Способ огневой зачистки металла Советский патент 1993 года по МПК B23K7/08 

Изобретение относится к- металлургии, а именно к огневой зачистке поверхностных дефектов на металлических заготовках.

Целью изобретения является устранение заплесков и рванин на смежных с зачищаемой поверхностях при зачистке высоколегированныхи коррозийнно-стой- ких сталей.

На фиг,1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, вид сбоку; на фиг.2 - то же, план..

Предлагаемый способ огневой зачистки осуществляется следующим образом.

Через головку 1 подается кислород,который формируется на выходе из головки в форме плоской струи 2. В струю кислорода подается флюс через сопло 4 и два боковых сопла 3. Плоская струя кислорода 2 вблизи поверхности заготовки разделяется на основную струю 6, направленную вдоль верхней поверхности заготовки 7, и две боковые струи 9, направленные вдоль боковых сторон заготовки. Поток флюса 5 подается в основную струю кислорода 6 через сопло 4. В каждую боковую струю кислорода через сопла 3 под углом а - 74 - 77° подаются потоки флюса 10 (на рисунке показаны штриховыми линиями). Место контакта боковой струи кислорода и флюсового потока с поверхностью заготовки отмечено на фиг,1 линией А,

Перед началом зачистки через дополнительные сопла (на чертеже не показаны) подается горючая смесь кислорода и природного газа, которая зажигается при помощи запального устройства, Затем в плоскую струю 2 подается кислород и через сопло 4 флюс 5. В боковые кислородные струи 9 через сопла 3 подают флюсовые потоки 10. При горении флюса имеет место интенсивный разогрев поверхности металла и происходит зажигание поверхностного слоя - начинается процесс зачистки. Основная струя кислорода 6 с поступающим в нее

флюсовом потоком 5 обеспечивает зачистку верхней грани заготовки 7. Под действием основной струи кислорода часть расплавленного металла с верхней грани заготовки стекает на боковую грань и образует в верхней ее части заплески металла 8, которые необходимо удалить, С целью устранения заплесков, а также частичной зачистки верхней части боковой грани из основной струи кислорода 2 формируются дополнительно две перекрывающие боковые струи 9 каждая шириной 5-15 мм, как это предусмотрено заявкой-прототипом. При зачистке высоколегированных и коррозиогжостой- ких сталей эффективное действие боковых Струй кислорода возможно только при подаче в них дополнительных потоков флюса 10 через сопла 3, причем потоки флюса должны быть направлены под углом 74-77° к струям кислорода 9 и пересекать эти струи в месте их начального контакта с боковой поверхностью заготовки. Необходимо также, чтобы удельный расход флюса, вводимого в струи кислорода 9, составлял 0,4-0,5 кг на один метр кубический кислорода. При соблюдении всех вышеуказанных условий в процессе, зачистки заплески 8 на боковых гранях заготовки удаляются при движении заготовки через зону действия боковых струй кислорода 9, 10..

Пример.

В газорежущую головку 1, состоящую из. нескольких секций шириной 100 мм каждая, подается режущий кислород с расходом 700-800 м /ч на каждую секцию. Одновременно в каждую отдельную струю кислорода через специальные сопла 3, 4 подается флюс. Боковые флюсовые сопла 3 ориентируются относител ьн о струй кислорода 9 таким образом, чтобы потоки флюса были направлены под углом 74-77° по отношению к струей пересекали струю в месте ее контакта с ребрами заготовки. При этом расход кислорода на боковые струи 9 составляет 40-150 м3/ч, а расход флюса, подающегося через боковые сопла 3, составляет 20-60 кг/ч. Основная струя кислорода 6 и вводимый в нее поток флюса 5 составляет 140-160 кг/ч при зачистке металла в холодном состоянии (20-200°С) и соответственно 70-80 кг/ч при зачистке металла в горячем состоянии (1000°С) обеспечивает зачистку верхней грани заготовки, а образующиеся при этом заплески в верхней части боковых граней заготовки удаляются за счет воздействия на них боковых струй кислорода и флюса, причем потоки флюса вводятся под углом 74-77° и пересекают эти струи в месте начального контакта их с боковой поверхностью заготовки.

