дуговая строжка при удаление дефектов стального литья

Воздушно — дуговая строжка при удаление дефектов стального литья

Сущность процесса воздушно-дуговой резки заключается в расплавлении металла электрической дугой на больших токах (1200-1800А) и интенсивном удалении расплавленного металла струей сжатого воздуха, непрерывно подаваемого в зону реза. Процесс воздушно-дуговой резки на токах повышенной мощности применяется для выборки трещин, внутренних и поверхностных дефектов литья, подготовки отливки под заварку, вырезки окон и других работ, составляющих значительную трудоемкость при обработке и очистке литья.

Процесс воздушно-дуговой резки производится по двум технологическим схемам:

• расплавление и удаление поверхностного слоя металла,
  
• проплавление металла на всю толщину.
  

Чистота поверхности отливки, обработанной ВДР, должна быть сопоставима с чистовой необработанной поверхности отливки.

Подготовка к работе: В качестве электродов для ВДР используют углепластовые, пластифицированные, карбонизированные электроды сечением 15X25, длиной 400 мм или угольные пиленные сечением 15*25 длиной 250 мм.

Процесс воздушно-дуговой строжки очень вредный процесс с большим выделением вредных аэрозолей. Во избежание распространения мелкодисперсной пыли и аэрозолей, образующейся в результате удаления расплавленного металла струей сжатого воздуха, в окружающее пространство цеха. Работы должны производиться на специальных участках. Стены секций участка должны быть звука и светонепроницаемыми из специального трудновозгораемого материала. Участок должен обязательно иметь местную вытяжную вентиляцию.

Порядок работы: Установить отливку (отливки) в устойчивое положение и удобное для резки положение так, чтобы обеспечить нормальные проходы между отливками и стенками устройства. Вылет электрода при резки должен быть 60-250 мм.

Строжка дефектного места производиться послойно. Толщина срезаемого за один проход металла зависит от силы тока и скорости резки. Максимальный слой металла, срезаемого за один проход, не должен превышать толщины электрода, т.е. 15 мм. При этом необходимо следить за наклоном электрода к поверхности и толщиной срезаемого слоя металла. Строжка дефектного места производится послойно. Угол наклона при резке слоя толщиной 5-15 мм относительно поверхности отливки составляет 30-60°, при резке тонких слоев 3-5 мм — угол наклона 15-30°. В процессе резки поддерживать короткую дугу, осуществляя легкое касание электродом отливки. Для обеспечения последующей качественной заварки суммарный угол разделки выбранного дефекта должен быть не менее 60° С во всех направлениях. Края разделки, не должны иметь острых углов. После каждого прохода дно выборки осматривается с целью обнаружения оставшихся дефектов, после чего, при необходимости, выполняется следующий проход.

Контроль полноты удаления дефекта выполняется визуальным осмотром. Затем отливка с выбранным дефектом отправляются на последующие работы по технологическому процессу (шлифовка, травление, заварка, т.д.).

К основным дефектам образующимся при ВДР относятся зарезы в теле отливки, появляющееся в результате малой скорости движения электрода или его остановки в процессе резки.

К работам по ВДР допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, сдавшие тех. экзамен и имеющие удостоверение на право производства работ по ВДР. Работающие на участки ВДР должны иметь квалификационную группу не ниже П.

Читайте также:

Подготовка алюминия под сварку

Вредное влияние сварочной дуги

Режимы термообработки стали

Кожаная маска Нахкис

Семинар — Методы защиты на производстве

Электроды для резки/строжки металлов

В данном разделе дана информация по следующему назначению сварочных электродов: «Для резки металла». Полный перечень марок электродов, представленных на сайте, смотрите ниже.

При монтаже и ремонте металлических конструкций, изделий и оборудования, восстановлении сталелитейного оборудования и пр. возникает необходимость применения различных методов резки. В монтажных условиях на открытых площадках при небольшом объеме и разнообразии работ, в труднодоступных местах и в ряде других случаев более выгодна ручная дуговая резка специальными покрытыми электродами. Этот метод не требует специализированного оборудования, доставки к месту резки ацетилена, сжатого воздуха или кислорода, позволяет обойтись без рабочих специальных квалификаций.

Резка электродами: плюсы и минусы

Каждый из способов обработки материалов с помощью электродов характеризуется собственными преимуществами и недостатками.

Преимущества резки металла электродами:

1. удобство и простота процесса даже для начинающего исполнителя, не обладающего специальной квалификацией;
2. не требуется никакого специализированного оборудования;
3. безопасность процесса для исполнителя.

Недостатки резки металла электродами:

1. скорость резки зависит от толщины обрабатываемого металла;
2. при увеличении толщины скорость значительно уменьшается;
3. плохое качество получаемого реза, он отличается неровностями и натеканиями;
4. низкая производительность.

Виды резки металла

Каждый из способов обработки материалов с помощью электродов характеризуется собственными преимуществами и недостатками.

В зависимости от вида реза выделяют следующие типы резки:

1. Разделительный метод подразумевает использование электрода, диаметр которого больше толщины основного изделия. Пруток следует располагать перпендикулярно рабочей поверхности и перемещать вдоль линии будущего разреза;
2. Поверхностная резка(строжка) менее востребована, используется для изготовления канавок на поверхности и для удаления дефектов. Электрод необходимо наклонять на 5-10° к поверхности. Его перемещение выполняется с частичным погружением стержня в полость, образующуюся в процессе резки. Для получения широкой канавки, исполнителю нужно производить колебательные движения электродом.
3. Резка отверстий отличается простотой процесса: в металле выполняется небольшое отверстие, которое потом постепенно расширяется до необходимых размеров. Электрод при этом располагается практически перпендикулярно поверхности, допускаются лишь небольшие отклонения.

Электроды для резки металлов: виды, достоинства и недостатки

1 Металлические электроды для ручной дуговой резки металла со специальным покрытием. Данные материалы улучшают качество реза. Состав покрытия позволяет сделать комфортным рабочий процесс, а также:

• предотвратить переход дуги на боковые поверхности реза;
• обеспечить стабильность горения дуги и исключить возможность ее гашения;
• способствовать окислению металла в месте реза и создавать давление газа в месте плавления.

