CẮTOXY – TÍNH CHẤT VÀ KỸ THUẬT CẮT
Cắt Oxy là giải pháp tách sắt kẽm kim loại sựa trên sử dụng nhiệt của ngọn lửa khí và những phản ứng tỏa nhiệt oxy hóa sắt kẽm kim loại để đốt nóng nó tới nhiệt độ nóng chảy và tách những oxit ra bằng động năng của tia oxy cắt .Để nâng cao lượng nhiệt tách ra trong mặt phẳng cắt và làm quá nhiệt những oxit khó chảy nhằm mục đích nâng cao độ chảy lỏng của chúng, tạo giúp giải thoát chúng ra khỏi mạch cắt người ta cấp bộ sắt vào mạch cắt. Quá trình như vậy mang tên cắt Oxy-thuốc. Sự cắt hoàn toàn có thể thực thi hàng loạt chiều dày sắt kẽm kim loại ( cắt chia ) hoặc một phần ( mặt phẳng ) của nó bằng tay hoặc bằng máy. Sự cắt Oxy được ứng dụng thoáng rộng nhất trong những ngành chế tạo máy, đóng tàu, luyện kim và kiến thiết xây dựng
Sơ đồ quá trình cắt
Ngọn lửa đốt nóng bề mặt kim loại,sau đó các lợp này tiếp xúc với chùm oxy sạch và bị oxy hóa.Nhiệt tách ra cùng với nhiệt của ngọn lửa đốt nóng kim loại tới nhiệt độ bốc cháy trong oxy,đảm bảo tính liên tục của quá trình.Dưới tác dụng động năng của chùm oxy,lớp oxit và kim loại nóng chảy từng phần tách khỏi mạch cắt.Trên bề mặt cắt để lại những đường đặc trưng với độ nhấp nhô li ti.Cắt oxy là tập hợp của quá trình nhiệt,lý-hóa và thủy khí – động học
Sự phân phối nhiệt độ trong sắt kẽm kim loại rắn được giám sát theo những công thức về kim chỉ nan những quy trình nhiệt do N.N Rukalin xác lập, trong đó thường thì vận dụng sơ đồ hoạt động thẳng với vận tốc nhanh của nguồn nhiệt hoặc nguồn nhiệt hoạt động trong tấm. Khi giám sát không tính đến sự tỏa nhiệt từ mặt phẳng tấm và sự biến hóa những đặc thù nhiệt – lý của sắt kẽm kim loại so với nhiệt độ .
Nhiệt độ sắt kẽm kim loại lỏng và xỉ trực tiếp trong mạch cắt không tính được do thiếu những chiêu thức an toàn và đáng tin cậy và những giá trị thiết yếu về đặc thù nhiệt lý của sắt kẽm kim loại. Các số số đo thực thi nhiệt độ sắt kẽm kim loại trong vùng ảnh hưởng tác động nhiệt tương thích với những đo lường và thống kê và chỉ ra sự phụ thuộc vào của những chu kỳ luân hồi nhiệt cắt so với thành phần và chiều dày thép, vận tốc cắt, hiệu suất ngọn lửa đốt nóng và những thông số kỹ thuật khác .Nguồn nhiệt để cắt là ngọn lửa đốt nóng mạch cắt và phản ứng phát nhiệt oxy hóa sắt và những chất nạp của thép. Tùy thuộc vào chiều dày thép những phần tham gia vào biểu cân đối nhiệt của chúng biến hóa. Chiều dày sắt kẽm kim loại cắt cằng nhỏ thì vai trò đốt nóng của ngọn lửa càng lớn ( Khi chiều dày 5 mm tới 80 % lượng nhiệt chung tách được khi cắt, khi chiều dày lớn hơn 50 mm – chỉ tới 10 % ) .Công suất hiệu dụng của nguồn nhiệt khi cắt phụ thuộc vào vào chiều dày thép, hiệu suất ngọn lửa và vận tốc cắt. Đối với thép chiều dày 10-20 mm hiệu suất là 1.5 – 2 kcal / s, khi chiều dày 40-50 mm là 3-4 kcal / s. Tương ứng với biểu đồ trạng thái của Fe – O khi oxy hóa sắt hoàn toàn có thể hình thành 3 oxit : FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Sự oxy hóa ở nhiệt