сегодняшний день эта технология наиболее востребована среди других, что можно связать с универсальностью в применении, высоким качеством получаемого среза.
Применение газокислородного оборудования основано на повышении температуры в зоне резания до 1000 градусов Цельсия. Металлы при подобной температуре и доступе воздуха способны сгорать. Подобное оборудование может применяться при условии толщины заготовки не более 2 метров.

Гидроабразивное разрезание основано на подаче струи воды, которая подается под давлением до 5000 Атм. В состав воды добавляются специальные абразивы. Последний метод резки не становится причиной деформации или сваривания образующихся краев, так как не происходит нагрева структуры.

Гидравлический и пневматический инструмент

Гидравлические труборезы оснащены поршнем, штоком и гидронасосом. Их принцип работы основан на жидкостном давлении. В процессе эксплуатации насос давит на поршень, приводя в действие труборез. При ослабевании давления воды происходит возвращение резцов в исходное состояние. Такие инструменты не требуют подключения к электросети, но их мощность значительно ниже, чем у электрических аналогов.

Пневматические аппараты используются для работы с изделиями, сечение которых достигает 13 дм. Такие приспособления оснащаются резцами разного типа, что позволяет применять их и для пластиковых, и для металлических конструкций.

Пневматические труборезы имеют значительные габариты, а их вес может достигать 60 кг. В комплекте с ними, как правило, продают специальные тележки, на которых они транспортируются.

Пропан или ацетилен – что предпочесть?

Установка для ручной воздушно-плазменной резки металла

Используя ручную газопламенную резку обычным резаком, предварительный подогрев заготовки можно производить как пропаном, так и ацетиленом. Тем не менее, в большинстве случаев для резки применяется именно пропан. Основанием для такого выбора является:

Меньшая взрывоопасность пропана.
Возможность быстрого обнаружения утечек, поскольку при заполнении баллонов к пропану добавляют ртутьсодержащие добавки, специфический запах которых позволяет легко обнаруживать место разгерметизации.
Значительно меньшая себестоимость пропана.

Таблица совместимости газов и металлов

Сторонники ацетилена отмечают, что теплотворная способность этого газа более чем вдвое превышает аналогичный показатель для пропана. https://roksa.ch. Однако это существенно при сварке, а не при резке (где глубина зоны необходимого прогрева металла значительно меньше)

Важно, что ацетилен требует значительно более тщательного соблюдения правил техники безопасности (слесарное дело это обеспечивает далеко не во всех случаях). Кроме того, резкий запах ацетилена не всегда приемлем, особенно, если резка происходит в обычной мастерской, где трудятся и другие работники

Газо-кислородная резка

Особое внимание при газокислородной резке уделяют качеству самого пропана. При наличии в газе хотя бы 10% бутана процесс подогрева металла перед резкой резко замедляется

То же касается и температуры окружающего воздуха.

Дело в том, что при температурах ниже 10С, плотность пропана возрастает. Это приводит к снижению скорости струи газа, которая выходит из мундштука. Ручная резка заготовки в таких случаях будет происходить гораздо медленнее, а износ элементов резака заметно ускоряется.

Работая с пропаном, следует помнить о правилах техники безопасности, а также пользоваться услугами специализированных компаний, оказывающих услуги по заправке газовых баллонов. Не меньшим является и уровень требований к кислородному узлу резака: давление газа на выходе во многих конструкциях достигает 10…12 ат.

Особенности применения труборезов для различных видов пластиковых труб

Резку пластиковой трубы начинают с разметки места среза. Разметку рекомендуется наносить на всю окружность. Это дает возможность визуального контроля над перпендикулярностью места среза.

Технология резки пластиковых труб:

Если конструкция трубореза это предусматривает, то место среза закрепляют неподвижно подводя метку под лезвие. Если нет – трубу удерживают вручную.
Если труборез ручной, то следует позаботиться о том, чтобы оба конца пластиковой трубы имели точки опоры. Резать на весу не рекомендуется. Материал может сломаться под своей тяжестью еще до окончания процесса. Срез будет испорчен.
Резку осуществляют медленно, стараясь прикладывать усилия без рывков. Резкие вращения или нажим приводят к образованию микротрещин на пластике, что в последующем приведет к прорыву коммуникаций.
Гильотинный труборез и ножницы не оставляют на месте среза заусенец. Пластиковые срезы, сделанные роликовым механизмом или цепью, нуждаются в последующей обработке.