К сведению! Процесс резки выполняется на повышенных величинах тока, вид напряжения зависит от марки используемых электродов.

Отличия электродов для резки от обычных для сварки: высокая тепловая мощность дуги; высокая теплостойкость обмазки; интенсивная окисляемость жидкого металла.

Металлические расходники целесообразно применять для удаления дефектных швов, прихваток, заклепок, болтов, разделки трещин.

Рекомендуется выполнять прокалку сварочных материалов в течение 1 часа при температуре 170°С, если на упаковке не указано иначе

Также стоит отметить, что для ручной дуговой резки металла подойдут и обычные сварочные электроды. Для проведения работ необходимо только увеличить показатель тока на 30-40%, вид напряжения зависит от марки применяемых расходников.

Однако, существует несколько недостатков использования обычных прутков:

1. увеличение расхода электродов и электроэнергии;
2. обмазка некоторых стержней не предназначена для работы в подобных режимах, происходит плавление покрытия и его стекание в рабочую зону. Из-за этого становится затруднительным получить качественный рез.

К сведению! Рекомендуется использовать специализированные электроды для резки металлов.

Предлагаем посмотреть ролик, где известный в Ютубе сварщик дядя Гена тестирует марку Zeller 880AS:

2 Рабочий процесс с применением угольных (графитовых) электродов практически не отличается от резки с помощью металлических прутков. Электрическая дуга полностью проплавляет металл и он стекает вниз, под действием гравитации. Однако, есть некоторые отличия:

угольные электроды не расплавляются, а постепенно сгорают. Это уменьшает количество расплавленного металла и шлака. Т.е. срез получается более чистым.

Еще одно преимущество угольных расходников — они способны разогреться до высоких температурных величинах при небольших значениях силы тока. При этом, температура плавления прутков достаточно высока и превышает 3800°С, что обеспечивает долговечность и экономичность применения данных материалов.

Угольные (графитовые) электроды используются для ручной дуговой и кислородно-дуговой резки.

Резка осуществляется на постоянном токе прямой полярности, «сверху-вниз». Возможно применение и переменного тока.

3 Трубчатые электроды предназначены для кислородно-дуговой резки. Основное отличие данных материалов — в качестве плавящего элемента выступает не сварочная проволока, а полая толстостенная трубка. Суть процесса включает несколько этапов:

1. дуга возбуждается между электродом и обрабатываемым изделием;
2. металл плавится под воздействием электрической дуги;
3. кислород, поступающий из трубки, окисляет металл по всей толщине и выдувает его.

Основной недостаток такого вида процедуры — поток кислорода отрицательно влияет на стабильность горения дуги.

4 Вольфрамовые неплавящиеся электроды используются для проведения дуговой резки в защитной среде и плазменно-дуговой резки.

Сущность первого метода заключается в том, что для резки устанавливается повышенная величина тока (примерно на 20-30% больше, чем при сварке) и металл проплавляется по всей толщине.

Плазменно-дуговая резка подразумевает возбуждение дуги между обрабатываемым металлом и вольфрамовым электродом.

Процесс резки металла с помощью электродов

Так как ручной дуговой способ резки металлов с помощью специальных электродов и инвертора является наиболее востребованным, рассмотрим основные этапы данного рабочего процесса:

1. предварительная подготовка включает проверку исправности использующихся кабелей;
2. зажигание дуги осуществляется постукиванием или чирканьем электрода о поверхность металла;
3. ток на инверторе устанавливается исходя из диаметра электрода, толщины разрезаемого металла и вида реза:
   1. тонкий металл следует разрезать стержнем диаметром 3 мм.;
   2. для металла большей толщины — 4 или 5 мм.

Важно! При резке тонкого металла, следует увеличить показатель тока (можно вплоть до в два раза выше обычного).

Видео

Очень хороший ролик, где наглядно можно посмотреть и научиться этой простой операции.

Следуя данным рекомендациям и правильно устанавливая важные параметры резки, можно быстро и без проблем освоить технику обработки металлов.

Ниже представлены марки специальных электродов для резки и строжки металлов.

В продаже имеются электроды для резки/строжки металлов

Марка	Производитель	Øмм
ОЗР-1, ОЗР-2	—	3, 4, 5
Электрод угольный	Китай	6, 8, 10
Электрод угольный ESAB	—	6, 8, 10

До последнего времени для резки металлов на практике применяли исключительно сварочные электроды общего назначения, которые не обеспечивают требуемого качества поверхности реза и производительности. Для резки необходимы специальные электроды, которые должны давать дугу стабильно высокой тепловой мощности, т. е. позволять применять высокие силу тока и напряжение на дуге. Покрытие должно обладать высокой теплостойкостью и позволять окислять жидкий металл для легкого его устранения с места резки. Перечисленным требованиям отвечают электроды марки ОЗР-1 (ТУ 14-4-321—73), предназначенные для резки, строжки, прошивки отверстий в изделиях из сталей (включая коррозионно-стойкие), чугуна, медных сплавов. Применение электродов целесообразно также для удаления дефектных швов или их участков, удаления прихваток, заклепок, болтов, разделки дефектов, трещин и т. п. Аналогично назначение электродов марок АНР-2 (ТУ 14-4-682—76) и АНР-2М.

Разделительную и поверхностную резку (строжку) проводят во всех пространственных положениях как на постоянном, так и на переменном токе на следующих режимах в зависимости от диаметра электрода: 3 мм — 110—170 А, 4 мм — 180—300 А, 5 мм — 250—360 А, 6 мм — 350—600 А. Напряжение на дуге при резке электродами марки ОЗР-1 достигает 50—52 В, что превышает значения, получаемые как для сварочных электродов, так и для электродов марок АНР-2 и АНР-2М.

Электроды марки ОЗР-1 имеют простейшее бикомпонентное покрытие, не содержащее гигиенически неблагоприятных, дефицитных или дорогостоящих компонентов: оно состоит из гематита и кварца. Кислородсодержащим компонентом в покрытии электродов марки АНР-2 является марганцевая руда, которая служит основой (70%) покрытия. В электродах АНР-2М вместо марганцевой руды присутствует, как и в электродах ОЗР-1, гематит (60%). При плавлении электродов АНР-2, АНР-2М и ОЗР-1 общее выделение пыли на килограмм сожженных электродов составляет соответственно 15,9; 17,2 и 6,1 г, а содержание в ней токсичного марганца— 10,8; 1,2 и 0%. С санитарно-гигиенической точки зрения применение электродов ОЗР-1 предпочтительнее.

