Книги по строительству и ремонту

Ручная дуговая сварка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

23.3. Технология ручной плазменной резки металлов

Ручную разделительную резку применяют при необходимости вырезки отверстий, раскроя листов, обрезки профилей и для других мелкосерийных работ по термической резке цветных металлов и сплавов, высоколегированных нержавеющих сталей, к которым неприменима газокислородная или керосинокислородная резка Резку производят постоянным током прямой полярности. Источники питания должны иметь крутопадающую вольтамперную характеристику. В качестве рабочего плазмообразующею газа рекомендуется применять: для резки низколегированных, легированных и углеродистых сталей— воздух; для резки высоколегированных, коррозионно-стойких сталей—азот, азотно-водородную смесь, воздух; для резки алюминия, меди и их сплавов — азот, азотно-водородную смесь, аргон, аргоноводородную смесь.

При выборе режима ручной резки руководствуются характеристикой плазмотрона. Например, при работе плазмотроном КДП-2 величина тока может быть не более 250 А, а при работе на установке УПР-201 — не более 200 А и т. д Давление (расход) газа устанавливают также в соответствии с паспортной характеристикой плазмотрона. Эффективность резки во многом зависит от напряжения, которое в свою очередь растет с увеличением расхода газа и уменьшением диаметра канала сопла. Однако этот рост ограничен источником, у которого напряжение холостого хода не может быть больше 180 В. Особенностью режима плазменной резки является неизменность режима для металла различной толщины; в пределах толщин установленных для данного плазмотрона, меняется только скорость резки. На 23.5. показано уменьшение скорости резки при чрезмерном увеличении давления плазмообразующего газа, что делать не следует.

Перед резкой необходимо проверить правильность подсоединения аппаратуры (источника тока, газа, воды) к коллектору и плазмотрону и отрегулировать ток, расход газа и воды. После этого произвести пробное зажигание дуги зажигалкой, с помощью осциллятора или дежурной дуги.

В начале резки или в ее перерывах и возобновлении, когда еще не установился режим резки, наблюдаются так называемые «броски» тока, т. е. ток нарастает не постепенно, а резко увеличивается до режимной величины, что сопровождается разбрызгиванием металла и образованием неровностей на разрезаемых кромках. Это характерно для плазменной резки, поэтому при ручной резке резчик после возникновения режущей дуги немедленно приподнимает сопло плазмотрона до 25 мм от металла, а затем опускает его на расстояние 3—10 мм и производит резку.

Технологию воздушно-плазменной резки черных и цветных металлов все чаще используют вследствие простоты получения плазмообразующего газа — воздуха и достаточно высокой производительности и качества резки. Для воздушно-плазменной резки применяют дугу прямого действия и стабилизацию дуги путем вихревой системы подачи плазмообразующего газа. Ориентировочный режим воздушно-плазменной резки углеродистых и легированных сталей толщиной Ю—25 мм следующий: сила тока 200—250 А, напряжение на дуге 160—165 В, скорость резки 1,5—2 м/мин, расход воздуха 40—50 л/мин. Для алюминия толщиной 10—30 мм сила тока 150—250 А, напряжение на дуге 160—165 В, скорость резки 1—2 м/мин, расход воздуха 40—50 л/мин.

С увеличением толщины разрезаемого металла скорость резки быстро падает. Воздушно-плазменную резку алюминия можно рекомендовать только с последующей обработкой разрезаемых кромок, для чего дается припуск на обработку не менее 3 мм. При резке меди рекомендуется применять силу тока до 400 А и плазмотрон ПРВ-401УЗ.

Технологию плазменной резки с использованием других газов широко применяют для обработки алюминия, меди и их сплавов, а также углеродистых, низколегированных и коррозионно-стойких сталей. При использовании аргона в качестве рабочего газа выделение вредных газов при резке резко снижается, и дуга горит устойчиво при сравнительно невысоком напряжении и применении наиболее простой конструкции плазмотрона с аксиальной подачей газа. Добавка к аргону 20 % водорода значительно улучшает качество и производительность резки, однако его применение из-за взрывоопасное™ на строительной площадке связано со строгим соблюдением мер безопасности. При резке с использованием азота необходимо обеспечить вентиляцию и отсос продуктов резки, выделяющихся в виде бурого дыма и вредных газов — оксидов азота. В табл. 23.1 приведены режимы резки различных материалов.

Для резки применяют универсальные комплекты КДП-1 и КДП-2, установку УРПД и др. При использовании аргоноводородных смесей первоначальное возбуждение дуги следует производить в среде аргона и только при переходе на рабочий режим включать водород. Силу тока в цепи вспомогательной дуги, где она используется, необходимо отрегулировать балластным сопротивлением не более 15—20 А во избежание расплавления сопла.

Плазменно-дуговую поверхностную резку в строительстве применяют ограниченно, главным образом для удаления дефектных мест сварки или дефектов металла. При этом используется то же оборудование и аппаратура, что и для разделительной резки. Для ручной поверхностной резки используют установку УПР-201 с резаком ПРВ-202, установки КДП-1 и КДП-2 с резаком РДП-2 и др. Диаметр канала сопла плазмотрона для поверхностной резкн увеличен по сравнению с соплом для разделительной резки, чтобы получить меньшие обжатие и концентрацию дуги. Охлаждение плазмотронов, как правило, воздушное, при этом охлаждающий воздух используется для удаления расплавленного металла и шлака, образующихся на поверхности канавки.