Способ линейной газовой резки Советский патент 1981 года по МПК B23K7/08 

(54) СПОСОБ ЛИНЕЙНОЙ ГАЗОВОЙ РЕЗКИ

, 1, , Изобретение относится к отделке листового проката и может быть использовано для газовой резки углеро дистых и легированных сталей в черной металлургии и h4amHHocTpoeHHH. Известен способ обработки метгш лов резанием с подогревом и с после дующей подачей охлаждающего агента, характеризующийся тем, что, с целью изменения структуры материала среза ного слоя и повышения стойкости инструмента, . охлаждающий агент подгиот в зону подогрева 1 . Недостатк(эм данного способа является то, что он позволяет произво дить резкуТОЛЬКО малоуглеродистых сталей и не обеспечивает качественную резку углеродистых и легированных стёшей.. Кроме того, способ не позволяет полностью удалить грат с нижней поверхности листа. Известен также способ газовой резки металла, при котором резку ос ществляют струей кислорода, а подог рев изделия - подогревающим пламенем, расположенным снаружи струи кислорода, концентрично относительн нее, отличгиощийся тем, что, с целью предотвращения деформации изделий при резке, с внешней стороны подогревающего пламени концентрично ему подамт потоки сжатого воздуха и воды 21 и 3 . Недостаток этого способа состоит в том, что он не поз воляет предотвратить образование напряжений в зоне резания трещин на обрезанной кромке углеродистых и легированных сталей, а также снижает производительность. Кроме того, на-нижней поверхности листа в зоне резания образуются нап;швы и остается грат. Цель изобретения - обеспечить производительную и качественнук резку по периметру углеродистого и легированного толстолистового метсшла. Поставленная цель достигается тем, что плг1мя дополнительных горелок направляют на боковую кромку листа, идущего в отход, параллельно поверхности листа. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Толстые листы подлежащие резке, устанавливают на стол, выполненный из двух продольных балок, опирающихся на фундамент. Вдоль балок и паралч лельно кромкам обрезаемого листа установлены емкости с жидкостью, причем расстояние от верхней кромки стола (нижней плоскости листа) до . зеркала жидкости выдерживают равным 100-200 мм. К установленному листу подводят машину газовой резки, имеющую два резака (рабочие горелки) вертикального расположения и две горелки горизонтального расположения для предварительного нагрева зоны резания.Вертикальные резаки устанавливают симметрично середине листа и на расстоянии, обеспечивающем вырезку необходимой его ширины. Горизонтальные горелки располагают параллельно плоскости обрезаемого листа и перпендикулярно боково кромке. После установки резаков и горелок и их запуска боковой парой горелок производится предварительный подо1 рев концов кромок в начале листа. По достижении кромками листа температуры 350-450 С машина включается на рабочий ход. Подогревающие горелки перемещается вдоль кромок, а рабочие горелки (резаки) начнают рез. Расход газа на подогревающие и рабочие горелки, скорость перемещения всей машины выбирают из расчета, чтобы рез производился в пределах указанных параметров.

Известный способ резки путем предварительного подогрева предусматривает перемещение подогревающи горелок по линии будущего реза. Однако при обработке углеродистых и легированных сталей прямое воздействие на металл высокотемпературного пламени и резки перепад температур приводит к образованию внутрених напряжени$ и трещин по кромке обрезаемого листа.

Для предотвращения этого предлагаемый способ предусматривает плавный подогрев зоны .резания, обеспечивающийся тем, что со стороны боковой кромки перпендикулярно кромке и параллельно плоскости листа устанавливаются подогревающие горелки Такой подогрев поверхностипозволяе плавно изменить температуру от начала кромки вглубь листа. При этом боковая часть необразованного листа находится в зоне ьысоких температур и возникающие на ней напряжения и трещины отходят при резке в обрезь. Вместе с тем посредством теплопередачи происходит плавный подогрев будущей зоны резания -до 350-450 С. При последующем воздействии режущей горелки на подогретый металл на обрезаемой кромке не возникают напря ения, разрывы, трещины и пр. Кромка получается качественной, то есть улучшается, качество порезки без потери производительности.