Использование специальных электродов обеспечивает производительность выше, чем при механических методах удаления дефектного металла (вырубке, шлифовании), а также обеспечивает существенное улучшение условий труда рабочих. Скорость обрезки чугунного и стального литья в 1,5—2,0 раза выше, чем угольными электродами на тех же режимах при воздушно-дуговой резке.

Большой выбор сварочных электродов в Новокузнецке
8-950-587-78-68 8-909-511-21-45

Прайс

Чистая поверхность реза обеспечивается за счет наличия в покрытии оксидов, предотвращающих прилипание к ней частиц расплавленного металла. Важно то обстоятельство, что при использовании специальных электродов для резки и строжки, не имеющих в составе покрытия углеродсодержащих компонентов, отсутствует науглероживание кромок реза. Это позволяет избежать перед последующей сваркой дополнительной механической подготовки.

Самостоятельный интерес представляет применение таких электродов для строжки. Форма кромок, получающихся при строжке, близка к требованиям стандартов, канавка реза — чиста по глубине и ширине, качество строжки металла во всех пространственных положениях хорошее и позволяет обеспечить качественное формирование сварного шва без предварительной механической зачистки. Производительность строжки до 50 м/ч.

Что такое строгание металла — Футбольный блог Footballx

Если использовать способ строганья металла можно добиться максимально точного времени обработки деталей. Этот имеет много преимуществ: отличная производительность и минимальная энергоёмкость.

Давайте поговорим непосредственно о строганье металла. Этот метод заключается в снятии стружки с верхнего слоя, поверхности детали, которая подлежит обработки. Весь процесс заключается в возвратно-поступательных движениях, которые призваны совершать или станок, или сама заготовка. Зависит это от размеров детали, подлежащей механической обработке и характеристик станка.

Существует виды резцов, которыми пользуются для обработки металлов. Они классифицируются по трём критериям: назначению, конфигурации стержня и направленности головки.

Опишем сам процесс резания металла. Для обработки резанья металла используют два вида станков. Главным параметром, которым необходимо руководствоваться, выбирая станок являются скорость и качество его работы, которое зависит от движений станка и резца.

Чтобы достичь лучшего результата, нужно использовать многорезцовый способ. Суть его состоит в установке двух и более широких резцов, которые оснащены твердосплавной режущей частью. Успех работы заключается в начале работы, это означает, что все движения Вы должны выполнять аккуратно и плавно, не допуская никаких резких движений в ту или иную сторону. Не менее продуктивным является исключение холостого хода, которое также понижает результат работы.

На станках, о которых мы говорим, используют резцы строгальные либо прямые, либо изогнутые. Прямые резцы устанавливают на малых вылетах, из-за того, что они не виброустойчивы, зато просты в применении. Изогнутые резцы являются универсальными и пользуются большой популярностью на станках, обрабатывающих металл.

Строгание — это… Что такое Строгание?

        процесс обработки материалов резанием со снятием стружки, осуществляемый при относительном возвратно-поступательном движении инструмента (строгального резца, ножа и т.п.) или изделия. При С. стружка, как правило, снимается при рабочем ходе.

         В металлообработке скоростью резания при С. называется скорость V_p (в м/мин) прямолинейного движения резца (на поперечно-строгальном станке, рис. 1) или обрабатываемого изделия (на продольно-строгальном станке) при рабочем ходе. Подача х (в мм/дв. ход) — поперечное перемещение изделия за один двойной ход резца (на поперечно-строгальном станке) или резца за один двойной ход обрабатываемого изделия (на продольно-строгальном станке). Глубина резания t (в мм) — расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями. Основное технологическое время при С.:

        

         мин,

         где В — относительное перемещение резца или обрабатываемого изделия в направлении подачи в мм; n — число двойных ходов резца или изделия в мин; i — число проходов резца.

         Для более полного использования мощности станка применяется многорезцовое С. (рис. 2). Высокопроизводительное чистовое С. осуществляется широкими строгальными резцами со вспомогательной режущей кромкой под углом φ₁ = 0°, длиной (1,2—1,8) s, оснащенными пластинками из твёрдых сплавов: С. ведётся при больших подачах — до 20 мм/дв. ход и более. Рациональный режим резания при С. определяют по той же методике, что и при точении, с учётом соответствующих поправочных коэффициентов (см. Обработка металлов резанием, Резец).

         Основные недостатки С.: удар инструмента (резца) в начале каждого рабочего хода и наличие холостого хода, что снижает стойкость инструмента и производительность обработки.

         В деревообработке под С. понимают операции снятия стружки ручными деревообрабатывающими инструментами (рубанками и т.п.), а также обработку древесины при получении строганого Шпона.

        

         Лит.: Обработка металлов резанием, 2 изд., М., 1962; Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки, под ред, П. Г. Петрухи, М., 1974; Аршинов В. А., Алексеев Г. А., Резание металлов и режущий инструмент, 2 изд., М., 1967.

         Д. Л. Юдин.

        

        Рис. 1. Схема процесса строгания на поперечно-строгальном станке: 1 — обрабатываемая поверхность; 2 — плоскость резания; 3 — основная плоскость; 4 — опорная поверхность резца; 5 — обработанная поверхность; 6 — поверхность резания; а и b — толщина и ширина срезаемого слоя.

        

        Рис. 2. Схема многорезцового строгания: 1, 2, 3 и 4 — резцы; s — подача.

Строжка: другой процесс плазменной строжки

Плазменная строжка может быть не так хорошо известна или широко используется, как плазменная резка, но эти два процесса имеют много общих характеристик: простота использования, скорость резки и качество, стоимость эксплуатации и универсальность.

Давайте сравним процессы плазменной строжки и резки и взглянем на конкурирующие технологии строжки. Мы рассмотрим основы оборудования, используемого для плазменной строжки, а также разработки в области технологий строжки для ручных систем плазменной дуги и приложений, подходящих для плазменной строжки.