độ trên 680 độ xảy ra với sự hình thành hầu hết FeO, trong đó vận tốc phản ứng cực cao và không hề hạn chế vận tốc cắt .Trên danh giới hạt nhân của tia Oxy và xỉ hình thành lớp oxy chiều dày 0.01 – 0.15 mm chứa lượng đáng kể những khí khác ( N2, CO2, Ar, SO2, P2O5 ). Nitơ và Argon tham gia vào thành phần những chất tạp của oxy, những khí còn lại hình thành do tác dụng của sự oxy hóa chất tạp của thép. Hàm lượng những chất tạp, nghĩa là chiều dày lớp oxy nhiễm bẩn càng lớn thì độ sạch của oxy cắt càng thấp và càng nhiều chất tạp ở trong thép .Hạt nhân của tia oxy xáo động, còn lớp nhiễm bẩn liên tục với xỉ lỏng có cấu trúc thành tầng. Xỉ lỏng gồm có hỗn hợp sắt và những oxit của nó, chảy xáo động hoặc gần như thế, nghĩa là những thành phần FeO và Fe hoàn toàn có thể chuyển dời dọc ngang dòng, bảo vệ sự tiếp xúc giữa sắt và oxy tham gia vào phản ứng. Lớp dòng xỉ xáo động chuyển dần thành dòng sắt lỏng thành tầng .
Tin Hot : Weldtec đang thanh lý máy cắt oxy gas Plasma giá rẻ ! Quý khách vui vẻ xem tại đây nhé
Tốc độ của quy trình cắt bị số lượng giới hạn bởi vận tốc khuyếch tán của oxy từ hạt nhân qua lớp nhiễm bẩn và những quy trình chuyển dời xáo động của sắt và oxy trong xỉ lỏng. Để tăng hiệu suất cắt dần cần ngày càng tăng hiệu suất cấp oxy vào sắt kẽm kim loại lỏng .
Điều kiện cắt và tính cắt oxy
Trước hết nhiệt lượng phải đủ để dảm bảo nhiệt độ của phản ứng 1000-11500C.Tiếp đó nguồn nhiệt phải có công suất và cường độ cần thiết.
Điều kiện thứ hai – Nhiệt độ nóng chảy của kim loại phải cao hơn nhiệt độ oxy hóa nó trong oxy,nói cách khác ,kim loại khi đốt nóng sẽ chảy và bắt buộc phải tách ra từ mạch cắt không có sự oxy hóa,đặc biệt đối với quá trình cắt .
Ở thép cacbon thấp nhiệt độ nóng chảy là 15000C, còn nhiệt độ bốc cháy là 13500C, tức là điều kiện kèm theo này được tuân thủ. Khi tăng hàn lượng cacbon trong thép quy trình cắt xấu đi do nhiệt độ nóng chảy giảm và nhiệt độ bốc cháy tăng. Gang chứa đến 1.7 % cacbon không hề cắt bằng oxy được .
Điều kiện thứ 3 : Nhiệt độ nóng chảy của kim loại phải cao hơn nhiệt độ nóng chảy của các oxit hình thành trong quá trình cắtnói cách khác, các oxit khó chảy ngăn cách kim loại tiếp xúc với oxy. Điều kiện này không thỏa mãn khi cắt Nhôm,magie và hợp các hợp kim của chúng,kể cả thép chứa lượng cao crom và Niken. Khi đốt nóng các hợp kim này trong quá trình cắt trên bề mặt của chúng hình thành màng oxit khó chảy ngăn cản oxy tiếp xúc với kim loại không bị oxy hóa.
Điều kiện thứ 4 : xỉ hình thành phải chảy lỏng ,trong trường hợp ngược lại sự tiếp xúc của oxy với kim loại lỏng sẽ bị chậm trễ hoặc không thể được.Độ nhớt của xỉ tăng đáng kể khi hàm lượng các oxit silic và crom ,đây là một trong những nguyên nhân không thể cắt gang bằng Oxy.
Tất cả các điều kiện nêu trên thảo mãn đối với thép,titan và mangan.Vì vậy chúng có thể gia công bằng cắt Oxy.Đặc biệt các hợp kim titan có thể cắt tốt nhờ ái lực hóa học cao với Oxy và hiệu quả cao hình thành Oxit.
