Способ газокислородной резки металла Советский патент 1988 года по МПК B23K7/00 

кэ

00

CD

bi

Изобретение относится к резке и может быть использовано при газокис- лородной резке металлических загото-, ВОК,

изобретения является повьше- ние производительности.

На фиг.1 показано устройство для реализации способа; на фиг.2 - схема зоны реза.,1 - разрезаемая заготовка, д 2 резак, на котором расположена ан- тенна 3, соединенная проводом 4 с ге нератором электромагнитного излуче ния. Рычагами 5 и пневмоцилиндрами6 можно перемещать антенну в вертикаль jj ном направлении. установлен на траверсе 7. которая обеспечивает его перемещения по заданной траектории.

Способ осуществляют следующим образом.20

Первая операция заключается в том, что вкгаочают подачу к резаку режущего кислорода и подогревающего газау который зажигшот и подводят к краю заготовки . После этого осуществля- 25 ют вторую операцию: наклонив на .угол 10-15° резак по отнощению к поверхности заготовки J, осуществляют резаком 2 нагрев кромки и врезание в заготовку, например, для сталей 0 ,прй температуре : нагрева J300-3500 С, Третья операция состоит в реализации) установившегося процесса резки заго- . товки 1 с пода-чей на поверхность резки в зоне жидкого расплава шлака А электромагнитного излучения от антенны 3, соединенной пpoвoдa ш 4 с генератором. Антенну 3 можно выполнить параболической либо регулируемой формы для фокусировки излучения дп в точке О на поверхности расплава жидкого шлака.

Температура слоя жидкого шлака А -для сталей 1300-J , а жидкого металла - 1500-1550°С. Воздействие 45 электромагнитного облучения непосредственно на поверхность, с которой начинается реакция окисления, ускоряет и активизирует процесс, повышая его производительность,CQ

Целесообразно применять электромагнитное облучение с частотой 10 - Ю Гц, так как оно эффективно воздействует на поверхность жидкости и проникает через слой дыма и пыли, имеющихся при резке. Излучение частотой, меньшей 10 Гц, менее эффективно, так как имеет меньшую мощность, а излучение частотой более Гц,

35

3

д jj

20

25 0 ) . дп

45 CQ

35

близкое К излучении; в инфокрасной области и видимому свету, задерживается в запыленной атмосфере (пылью, дымом) и теряется;

Целесообразно при перемещении вдоль зоны реза волны каждый раз перемещать и участок наиболее эффективного действия электромагнитных волн, сохраняя неизменным ее положение на максимуме волны (фиг,2), Установлено, что время цикла при движении волны в зоне резания изменяется с увеличением скорости резки от 0,2 с при скорости 20,0 см/мин до 0,06 с при V 40 см/мин.

На этом участке при 20 см/мии iV 40 см/мин можно описать время цикла эмпирической формулой

0,2 -3,7.10- (V- 2of , где ЛГ - в см/мин, в секундах.

Изменение времени цикла от 0,06 до 0,2 с соответствует диапазону частот от 5 до 17 Гц, При увеличении V 40 см/мин время цикла продолжает снижаться, но медленно, поэтому верхний предел частот принимают равным 20 Гц,

Диапазон колебаний участка фокусировки электромагнитного облучения вдоль зоны резки в указанном интервале имитирует движение волн расплйва жидкого шлака с той же частотой, вводит процесс в своеобразный резонансный режим, когда частота внещнего воздействия на зону резания совпада- ет с собственной частотой перемещения жидкой фазы в процессе резания. Перемещение участка О легко обеспечить схемой подачи напряжения на антенну 3 либо ее механическими колебаниями с помощью рычагов 5 и пневмо- цилиндров 6. При этом траверса 7 плавно перемещает резак соответственно контуру вырезаемой детали.

Воздействие электромагнитных волн, особенно в резонансном режиме, усиливает интенсивность процессов, что позволяет увеличить скорость и производительность процесса, а более полное окисление жидкого металла уменьшает . его содержание в жидком шлаке и количество грата, т«е, улучшает качество резки. Вследствие этого значительно уменьшается объем работ по зачистке грата.

Последняя четвертая операция заключается в завершении, процесса либо на выходе на свободную поверхность

1

заготовки при перерезании ее контура либо при пересечении участка траектории (линии реза) в случае вырезки из листа детали замкнутой формы. После этого перемещают вдоль заготовки 1 резак 2 траверсой 7 к новому участку резки и повторяют весь цикл операций для вырезания из заготовки последующей детали либо при выполнении последующего мерного реза по ее длине,

Пример. Осуществляют резку заготовки, толщина полей которой равна 300 мм, а наружный диаметр 1800 мм Материал полой заготовки - нержавеющая сталь 1Х18Н9Т. Применяют резак с диаметром сопла 12 мм, подавая в него режущий кислород давлением 6 ат частотой 99,95%. В качестве подогре ваюшего газа используют природный газ. Кроме того, в качестве флюса в зону резания периодически подают по- рошок железа, на резаке установлена параболическая антенна наружным диаметром 450 мм и к ней подсоединен генератор мощноствю 5 кВт при частоте генерируемого излучения 10 Гц Фокусируемый участок, т.е. зона наиболее интенсивного воздействия, пе- ремещается вдоль зоны резки с частотой, равной 15 Гц, эта частота корректируется оператором с целью ее Оптимизации и наиболее эффективного воздействия на зону резания. Направл ние пламени резака совпадает с xopдои сёчения) круглой цилиндрической заготовки, и расстояние, на которое

95

перемещают участок фокусировки, увеличивают от 500 до 1900 мм, несколько перекрьшаюжее сечение. Резку о,су- ществляют 30-40 мин, и в конце ратор электромагнитного излучения о ключают.

Способ можно использовать и при вырезке из листов деталей различной

формы в гибких производственных системах резки. Антенну можно расположить не на резаке, а в стороне от него и воздействовать на поверхность жидкой фазы сфокусированным лучом,

перемещая его в резонансном режиме для волновых процессов, имеющих место при резке. Использование способа позволяет повысить эффективность окислительных реакций и производительность процесса резки.

Формула изобретения

Способ газокислородной резки ме- таллов, при котором производят подогрев поверхности металла горючим газом, резку его струей активизированного кислорода с воздействием электромагнитного излучения, отличающийся тем, что, с целью

повышения производительности, электромагнитное излучение частотой 1Q - Ю Гц фокусируют на поверхности расплава в зоне резки и перемещают указанный участок фокусировки синфазно с движением волн расплава с частотой 5-20 Гц.

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано при газокислородной резке металлических заготовок. Цель - повышение производительности. Поверхность резки в зоне жидкого расплава подвергают электромагнитному облучению, поверхность расплава в зоне резки - воздействию электромагнитных волн частотой 10-10 Гц, фокусируя их на указанной поверхности расплава и перемещая участок фокусировки электромагнитных волн в зоне резки по ее длине или вдоль поверхности зоны рез{си возвратно поступательным движением с частотой 5-20 Гц. Такое перемещение позволяет синхронизировать движение волн расплава в полости реза и участка фокусировки излучения, обеспечивая воздействие на выступы волны в течение полного времени ее движения.Это позволяет повысить эффективность окислительных реакций. 2 ил.

ФиеЛ

фи&. 2