Процессы строжки

Плазменная строжка — это один из четырех распространенных методов строжки. Остальные — механическая, кислородно-дуговая и воздушно-угольная строжка.

Механическая строжка. Широко используются методы механической строжки — шлифование, ручное фрезерование, фрезерование и выкрашивание. Эти методы подходят для слесарных мастерских, но обычно они медленные и часто громкие.

Кислородная строжка. Строжка кислородным топливом — это распространенный термический или химический метод и разновидность кислородной сварки и резки.Сталь нагревается до температуры возгорания топливным газом, а затем быстро сгорает и удаляется с поверхности струей газообразного кислорода.

Кислородная строжка обеспечивает низкий уровень шума, мобильность и более высокую скорость по сравнению с механическими методами. Ему может не хватать точного контроля качества строжки и более низкой скорости по сравнению с строжкой угольной дугой. Кроме того, поскольку процесс основан на сжигании, его использование ограничено углеродистыми сталями.

Воздушно-угольная дуговая строжка. В процессе воздушно-угольной дуги электрическая дуга возникает между кончиком угольного электрода и металлической заготовкой.Струя воздуха направляется вокруг наконечника, чтобы удалить расплавленный металл из области, образуя канавку.

Воздушную строжку угольной дугой можно использовать для низкоуглеродистой стали, чугуна, никелевых сплавов, меди и алюминия. Это процесс, который легко освоить и который обеспечивает высокую скорость съема металла. Это также может быть шумный процесс, вызывающий чрезмерное количество дыма и испарений. Качество строжки трудно контролировать, и к основному металлу могут добавляться нагар или включения.

Плазменно-дуговая строжка. Практикуясь, оператор может получить гладкую, чистую и однородную канавку с помощью дуги плазменной строжки. Этот процесс относительно тихий и бездымный. Его можно использовать для мягкой стали, нержавеющей стали, алюминия и практически любых сплавов черных и цветных металлов. Различные газы могут помочь оптимизировать качество строжки и состояние поверхности.

Плазменная строжка также имеет свои недостатки. Сюда входят начальные затраты на установку плазменной резки, более низкую скорость съема металла по сравнению с воздушной строжкой угольной дугой, а также практику и навыки, необходимые для овладения этой техникой.

Плазменно-дуговая резка

Чтобы лучше понять процесс плазменной строжки, полезно разобраться в плазменной резке (PAC). PAC — это процесс термической резки, в котором используется сжатая струя высокотемпературного плазменного газа для плавления и разделения металла. Плазменная дуга образуется между отрицательно заряженным электродом внутри горелки и положительно заряженной заготовкой. Тепло от переданной дуги быстро расплавляет металл, и высокоскоростная газовая струя выталкивает расплавленный материал из разреза.

Резак для плазменной резки состоит из четырех компонентов:

1. Электрод несет отрицательный заряд от источника питания.
2. Вихревое кольцо вращает плазменный газ для создания закрученного потока.
3. Сопло сужает поток газа и увеличивает плотность энергии дуги.
4. Экран направляет поток защитного газа и защищает сопло от брызг металла.

Рисунок 1 Резак для плазменной резки состоит из четырех компонентов: электрода, закручивающего кольца, сопла и экрана.Сопло 0,060 дюйма для резки на 100 А.

Целью PAC является получение узкого пропила, прямых кромок и минимального образования окалины. Детали горелки предназначены для сжатия дуги в узкий устойчивый столб с достаточной тепловой энергией и импульсом для проникновения в заготовку и вытеснения расплавленного металла из нижней части пропила. Рисунок 1 иллюстрирует сильно сжатую дугу с размером сопла 0,060 дюйма для резки на 100 ампер.

Плазменная строжка — это разновидность PAC, при которой материал с поверхности пластины, отливки, сварного узла или другой металлической заготовки расплавляется и удаляется с образованием канавки или канавки.Дуга плазменной строжки имеет меньшее сужение, чем дуга резки. Целью строжки плазменной дугой является максимальное увеличение объема удаляемого металла. По этой причине детали резака, используемые при строжке, предназначены для получения более широкой и мягкой дуги. На рисунке 2 показан плазмотрон с деталями для строжки.

Оборудование для плазменной строжки

Оборудование для плазменной строжки аналогично оборудованию для плазменной резки; он включает в себя источник питания, источник газа, провода горелки, горелку и расходные материалы.Доступны специальные расходные материалы и аксессуары для строжки.

Плазменный резак с деталями для строжки имеет сопло большего размера, 0,098 дюйма для строжки на 100 А.

Источники питания. Источники питания для плазменной строжки и резки представляют собой системы постоянного тока с отрицательным электродом (DCEN) с высоким напряжением холостого хода. За последние 20 лет блоки питания PAC превратились из больших консольных блоков, основанных на выпрямительной технологии, в блоки, включающие технологии инвертора и переключающего транзистора или прерывателя, в инверторы и повышающие инверторы, которые являются надежными, небольшими по размеру и весу.В новейших источниках питания используются устройства с микропроцессорным управлением, которые позволяют им использовать несколько входных напряжений, выдерживать колебания напряжения в сети, потреблять меньше энергии и производить высококачественные разрезы и выемки.

Газы. Для плазменной строжки могут использоваться различные плазменные и защитные газы, включая воздух, азот, кислород, аргон / водород и другие смешанные газы, при условии, что система разработана для их безопасного использования. Перед использованием специальных газов важно ознакомиться с руководством оператора системы.

Рисунок 3 Большинство производителей плазменных резаков предлагают такие аксессуары, как этот кожаный протектор свинца, который предназначен для предотвращения искрового повреждения проводов.

Плазмообразующий газ аргон / водород может производить чистую, яркую и гладкую бороздку на алюминии и нержавеющей стали. Азотная плазма продлевает срок службы деталей и обеспечивает приемлемое качество низкоуглеродистой и нержавеющей стали. Воздушная плазма обеспечивает низкую стоимость эксплуатации и приемлемое качество для низкоуглеродистой стали, нержавеющей стали и алюминия.

Факелы. Современные ручные плазменные резаки с ручным управлением обеспечивают хорошее охлаждение, высокую производительность резки, длительный срок службы расходных материалов и стабильное качество резки. Эти функции позволяют резать более толстые материалы на высоких скоростях и улучшают производительность строжки.

