Способ пакетной кислородной резки металлических листов Советский патент 1987 года по МПК B23K7/00 

Изобретение относится к резке сплавов, преимущественно к технологии резки пакетов, собранных из тонких стальных листов.

Цель изобретения - улучшение качества реза, снижение напряжений и деформаций листов и повышение производительности.

Способ осуществляют следующим образом.

Подлежащие резке стальные листы перед сборкой пакета склеиваются попарно тонким слоем эпоксидной композици в отдельных точках плоскости контакта листов вне зоны термического влияния резки, затем каждая пара склеенных листов нагревается газовым пламенем по предлагаемой линии реза до рабочей температуры резки, переворачивается нагретым верхним листом вниз, после чего все пары листов в указанном положении склеиваются по линии предлагаемо го реза, в отдельных точках вне зоны термического влияния резки и по кромкам листов эпоксидной композицией для образования общего пакета.

Полученный пакет укладывают между толстыми верхним и нижним вспомогательными листами, в плоскости которых выполнены сквозные отверстия в виде паза с перемычками, расположенного по линии реза, с щириной 3 d + 12 мм (где d - диаметр мундштука резака), через которые с небольшим смещением вспомогательных листов осуществляется процесс резки.

После окончания резки клеевые швы нагревают ацетиленокислородным пламенем до 300-400°С, в результате чего прослойки эпоксидного компаунда выгорают и разрезанные листы легко отделяются друг от друга. При этом одновременно в металле листов снимаются собственные напряжения в области реза.

В предлагаемом способе, кроме нагрева листов сверху, производится еще предварительный нагрев листов, соединенных попарно, затем нагретые пары листов переворачиваются, склеиваются в пакет и подвергаются резке. Поэтому окисление внутренних нагретых слоев металла протекает интенсивно и перерывы в резке отсутствуют. Кроме того, эта совокупность операций позволяет создать в металле предварительные напряжения, обратные по знаку и примерно равные по модулю напряжениям, возникающим в металле в процессе самой резки, т. е. существенно уменьшить временные и остаточные напряжения на кромках реза, а следовательно, и зазоры между листами. Последнее позволяет дополнительно повысить давление режущего кислорода, повысить производительность и качество резки. Кроме того, предварительный нагрев внутренних листов пакета предотвращает образование на кромках реза структуры мартенсита, связанного с этим местного увеличения объема металла и возникновения значительных сжимающих напряжений.

В предлагаемом способе также исключа ется необходимость при резке каждого пакета разрезать толстые вспомогательные листы, что тоже уменьшает начальное тепловложе- ние, величину напряжений и деформаций пакета во время резки, снижает расход ацетилена и кислорода и повышает производительность и качество резки.

Пример. Производится пакетная резка листов малоуглеродистой стали. Листы с тол0 щиной 5 мм в количестве 16 шт. собирают в пакет с общей толщиной 80 мм в порядке, соответствующем предлагаемой технологии. Для этого на поверхности каждого листа предварительно производят разметку линии

, реза и мест, на которые должна наноситься клеевая композиция.

Вначале листы склеивают попарно в отдельных точках плоскости контакта вне зоны термического влияния резки, а затем по торцам контура листов. В качестве клея ис0 пользуется эпоксидная композиция, состоящая из 30% эпоксидной смолы, 5% модифицирующей полиэфиракрилатной смолы, 10% дибутилфталата (пластификатор), 50% железного порошка (наполнитель) и 5% поли- этиленполиамина (отвердитель). В случае

необходимости для снижения вязкости и получения тонких клеевых прослоек композиция расжижается растворителем (толуол) или ацетон). Для ускорения отверждения листы подогревают в месте нанесения клея

Q до 80-100°С. При склеивании листов в пары ранее размеченные стороны листов располагаются наружу.

После склеивания каждая пара листов нагревается с одной стороны по намеченной линии реза ацетиленокислородным пла5 менем до рабочей температуры резки, т. е. 1100-1150°С.

В листах пары после охлаждения появляются продольные 0у(х,у) и поперечные ах(х,у) остаточные напряжения.

В соответствии со схемой плосконапря0 женного состояния в месте нагрева на расстоянии 20-40 мм от линии будущего реза возникают напряжения растяжения, которые в верхнем со стороны нагрева листе пары значительно больше, чем в нижнем листе. Все восемь пар листов переворачивают нагретыми сторонами вниз и в таком положении склеиваются тонким слоем эпоксидной композиции на ширину 40-60 мм по линии намеченного реза, а также в отдельных точках вне зоны термического влияния резки и

0 по кромкам образовавшегося пакета.