Предлагаемый способ огневой зачистки позволяет значительно расширить область применения способа, используя его с целью зачистки высоколегированных и коррозионно-стойких сталей.

Эффективное использование предлагаемого способа зачистки возможно только при соблюдении перечисленных выше требований. При нарушении этих требований

качество зачистки резко ухудшается.

Так при увеличении угла подачи флюса в струю кислорода свыше 77°, например до 78°, часть флюса не попадает в активную зону горения металла, а захватывается образующимся у поверхности металла возвратными потоками и покрывает защищенную поверхность только окисной пленкой. Уменьшение количества флюса, подаваемого в активную зону горения, приводит к изменению массовых соотношений флюса и. кислорода ниже оптимальных значений, что способствует образованию на защищенной поверхности грубых рванин, заплесков, плен.

При уменьшении угла подачи потока флюса в боковую струю кислорода меньше 74°, например 73°, часть флюса под сильным воздействием этой струи не достигает поверхности металла, а.выбрасывается вне

этой зоны. Это приводит к снижению массовых отношений флюса и кислорода в зоне активного горения металла и к нарушению оптимальных условий зачистки металла, В этом случае на защищенной поверхности

металла образуются грубые рванины и за- плески металла.. .

Важным условием, обеспечивающим полное удаление заплесков металла на боковых гранях заготовки, является обеспечение оптимальней подачи флюса. Если удельный расход флюса, поступающий в боковые струи кислорода 9, будет менее 0,4 кг/м3 кислорода, например, 0,39 кг/м3, то заплески металла на боковых гранях будут

удалятся не полностью, т.к. будет недостаточным тепло от горения- флюса для расплавления тугоплавких заплесков металла. В случае, ёслиудельный расход флюса будет более 0,5 кг/м кислорода, например 0,51

кг/м3, то происходит неполное сгорание этого флюса и снизится температура в зоне горения и тепла будет недостаточно для расплавления и удаления тугоплавких заплесков на боковых гранях.

Для обоснования вышесказанного были проведены испытания заявленного спосо-с ба. Результаты этих испытаний приведены в таблице,

Ожидаемый технико-экономический от использования изобретения по

сравнению с. базовым объектом определяются за счет повышения качества зачищаемого металла и устранения малопроизводительной и дорогостоящей абразивной зачистки.

Формула изобретения

Способ огневой зачистки металла, при котором на зачищаемую поверхность заготовки с перекрытием ее по ширине на 5-15 мм с каждой стороны подают плоскую струю

0

режущего кислорода, отличающийся тем, что, с целью устранения заплесков на боковых поверхностях заготовок из высоколегированных и коррозионностойких сталей, в места контакта струи режущего кислорода с ребрами заготовки, в одной плоскости со струей дополнительно подают два потока флюса, каждый из которых направлен под углом 74-77° к струе режущего кислорода, при этом удельный расход флюса составляет 0,4-0,5 кг на 1 м3 кислорода.

Использование: для удаления поверхностных дефектов при огневой зачистке металлических заготовок. Сущность изобретения: режущий кислород подается на обрабатываемую поверхность заготрвки плоской струей. Ширина струи больше ширины заготовки на 5-15 мм. В места контакта струи режущего кислорода с ребрами заготовки (в одной плоскости с ней) дополнительно подают два потока флюса, Боковые потоки подаются под углом 74-77° к потоку режущего кислорода. Удельный расход флюса составляет 0,4-0,5 кг на 1 м табл. кислорода. 2 ил., Т

Наименование показателей огневой зачистки

Способ огневой зачистки по а.с, 1532218

На боковых гранях, особенно в верхней части, образуются заплески и глубокая

рвань Боковые грани зачищаются

Требуется дополнительная ручная или абразивная зачистка боковых участков поверхности

Способ огневой зачистки в

соответствии с прилагаемой

заявкой

В процессе зачистки на боковых гранях не образуются вторичные дефекты

На боковых гранях в верхней части обеспечивается еьем металла на заданную

глубину

Дополнительная.зачистка не требуется