Расходные материалы и аксессуары. Многие продаваемые сегодня системы PAC можно использовать для строжки с небольшими изменениями или дополнительными затратами. Детали для строжки часто входят в комплект для запуска, который продается вместе с машиной или доступен у дистрибьютора.В специальных таблицах резки или инструкциях в руководстве оператора объясняется безопасность, детали и рабочие параметры строжки. Большинство производителей поставляют аксессуары, специально предназначенные для строжки, такие как металлические теплозащитные экраны для окружения и защиты рук оператора и кожаные свинцовые протекторы (см. Рисунок 3 ).

Методы строжки

Операторы используют различные методы для получения различных профилей и размеров строжки. Обычно резак наклоняется под углом от 40 до 60 градусов к заготовке, когда формируется вспомогательная дуга и дуга переходит на пластину.Затем оператор подает дугу в канавку, перемещая резак по пластине поступательным движением. Более крутые углы и меньшие скорости приводят к тому, что дуга проникает глубже в заготовку. Меньшие углы и более высокие скорости удаляют меньше материала и создают меньшую глубину строжки. На рис. 4 показаны некоторые возможные профили строжки.

Рисунок 4 Несколько профилей строжки могут быть получены путем изменения параметров процесса, таких как скорость, угол резака и зазор.

Три различных метода проиллюстрированы на Рисунок 5 :

1. Прямая строжка
2. Боковая строжка
3. Ткацкая строжка

Однопроходная прямая строжка дает относительно узкую параболическую канавку. Для строжки более широких и глубоких участков можно использовать плетение или боковую строжку.

Области применения

Плазменная строжка была разработана как инструмент для снятия и подготовки сварных швов. Для устранения дефектов и повышения прочности с обратной стороны сварных швов применялась обратная зарезка.Дефекты сварного шва, такие как трещины, пористость и отсутствие плавления, могут быть выдолблены с помощью плазменной горелки, а затем устранены новым прочным сварным швом.

Рисунок 5 Прямая, боковая и ткацкая — это три метода строжки.

Сегодня плазменная строжка имеет более широкое промышленное применение: от судостроения и технического обслуживания до производства и ремонта тяжелого оборудования, изготовления кузовов грузовиков, резервуаров и стальных конструкций.Плазменная строжка удаляет прочные задники, подъемные проушины, временные кронштейны, прихваточные швы и заклепки. Также подходит для сноса или аварийно-восстановительных работ для разборки сварных конструкций. В литейных цехах удаляет излишки материала отливок. В любом месте, где необходимо удалить лишний металл, избыток сварного шва или дефекты, можно использовать плазменную строжку.

Дон Моронг — технический специалист по маркетингу в Hypertherm Inc., Etna Road, P.O. Box 5010, Hanover, NH 03755, 603-643-3441, факс 603-643-5352, дон[email protected], www.hypertherm.com. Дэвид Кук является директором по техническому обслуживанию Centricut LLC, дочерней компании Hypertherm Inc., с ним можно связаться по адресу [email protected].

.

Выбор метода строжки

В последние годы вопросы охраны окружающей среды и качества занимают центральное место в сварочной промышленности. Повышенное внимание к безопасности и здоровью часто сопровождается пересмотром того, как выполняются определенные задачи, например резка и строжка металла.

Строжка — требование в течение многих лет в нескольких отраслях и сферах применения — это один из методов тщательного изучения. Способность выдолбить металл или проткнуть металл имеет решающее значение, особенно при техническом обслуживании и ремонте, и заслуживает надлежащего рассмотрения.

Два наиболее распространенных метода строжки металла — это плазменная строжка и воздушная строжка угольной дугой.

A Краткая история

При техническом обслуживании и ремонте операторы должны удалить любое из следующего: сварные швы или металл для замены изношенной или дефектной детали; изношенные наплавленные отложения, так что наплавку можно наносить повторно; дефекты сварного шва, поэтому деталь можно повторно сварить. Если необходимо сваривать обе стороны листа, также может потребоваться обратная сварка прочного металла. Строжка также используется в литейном производстве для удаления ребер, подступенков и дефектов отливок.

Обычные методы строжки — это механические методы, такие как шлифование, ручное фрезерование, фрезерование и скалывание; кислородная строжка, которую можно использовать только на углеродистых сталях; воздушно-дуговая строжка угольным электродом.

Процесс плазменной резки был изобретен в 1954 году в лаборатории Тонаванда подразделения Linde компании Union Carbide. Молодой ученый Роберт Гейдж обнаружил, что, пропуская газо-вольфрамовую дугу через небольшое отверстие в процессе, аналогичном фокусировке луча света через линзу, можно повысить температуру и интенсивность дуги.Пропуская достаточно сильный поток газа через эту сфокусированную дугу, он мог резать металл.

Плазменная строжка — это разновидность плазменной резки, при которой дуга слегка «расфокусирована» за счет увеличения размера отверстия в сужающем отверстии. Режущая дуга направляется вниз через металл, чтобы выдувать расплавленный металл вниз и наружу через пропил, заставляя две части металла разделиться. При плазменной строжке резак наклоняется под углом к ​​заготовке, дуга вырезает канавку на поверхности металла и выдувает расплавленный металл в сторону.Более интенсивная режущая дуга вызывает слишком глубокую и узкую канавку для большинства применений, поэтому для строжки используется расфокусированная дуга.

Дым, шумообразование

При строжке угольной дугой электрическая дуга на конце расходуемого угольного стержня плавит металл, и непрерывная струя сжатого воздуха сильно сдувает расплавленный металл. Компоненты расплавленного металла сильно реагируют с воздухом, и сила воздушного потока имеет тенденцию к испарению большей части расплавленного металла в мелкие капли, создавая высокий уровень дыма, состоящего из паров металла, углеродной пыли и металлических побочных продуктов.Как правило, уровень дыма при воздушной строжке угольной дугой превышает допустимый уровень воздействия сварочного дыма на рабочем месте. В зависимости от материала, подвергаемого строжке, воздействие определенных токсинов, входящих в состав основного металла, также может вызывать проблемы.