Затем пакет укладывается между нижним и верхним вспомогательными листами из той же стали с толщиной 20 мм. Вспомогательные листы состоят как бы из двух частей (обрамляющей части и вырезаемой выд5 ры), соединенных небольшими перемычками и снабжены сквозным пазом по линии реза шириной 40 мм (при диаметре мундштука резака 28 мм) и таким образом в про5

цессе резки не разрезаются. Крепление вспомогательных листов к пакету не производится и это позволяет непрерывно осуществлять резку при небольшом перемещении листов по контуру реза в месте перемычек.

Резка производится кислородом высокого давления (5-6 кгс/см) при средней скорости резки 210 мм/мин. Расход кислорода второго сорта (чистота 99,5%) составлял 11 - 11,5 , ацетилена 0,35-0,46 .

При небольшом воздействии подогревающего пламени (нагрев через толстый вспомогательный лист) и большой скорости резки на кромках реза и при небольшом расстоянии от них и связи с протекающим в этом месте мартенситным превращением обычно возникают напряжения сжатия, а при большом удалении от линии реза напряжения растяжения.

В верхнем листе каждой перевернутой перед резкой пары листов эти напряжения имеют большую величину, чем в нижнем листе, ввиду большего тепловложения в верхний лист. Поэтому операция предварительного нагрева листов и операция переворачивания пар листов при склеивании пакета обеспечивают значительное уменьшение собственных напряжений и более равномерное их распределение после резки.

В непосредственной близи от линии реза происходит уравновешивание напряжений растяжения и сжатия. По этой причине остаточные напряжения, в том числе на кромках реза при резке предлагаемым способом, получаются значительно меньше.

Вследствие этого деформации листов после резки предлагаемым способом минимальными и значительные зазоры между листами не возникают. Именно это позволяет производить резку кислородом высокого давления и увеличить скорость резки до 200 мм/мин и более.

При этом рез получается с шириной 5- 6 мм, без грата и на уровне первого класса качества (неперпендикулярность составляет 1,6-2,0 мм, шероховатость 0,6-0,8мм).

Сразу после окончания резки проводится кратковременный нагрев листов в местах, где нанесена клеевая композиция до 300-400° С ацетиленокислородным пламенем, в результате чего клеевые прослойки выгорают и листы пакета освобождаются один от дру- гого. Одновременно снижаются остаточные напряжения в результате отпуска.

Формула изобретения

5

5

1.Способ пакетной кислородной резки металлических листов, при котором листы собираются в пакет, укладывают пакет между нижним и верхним вспомогательными листами, разрезают и отсоединяют друг от друга, отличающийся тем, что, с целью по0 вышения производительности и качества резки, уменьшения напряжений и деформаций листов, перед сборкой пакета листы склеивают попарно эпоксидной клеевой композицией в отдельных точках плоскости контакта вне зоны термического влияния резки, нагревают каждую пару по линии реза до температуры резки, переворачивают нагретым листом вниз, после чего пары листов склеивают по линии реза, в отдельных точках и по кромкам, а после резки пакета оставшиеся клеевые швы нагревают до выгорания клеевой композиции и снятия остаточных напряжений и отсоединяют листы друг от друга.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в плоскости вспомогательных листов по линии реза выполнены сквозные отверстия, ширина которых равна 5 d -f 12 мм, где

S - ширина, d - диаметр мундштука резака.

0

5

Изобретение относится к области пакетной резки листов. Целью изобретения является повышение производительности и качества резки, уменьшение напряжений и деформаций листов. До сборки пакета листы (Л) склеиваются попарно эпоксидной клеевой композицией. Затем каждая пара склеенных Л нагревается ацетиленокислородным пламенем по намеченной линии реза до рабочей температуры резки. После этого пара Л переворачивается нагретой стороной вниз, и в этом положении пары Л склеиваются по линии реза, в отдельных точках вне зоны термического влияния резки и по кромкам. Образовавшийся пакет укладывается межлчу толстыми вспомогательными Л, в плоскости которых выполнены по линии реза сквозные пазы, через которые производится резка. После резки клеевые ишы нагреваются до 300-400°С, выгорают, и разрезанные Л отделяются друг от друга. При этом уменьшаются зазоры между Л и обеспечивается возможность повышения давления режущего кислорода и скорости пакетной резки. Производительность резки при этом увеличивается на 23-27%, на 10-12% снижается расход кислорода. 1 з.п.ф-лы. 0. to со СО ю