Theo đặc thù cắt người ta chia thép cacbon thành 2 nhóm : thép cacbon tôi yếu với hàm lượng cacbon tới 0.25 % và thép tôi yên cầu đốt nóng trước và làm nguội chậm sau cắt để loại trừ những vết nứt .
Nhóm tiếp theo tính cắt
|
Loại cấu trúc của thép
|
Đặc tính
|
Chế độ gia công nhiệt
|
CeeNie |
Cre + Nie |
Trước cắt |
Sau cắt |
I |
Mactenxit |
25 |
30 |
Đốt nóng tới260 – 350 độ C |
Tôi và ram hoặc ram ở 650 – 950 độ C |
II |
Mactenxit-ferit |
2.5 |
0.3 |
Không đốt nóng, tiết diện lớn, cấu trúc phức tạp, đốt nóng tới 250 – 350 độ C |
Ram hoặc ủ ở 650 – 950 độ C |
III |
Ferit |
Không đốt nóng |
IV |
Austenit-Ferit |
1.25 – 2.5 |
Không cần gia nhiệt |
V |
Austenit |
1.25 |
Đôt nóng tới 1050 – 1150 độ C và làm nguội nhanh hoặc làm nguội cực nhanh bằng nước trong thời hạn cắt những cạnh |
Ảnh hưởng của sự cắt oxy đối với cấu trúc, thành phần và tính chất của thép
Tốc độ đốt nóng và vận tốc nguội khi cắt lớn đến gấp 2 đến 3 lần so với khi hàn. Dưới tính năng chu kỳ luân hồi của nhiệt trong sắt kẽm kim loại cạnh cắt xảy ra những đổi khác phức tạp về cấu trúc, thành phần hóa học và đặc thù cơ học. Chiều rộng của vùng ảnh hưởng tác động nhiệt phụ thuộc vào vào thành phần, chiều dày thép và vận tốc cắt phẳng .Trong vùng ảnh hưởng tác động nhiệt ( VAN ) phân biệt sắt kẽm kim loại nóng chảy và sắt kẽm kim loại rắn. Ngay cạnh mép cắt có lớp oxit rất mỏng dính giáp ranh với kim lại nóng chảy. Tiếp theo lớp sắt kẽm kim loại nóng chảy là sắt kẽm kim loại rắn được đốt nóng trên nhiệt độ Ac3. Càng xa mép cắt nhiệt độ đốt nóng sắt kẽm kim loại càng giảm .Các cạnh cắt thép của cacbon, thép hợp kim thấp và trung bình giàu cacbon, niken và đồng, còn hàm lượng mangan, crom và silic giảm. Ngoài ra thành phần hóa học cũng đổi khác theo chiều dày sắt kẽm kim loại, đạt tới cực lớn ở cạnh dưới. Sự biến hóa thành phần hóa học xảy ra đa phần trong lớp đúc .Chiều sâu lớp này phụ thuộc vào vào chiều dày thép và chính sách cắt, chiếm khoảng chừng 0.02 – 0.2 mm. Mức độ thấm cacbon của mạch cắt phụ thuộc vào vào chiều dày thép, hàm lượng cacbon nguyên thủy, chính sách cắt. Trong những điều kiện kèm theo như nhau nồng độ cacbon trong sắt kẽm kim loại mép cắt tăng khi giảm vận tốc cắt, khi chiều dày sắt kẽm kim loại và hàm lượng cacbon trong sắt kẽm kim loại nguyên thủy .Sự cắt oxy – thuốc làm giảm đáng kể hàm lượng những nguyên tố kim loại tổng hợp ( Trừ niken ) trên mặt phẳng mạch cắtVà vùng lân cận, trong đó chiều sâu cực lớn của lớp này không vượt quá 0.3 mm. Sự đốt nóng sắt kẽm kim loại trước khi cắt làm tăng mức độ cháy của nguyên tố .
Chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt đối với thép cacbon
Chiều dày thép cắt, mm |
Tốc độ cắt, mm / ph |
Lượng Oxy |
Lượng axetylen |
Chiều rộng vùng tác động ảnh hưởng nhiệt so với thép, mm |
M3 / h |
Cacbon thấp |
Cacbon trung bình |
cromniken |
25 |
250 |
4.5 |
0.6 |
0.4 – 0.7 |
0.8 – 1.5 |
2-3 |
50 |
170 |
7.5 |
0.75 |
1.0 – 1.5 |
1.5 – 2.5 |
3-4 |
100 |
125 |
12 |
1.0 |
1.5 – 2.0 |
2.0 – 3.0 |
4-5 |
250
|
100 |
21 |
1.2 |
2.0 – 3.0 |
3.0 – 5.0 |
5-8 |
Ảnh hưởng của sự cắt oxy – thuốc đối với thành phần hóa học của thép
Nhãn hiệu thép |
Chiều dày |
Chỗ nghiên cứu và phân tích |
Hàm lượng những nguyên tố kim loại tổng hợp, % |
Cr |
Mn |
Ni |
Si |
Nguyên tố khác |
12X18 H910T |
11 |
Kim loại cơ bản |
18 |
0.62 |
9 |
0.7 |
0.75 Ti |
Bề mặt mép cắt |
4.3 |
0.21 |
8.5 |
0.21 |
0.24 Ti |
13X14 h3B9ØP |
12 |
Kim loại cơ bản |
15 |
0.45 |
3.4 |
0.32 |
2.6 W ; 0.2 V |
Bề mặt mép cắt |
5.5 |
0.49 |
6.2 |
0.17 |
2.4 W ; 0.14 V |
08X17 HBM3T |
14 |
Kim loại cơ bản |
18.3 |
0.79 |
14.35 |
0.77 |
3.35 Mo ; 0.41 Ti |
Bề mặt mép cắt |
3.5 |
0.26 |
9.4 |
0.36 |
3.2 o ; 0.21 Ti |
12X13 |
10 |
Kim loại cơ bản |
12.8 |
0.5 |
0.25 |
0.45 |
– |
Bề mặt mép cắt |
7.57 |
0.18 |
0.51 |
0.14 |
– |
Sự đổi khác cấu trúc và thành phần hóa học làm đổi khác những đặc thù cơ học của sắt kẽm kim loại mép cắt. Độ cứng tế vi của sắt kẽm kim loại vùng tác động ảnh hưởng nhiệt so với thép cacbon thấp chiều dày 20 mm là HV 200 – 220V, so với HV 150 – 160 của sắt kẽm kim loại cơ bản, so với thép Y12 tương ứng HV 550 và HV 230. Sự tăng vận tốc cắt làmg giảm chiều sâu vùng tác động ảnh hưởng nhiệt, tuy nhiên chiều rộng lớp đúc và độ cứng tế vi của sắt kẽm kim loại tăng. Độ cứng sắt kẽm kim loại hoàn toàn có thể giảm nhờ đốt nóng trước hoặc cùng sự cắt .Sự hình thành cấu tôi trên bề mặt cắt làm giảm độ dẻo và độ bền mỏi nhưng tác động ảnh hưởng ít đến độ dai va đập. Độ bền mỏi khi cắt oxy giảm 20 % – 40 % so với cắt cơ khí, đặc biệt quan trọng độ bền mỏi giảm nhiều so với thép có độ bền cao .
Video tham khảo
Quý khách có nhu cầu tư vấn về sản phẩm cắt, vui lòng liên hệ với số hotline nhé !
Xem thêm : MÁY CƯA VÒNG KHẢ NĂNG CƯA TỪ 230 MM ĐẾN1500 MM ™ | TRUNG TÂM GIA CÔNG CNC UGINT UT 280/UT380/UT420/UT360D/PT400S | KINH NGHIỆM HÀN MẢNH HKC™ CHO LƯỠI CƯA ĐĨA 2020© | CÓ NÊN MUA【MÁY HÀN MIG MINI】KHÔNG DÙNG KHÍ KHÔNG 2020 ? | PHÂN BIỆT HÀN TIG VÀ HÀN MIG 2020 ® | GỖ THÔNG XẺ THEO YÊU CẦU ™ GIAO HÀNG NHANH 2020
5/5 – 1235 bầu chọn