В плазме также используется электрическая дуга для плавления вырезаемого металла, но сам плазменный газ выталкивает расплавленный металл из канавки. Поскольку это делается менее интенсивно, чем при воздушной строжке угольной дугой, испаряется меньше расплавленного металла, что снижает количество металлических паров и реакцию с окружающей атмосферой.Когда в качестве плазменного газа используется воздух, происходит некоторая реакция, но объем воздуха меньше, чем при воздушной строжке угольной дугой. Если используется инертный газ, расплавленный металл в канавке защищен от окружающей атмосферы и имеет мало шансов вступить в реакцию с воздухом.

Однако применение алюминия является исключением. Легкость этого металла и сильное сродство к кислороду действительно создают дым. Кроме того, сильное ультрафиолетовое излучение плазменной дуги увеличивает образование оксида углерода, озона и оксидов азота.Эти суммы обычно ниже пороговых значений.

Шум также может быть проблемой для операторов резки. Плазменная строжка может снизить уровень шума. Как правило, при измерениях в условиях, создающих аналогичный размер строжки, плазменная строжка на 5-10 децибел тише, чем строжка угольной дугой.

В зависимости от текущего уровня уровень шума при плазменной строжке все еще может быть достаточно высоким, чтобы требовать защиты органов слуха оператора, но он может устранить необходимость в такой защите для находящихся поблизости рабочих.Как всегда, в качестве ориентира следует использовать фактические измерения.

Очистка после резки

При воздушно-дуговой строжке угольным электродом угольный стержень расходуется; это высвобождает углерод. Обычно слой расплавленного металла остается и снова затвердевает в канавке, потому что он не выдувается полностью воздушной струей. Когда углерод растворяется в этом затвердевшем слое, образуется хрупкий, богатый углеродом слой, что создает возможные проблемы при сварке и растрескивании. В нержавеющей стали этот слой также может стать отправной точкой для коррозии.Кроме того, когда воздух вступает в реакцию со слоем расплавленного металла на поверхности, может образовываться окисленный слой. Для углеродистой стали это не вызывает особых затруднений, но перед сваркой ее необходимо отшлифовать от нержавеющей стали и других коррозионно-стойких сплавов. В алюминии может образовываться оксидный слой, который требует очистки.

При плазменной строжке не используется угольный стержень. Газ, используемый при плазменной строжке, определяет состояние последней канавки. В случае углеродистой стали любое окисление, оставшееся при использовании воздуха в качестве плазмообразующего газа, обычно не имеет большого значения.

При воздушной строжке углеродистой стали может остаться тонкий, растворенный, богатый азотом слой на выдолбленной поверхности. В определенных условиях сварки это может вызвать микропористость. Обычно это проблема только при очень качественной сварке, и ее можно устранить легким шлифованием поверхности или использованием инертного газа в качестве газа для плазменной строжки.

Но с нержавеющей сталью и другими коррозионно-стойкими сплавами и алюминием в качестве плазменного газа следует использовать инертный газ. Этот инертный газ защищает канавку от загрязняющей атмосферы и, как правило, не подвержен окислению и другим загрязнениям.В большинстве случаев канавку можно переварить практически любым способом без дополнительной очистки.

Стоимость

Первоначальная стоимость воздушной строжки угольной дугой ниже, чем плазменной строжки. При воздушной строжке угольной дугой можно использовать существующие источники сварочного тока и подачу воздуха; необходимо добавить только резак для строжки. Строжка угольной дугой сжатым воздухом также стоит меньше, чем плазменная строжка инертным газом.

Расходы на техническое обслуживание воздушно-дуговой строжки угольной дугой также могут быть меньше, чем при плазменной строжке, при которой электрод и сопло необходимо периодически заменять.Электрод для воздушно-угольной строжки также стоит меньше, чем электрод для плазменной строжки.

Однако плазменная строжка обычно выполняется в четыре раза быстрее, чем воздушная строжка угольной дугой. Его стержень не расходуется, а электрод и сопло для строжки могут служить дольше, чем их аналоги для плазменной резки. Кроме того, источник тепла, используемый для плазменной строжки, обычно более эффективен, чем для воздушной строжки угольной дугой.

В зависимости от области применения, плазменная строжка может окупить компанию косвенно, так как вторичная очистка, особенно нержавеющей стали и алюминия, обычно меньше, чем при воздушной строжке угольной дугой.Это может привести к экономии труда и материалов. Кроме того, в зависимости от множества факторов, включая рабочий цикл, местоположение, местные законы об охране окружающей среды и размер предприятия, при плазменной строжке потребности в вытяжке дыма и вентиляции могут быть меньше.

Роберт Ферникола — коммерческий директор ESAB Welding & Cutting Products, P.O. Box 100545, 411 S. Ebenezer Road, Florence, SC 29501-0545, 843-669-4411, факс 843-664-4258, www.esabna.com.

.

Практические инструкции по строжке — Производительность сварки

Воздушная строжка угольной дугой удаляет металл за счет сильного нагрева дуги, возникающей между угольным электродом и заготовкой. По мере плавления материала сжатый воздух, который направляется через выпускные отверстия в нижних зажимах горелки, удерживающей электрод, поднимает расплавленный металл от дуги, прежде чем металл затвердеет.

Процесс воздушно-дуговой строжки угольной дугой не требует окисления для сохранения резания, поэтому он может выдолбить или резать металлы, чего не может сделать процесс кислородного топлива.Фактически, наиболее распространенные металлы (углеродистая сталь, нержавеющая сталь, высоколегированные износостойкие листы, медные сплавы и чугуны) можно резать с помощью воздушно-дуговой строжки углем.

Оператор использует процесс воздушной строжки угольной дугой для выполнения обратной строжки сварного шва на барже.

Типичные области применения включают заднюю строжку сварных швов для достижения наплавленного металла шва с другой стороны заготовки, удаление литников и стояков с отливок, удаление старого или избыточного металла сварного шва для ремонта оборудования и изменение формы разорванного металла перед ремонтом сваркой, особенно на строительной технике.

Изобретатель строжки угольной дугой, Майрон Степат, первоначально разработал процесс удаления дефектных сварных швов в броневой плите из нержавеющей стали на военных кораблях США; традиционные методы, такие как измельчение и измельчение, оказались невозможными из-за факторов времени и стоимости. Первоначально Степат работал с военно-морским флотом во время Второй мировой войны, прежде чем основал Arcair Co. в 1949 году. Сегодня Arcair является частью семейства брендов ESAB, а название Arcair является синонимом процесса строжки.