Подогревающие горелки вынесены вперед по отношению к рабочим режущим горелкам и перемещаются синхронно, этот процесс происходит непрерывно до полной обрезки кромок по всему периметру листа. Интервал температур в пределах 350-450° С определяется тем, что при температуре ниже 350 С будут образовываться трещины на обрезаемой кромке, нагрев до температуры выше 450 С нецелесообразен, так как влечет за ( собой излишние затраты газа.

В основу газовой порезки толстых листов положено то, что в процессе расплавления металла во время реза последний стекает по боковой кромке листа, остывает и частично остается в виде грата на нижней поверхности листа и тем самым ухудшает его качество при последующей обработке.

В предлагаемом способе в качестве технологического элемента применено зеркало воды, расположенное по обрезаемым листом и параллельно его плоскости на расстоянии 100-200 мм. В зоне резания температура расплавления металла составляет 1850-2000 Зеркало воды, являясь отражателем, позволяет довысить температуру расплавленного металла со стороны нижней поверхности листа, а следователно и жидкотекучесть расплавленного металла, и устранить образование грата (налипание расплавленного металла с нижней стороны листа). Расплавленный металл в процессе резани стекает в ванну с водой.

Наличие воды позволяет превращат расплавленный металл в гранулы, кот рые легко убираются, а также уменьшить выделение вредных газрв в атмосферу (вода поглощает значительную часть газов).

Минимально возможное расстояние между зеркалом воды и обрезаемым листом в 100 мм определяется высотой всплеска воды после попадания на нее металла, которая установлена опытным путем. При расстоянии более 200 мм не обеспечивается требуемая эффективность отражения тепла и поглощения вредных газов.

Пример. Линейная газовая резка кромок толстых листов (толщина 26-50 мм) шириной до 2500 мм и длиной до 8 м производится на портальной газорезательной машине типа Черномор, на которой установлена серия, резаков. Газ коксовый калорийностью 4000 ккал/м и технический кислород. Между рельсовыми направляющими механизма передвижения установлены продольные балки.

Для проведения порезки толстых листов вдоль балок устанавливают емкости с водой от нижней поверхности hHCTa до зеркала воды на расстоянии 100 мм. На портале машины монтируют дополнительные подогревающие горелки с мундштуком 10 перпендикулярно рабочим резакам и боковой кромке.

причем расстояние между рабочими и дополнительными горелками равно 150 мм. Подогревательные горелки устанавливают с возможностью регулировки взаимного расстояния между ними и рабочими горелками (резаками).

Порезке подверггиот ;листы стали 45 толщиной 50 мм, размером 1500x6000 мм После установки листа на балки подводятся горелки с таким расчетом/ чтобы они оказались «а расстоянии 20-40 мм от боковой кромки листа. Затем включают подогревающие горелки и резаки. При припуске на кромку 70 мм скорость перемещения мгииины с горелками составляет 0,35 м/мин, а температура по линии реза, создаваемая подогревающими горелками, 350-380 С (по замеру контактным термометром) . После порезки кромок на боковой поверхности листа отсутствуют какие-либо дефекты. Качество реза (чистота, отсутствие грата, допуск по ширине) соответствует требованиям ГОСТ .-74.

Предлагаемый способ линейной газовой резки толстых листов позволяет расширить технологические возможности при огневой обработке толстых листов за счет расширения марочного сортимента, повысить качество обрезаемых листов, сократить отходы на бо.ковую обрезь.

Ожидаемая экономия от использования предлагаемого способа на предприятии составляет 25-30 тыс.р.

Формула изобретения

Способ линейной газовой резки, преимущественно толстых листов из углеродистых и низколегированных марок стали, при котором производят

0 предварительный подогрев поверхности листа дополнительными горелками и подогрев зоны реза и резку стру-; ей кислорода при помощи резаков, обличающийся тем, что, с

5 целью повышения качества путем уменьшения вероятности образования трещин в зоне реза, пламя дополнительных горелок направляют на боковую кромку листа, идущего в отход, параллельно поверхности листа.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 W 41931Э, кл. В 23 6 1/00, 1.10.71.

336110, кл. В 23 К 7/08, 15.04.68.

0 Машгиз, 1962, с. 239 (прототип).