Основное отличие резки металлопластика от полипропилена в том, что срез металлопластиковой трубы должен быть чистым, строго перпендикулярным сразу. Дальнейший монтаж осуществляется посредством фитингов, где погрешности среза становятся причиной будущей протечки.

Полипропиленовая труба не требует такой точности, поскольку монтаж осуществляется посредством температурной сварки. Здесь срез будет нагрет и расплавлен, что нивелирует небольшие погрешности.

Технология резки газом

Современная технология газовой резки металла несколько отличается от той, которая описана выше. К примеру, для работы с «легкими металлами» температуры в 1000 градусов за Цельсием и выше могут попросту разрушить металл, с которым вы работаете (расплавить и испарить).

В этих случаях сама резка производится с одновременным подогревом. Наконечник газового резака имеет форму пирамиды с 3 соплами.

Через два боковых подается подогревающая смесь, ну а по центру монтируется тонкое сопло для подачи кислорода под высоким давлением.

Технология кислородной резки

В современных резаках, кислород подается под давлением в 12 атмосфер! Проще говоря – под струей воздуха можно повредить даже кожу (имеется в виду не зажженная струя).

Флюс, который образовывается при такой резке, либо выбрасывается подогревающем пламенем в стороны, либо прожигается непосредственно через весь металл (если выполняется сквозная резка).

Не забывайте, что резка металла газом имеет большое преимущество перед электрической. Какое?

Но учитывайте, что резка металла кислородом не подразумевает использовать металлы, которые плавятся при температуре ниже 600 градусов за Цельсием. В этом случае будет выполняться простое удаление верхнего слоя металла, а не его резка.

Вот в таких случаях рекомендуется использовать так называемые мобильные нагреватели – обычные баллончики со сжатым газом и соплом на конце трубки.

Стандартная технология кислородной резки металла подразумевает использовать направляющий резак, которым управляет оператор. Подача газа регулируется при помощи двух вентилей (в некоторых моделях – одним общим).

Газовый резак

Сама рукоятка резака имеет две трубки, которые как раз и встраиваются в ручку. Первая рукоятка подает топливо для нагревателя, вторая (как правило — центральная) – подает кислород. То есть, к главному соплу подводятся аж 3 трубки!

Какой расход газа при резке металла? Это зависит от температуры, до которой разогревается сам металл при работе.

В стандартном резаке Р1-01 за один час работы в среднем расходуется порядка 10 кубических метров кислорода и 0,7 кубических метров ацетилена (при использовании пропана – 1 метр кубический топлива).

Видео:

А вот в резаке Р2-01 расход значительно больше – 21 м3 кислорода и 1,2 – ацетилена! Расход подогревателя зависит от температуры нагрева и плоскости, которая разрезается.

В «старших» резаках также используется так называемое направление сопел, которое т.акже частично влияет на расход (чем ближе к струе кислорода, тем приходится подавать большую струю).

Это интересно: Флюс для пайки — какой паяльный флюс лучше, назначение

Условия для газокислородной резки

Для успешного применения газокислородной технологии резки металла следует соблюдать ряд обязательных условий:

температура плавления (T_плав) материала должна превышать температуру горения (T_воспл) в кислородной среде. Разница должна составлять не менее 50 °С, чтобы исключить вытекание расплава и неоправданное расширение зоны разреза. Так, для конструкционных сплавов T_плав=1540 °C, а T_воспл= 1150 °С. С увеличением содержания углерода температура плавления понижается. Это затрудняет резание чугунов и высокоуглеродистых сплавов обычным резаком.
T_плав разрезаемого материала должна превышать T_плавоксидных пленок на его поверхности. Тугоплавкая оксидная пленка будет препятствовать доступу кислорода к поверхности металла и реакция горения не сможет начаться. Так, оксиды хрома и конструкционная сталь 3 имеют температуры плавления соответственно 2270 и 1540 °С. Выходом из такой ситуации может быть применение флюсового порошка, вступающего в реакцию с оксидной пленкой и преобразующего ее в вещества с более низкой температурой плавления.
Оксиды, возникающие в процессе резания, должны иметь высокую жидкотекучесть. Если текучесть низкая, то они облепляют кромки линии разреза, препятствуя горению основного материала. Специально подобранный флюсовый порошок также помогает решить эту проблему, повышая текучесть оксидов. Но это приводит к удорожанию процесса.
Разрезаемый материал должен иметь низкую теплопроводность. В противном случае тепло будет отводиться из рабочей зоны и температуры возгорания металла в месте проведения работы будет не достичь. Реакция не сможет начаться либо будет протекать нестабильно, увеличивая расход газа, снижая точность и качество поверхности реза.