Скорость удаления металла зависит от эффективности воздушного потока, диаметра угольного электрода, мощности источника сварочного тока и навыков оператора.К счастью, для изучения процесса строжки угольной дугой требуется только практика. Вот восемь советов по улучшению результатов.

1. Выберите электрод

Существует три типа угольных электродов: электроды с покрытием переменного тока (для использования с источниками питания переменного тока), плоские электроды постоянного тока и электроды постоянного тока с медным покрытием. Последние получили наибольшее распространение из-за их сравнительно длительного срока службы электродов, стабильных характеристик дуги и однородности канавок.

Эти электроды изготовлены из смеси углерода и графита со связующим.При обжиге этой смеси получают плотные, однородные графитовые электроды с низким электрическим сопротивлением, которые затем покрываются медью контролируемой толщины.

Угольные электроды с медным покрытием бывают трех форм и нескольких размеров: круглые электроды диаметром от 1/8 дюйма до 1 дюйма, полукруглые электроды диаметром 5/8 дюйма. диаметры и плоские (прямоугольные) электроды размером 5/32 дюйма на 3/8 дюйма или 3/16 дюйма на 5/8 дюйма. Прямоугольные электроды используются для создания прямоугольных канавок и удаления усиливающих швов, в то время как полукруглые электроды обеспечивают универсальность создания круглой или плоской бороздки в зависимости от их ориентации.

Электроды DC с медным покрытием наиболее широко используются при воздушной строжке угольной дугой из-за их сравнительно длительного срока службы и стабильных характеристик дуги.

Глубина и контур создаваемой канавки контролируются диаметром электрода и скоростью перемещения. Канавки глубиной более 1,5 диаметра должны выполняться за несколько проходов. Ширина канавки определяется диаметром электрода и обычно на 1/8 дюйма шире диаметра. Более широкая канавка может быть сделана с помощью небольшого электрода путем колебания электрода в ткацком движении.

Диаметр угольного электрода ограничен мощностью источника питания. В таблице 1 представлены диапазоны тока для обычно используемых электродов постоянного тока с медным покрытием.

2. Выбрать резак

Ручная горелка для строжки и кабельная сборка включает в себя соединения для сварочного кабеля и линии сжатого воздуха. Убедитесь, что размеры резака и заземляющего кабеля соответствуют силе тока и длине кабеля. Изолированный соединительный кожух и комплект для подключения упрощают подключение резака и исключают возможность возникновения дуги при контакте с электрически горячими частями.

Ручной резак удерживает угольный электрод в поворотной головке, так что воздушные форсунки остаются на одном уровне с электродом независимо от угла. Большинство горелок имеют один комплект воздушных форсунок, но у некоторых есть воздушные форсунки с двух сторон электрода, которые лучше подходят для некоторых целей, например для снятия подушек и стояков с больших отливок (промывка подушек).

Традиционные модели ручных резаков требуют значительного усилия для открытия, около 27 фунтов. или больше. Новейший резак Arcair, AirPro X4000, использует сжатый воздух, уже проходящий через резак, для пневматического открытия губок резака.Оператор нажимает кулисный переключатель, челюсти открываются, и оператор может без усилий вставлять, регулировать и извлекать угольные электроды. В качестве дополнительного преимущества устранение рычага в сборе позволяет создать резак с более низким профилем для облегчения доступа.

Кулисный переключатель также управляет функцией включения / выключения сжатого воздуха, чтобы воздух не проходил через резак или кабель, если оператор не инициирует поток через кулисный переключатель. Защелкивающий механизм блокирует поток воздуха во время работы, чтобы уменьшить усталость рук, а воздушный клапан «без утечек» экономит электроэнергию и снижает затраты на обслуживание заводского воздушного компрессора.

Ручные горелки обычно имеют воздушное охлаждение. Для сильноточных устройств кабельные сборки с водяным охлаждением могут использоваться с резаками для тяжелых условий эксплуатации.

3. Установите электрод

При использовании угольных электродов с медным покрытием поместите электрод в резак так, чтобы его конец без покрытия был направлен к заготовке. Установите давление воздуха от 80 до 100 фунтов на квадратный дюйм, что является достаточным потоком для предотвращения улавливания нагара в канавке.

В нормальных условиях располагайте электрод так, чтобы расстояние от него не превышало 7 дюймов.углерода торчит за головку резака. Для алюминия это удлинение должно быть 3 дюйма. Источник воздушного потока всегда располагается между электродом и заготовкой. При достаточном потоке воздуха очистка стыка не проблема.

В новейших резаках для строжки используется сжатый воздух, уже проходящий через резак, для пневматического открытия губок резака.

4. Дуга

Зажигайте дугу, слегка прикасаясь угольным электродом к заготовке. Дайте дуге начаться и медленно перемещайте ее вперед или из стороны в сторону по мере необходимости для достижения цели.Зажигание дуги немного отличается и немного легче, чем при использовании сварочного электрода. Перед зажиганием найдите время, необходимое для того, чтобы принять удобное положение, и не отводите электрод обратно после зажигания дуги.

Процесс воздушной строжки угольной дугой осуществляется в диапазоне от 35 В до 55 В. Слушайте, есть ли громкая дуга, которая указывает на достаточное напряжение (примечание: при строжке используйте средства защиты органов слуха). Приглушенная дуга означает, что напряжение слишком низкое, что может привести к образованию нагара.

5.Угол перемещения

Удерживайте резак так, чтобы угольный электрод отклонялся назад от направления движения, при этом воздушный поток проходил мимо кончика электрода для удаления расплавленного металла. Правильный угол между резаком и деталью составляет от 35 до 45 градусов.

При воздушной строжке угольной дугой зажгите дугу аналогично стержневому электроду, но удерживайте резак в нужном положении, когда возникнет дуга.

6. Глубина бороздки

Скорость движения определяет глубину бороздки.Чем выше скорость движения, тем мельче выемка. Низкая скорость движения вызывает более глубокую борозду. Необходимо поддерживать короткую дугу, продвигаясь в направлении резания достаточно быстро, чтобы не отставать от удаления металла и расхода электрода. Равномерность прогрессии контролирует гладкость получаемой поверхности.

7. Техника толкания

При воздушной строжке угольной дугой всегда используйте метод проталкивания. Продолжайте двигаться вперед, дуя из-за дуги.Никогда не отступайте. Это предотвращает отложения углерода в основном материале, который невозможно сварить без предварительной строжки или шлифовки для полной очистки основного материала.

Ширина канавки обычно на 1/8 дюйма шире диаметра электрода, а глубина канавки регулируется скоростью движения.

8. Ориентируйтесь на линию

При строжке сварного шва сосредоточьтесь на линии соединения, которая видна прямо перед угольным электродом. Это позволяет следить за сварным швом.Чтобы лучше контролировать результаты строжки, держите голову за дугой.

Принимая во внимание этот совет и немного попрактиковавшись, воздушная строжка угольной дугой может быть простым, недорогим и высокоэффективным способом удаления почти всех металлов при изготовлении и ремонте различных металлов.

ESAB Продукция для сварки и резки

.

Воздушно-дуговая строжка углем — TWI

Основное отличие этого метода строжки от других заключается в том, что для выброса расплавленного металла из канавки используется отдельная воздушная струя.

Описание процесса

Строжка угольной дугой работает следующим образом. Электрическая дуга возникает между концом угольного электрода и заготовкой. Металл расплавляется, и высокоскоростная воздушная струя течет по электроду и сдувает его, оставляя чистую канавку. Этот процесс прост в применении (с использованием того же оборудования, что и сварка MMA), имеет высокую скорость съема металла и позволяет точно контролировать профиль строжки.Недостатками являются то, что воздушная струя вызывает выброс расплавленного металла на довольно большое расстояние и из-за высоких токов (до 2000 А) и высокого давления воздуха (от 80 до 100 фунтов на квадратный дюйм) может быть очень шумным.

Приложение

Так как строжка угольной дугой не требует окисления, она может применяться к широкому спектру металлов. Постоянный ток (положительный электрод) обычно предпочтительнее для стали и нержавеющей стали, но переменный ток более эффективен для чугуна, меди и никелевых сплавов. Типичные области применения включают в себя заднюю строжку, удаление поверхностных и внутренних дефектов, удаление излишков металла шва и подготовку скошенных кромок к сварке.

Электрод

Электрод представляет собой графитовый (углеродный) стержень с медным покрытием для уменьшения эрозии электрода. Диаметр электрода подбирается с учетом необходимой глубины и ширины бороздки. Резку можно точно контролировать, а количество расплавленного металла / окалины сводится к минимуму.

Источник питания

Источник питания постоянного тока с положительной полярностью электрода является наиболее подходящим. Можно использовать источники переменного тока, которые также являются постоянным током, но со специальными электродами переменного тока.Источник питания должен иметь выходную характеристику постоянного тока. Если этого не произойдет, случайное прикосновение электрода к заготовке вызовет сильный выброс тока, достаточный для «взрыва» наконечника электрода. Это нарушит работу и вызовет накопление углерода. Поскольку напряжение дуги может быть достаточно высоким (до 50 В), напряжение холостого хода источника питания должно быть более 60 В.

Подача воздуха

Горелка для строжки обычно работает либо от линии сжатого воздуха, либо от отдельной подачи баллонного газа.Давление подачи воздуха будет до 100 фунтов на квадратный дюйм от воздуховода, но ограничено примерно до 35 фунтов на квадратный дюйм от подачи в баллонах. При наличии достаточного воздушного потока для удаления расплавленного металла использование более высокого давления и скорости потока не дает никаких преимуществ.

Карбоновый пикап

Хотя углерод улавливается расплавленным металлом, поток воздуха удаляет богатый углеродом металл из канавки, оставляя лишь минимальное загрязнение боковых стенок. Плохая техника строжки или недостаточный поток воздуха могут привести к улавливанию углерода с риском металлургических проблем, например.g высокая твердость и даже растрескивание.

Типичные рабочие характеристики для воздушно-дуговой строжки угольным электродом:

Диаметр электрода (мм)		Ток A Примечание: Электрод постоянного тока	Размеры строжки		Расход угольного электрода (мм / мин)	Скорость строжки (мм / мин)
			Глубина (мм)	Ширина (мм)
Ручной	6.4	275	6-7	9-10	120	609
	8,0	350	7-8	10-11	114	711
	9,5	425	9-10	12–13	100	660
	13,0	550	12–13	18–19	76	508
Автомат	8.0	300-400	2-9	3-8	100	1650-840
	9,5	500	3–12	3-10	142	1650-635
	13,0	850	3-15	3-13	82	1830-610
	16,0	1250	3-19	3–16	63	1830-710

Эксплуатация

Строжку начинают, ударяя кончиком электрода о поверхность заготовки, чтобы вызвать дугу.В отличие от ручной металлической дуговой сварки (MMA) наконечник электрода не отводится для определения длины дуги. Расплавленный металл непосредственно под наконечником электрода (дуга) сразу уносится потоком воздуха. Для эффективного удаления металла важно, чтобы воздушный поток был направлен на дугу из-за электрода и проходил под кончиком электрода. Ширина канавки определяется диаметром электрода, а глубина определяется углом наклона электрода к заготовке и скоростью перемещения.При использовании малого угла электрода возможны относительно высокие скорости движения. Это дает неглубокую канавку: крутой угол приводит к глубокой канавке и требует меньшей скорости движения. Обратите внимание, что круто изогнутый электрод может привести к загрязнению углеродом.

Колебание электрода круговым или ограниченным переплетением во время строжки может значительно увеличить ширину строжки. Это полезно для удаления дефектов сварного шва или пластины, которые шире, чем сам электрод. Однако важно, чтобы ширина переплетения не превышала четырехкратного диаметра электрода.На поверхности канавки не должно быть окисленного металла, и ее можно считать готовой к сварке без дополнительной подготовки. Правку шлифованием боковых стенок канавки следует проводить, если образовался обогащенный углеродом слой. Кроме того, правка шлифованием или другим одобренным методом будет необходима при работе с чувствительным к трещинам материалом, таким как высокопрочная низколегированная сталь.

.