Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 82
Текст из файла (страница 82)
я металла должна кисления в кнслор д, словие — темп о е, иначе п инудительно удалятьс его интенсивного о я из азреза ез я. У низкоуглеродистой стали п о есс 1500' С, а температура восп . П мере повышения содержания я из-за снижения темпер ур о а е соблюдается. о ме ат ы плавления и по й ез"б туры воспламенени . у н я. Ч г н, содер я. ла олжна ыт б ь выше темт а плавления метал д е словие — температура се езки окислов, иначе т я об азуемых в процессе р е акта с сл еталл от конт окислы изолируют ме 332 Резка металлов обработки ле резки ! Мартенситные < 30 Закалка с отпуском либо отпуск при 650 — 950'С Подогрев до 250 — 350 'С Отпуск или отжиг при 650 — 950 'С Мартенситно- ферритные Без подогрева.
Большие сечения, сложная конфигурация — подогрев до 250 — 350 'С Ферритные Нагрев до 750 — 850 'С и быстрое охлаждение в воде ь 30 Аустенитно- ферритные 1,25 — 2,5 термической обработки не требуется Без подогрева Нагрев до !050 — !!50 С с последующим быстрым охлаждением либо пятен сивиое охлаждение кромки водой во время резки Лустеннтные 2 — 3 3 — 4 4 — 5 5 — 8 0,8 — 1,5 1,5 — 2,5 2,0 — 3,0 3,0 — Ь,О 0,4 — 0,7 1,0 — >,5 1,5 — 2,0 2,0 — 3,0 од 0,75 1,0 1,2 4,5 7,5 !2 2! 250 !70 !2> !00 25 50 !00 250 То=500 )' Сак (1+ )ет.сб) — 0,45, воряется при резке алюминия, магния и их сплавов, а также стали с большим содержанием хрома и никеля.
При нагревании этих сплавов в процессе резки на их поверхности образуется пленка тугоплавкого окисла, препятствующая поступлению кислорода к неокисленному металлу. Четвертое условие — образующийся шлак должен быть жидкотекучим, в противном случае контакт кислорода с жидким металлом будет замедлен или вовсе невозможен. Вязкость шлака значительно возрастает при увеличении содержания окислов кремния и хрома, что является одной из причин невозможности вести кислородную резку чугуна.
Всем перечисленным условиям удовлетворяют сталь, титан и марганец, поэтому их можно обрабатывать с помощью кислородной резки. Особенно хорошо режутся сплавы титана, благодаря высокому сродству с кислородом и высокому тепловому эффекту образования окисла. 5. Технологические рекомендации по резке высоколегированных сталей 1!1 Углеродистую сталь по разрезаемостн принято (1 5) делить на две группы: слабозакаливающуюся с содержанием углерода до 0,25% и закаливающуюся, требующую для устранения трещин предварительного нагрева и медленного охлаждения после резки.
Температура предварительного подогрева может быть определена по фор- муле где йт, с — коэффициент, учитывающий толщину разрезаемой стали, равный 0,0002; 6 — толщина металла, мм; С, — эквивалентное содержание углерода Газопламенная сварка и кислородная резка в стали, %; определяется по температуре мартенситного превращения или по формуле =С+0,155 (Сг+Мо)+ 0,14 (Мп+ Ъ)+.0,1131+ 0,045 (Х! + Си). Сзк — 300 Разрезаемость высоколегированных хромоникелевых и хромистых сталей рекоменд ется ко ендуется оценивать по сумме эквивалентного содержания хрома и никеля в стали (Сг,к+ %,„) и по хромони елевому эквиваленту (Сгзк!%зк, табл.
5). Если сталь занимает промежуточное поло>кение между 1 двумя соседними группами, то ее относят к той г уппе, для которои значения (Сг,к >,„) н (фгзк+ %„,) соответствуют содержанию легирующих элементов, взятых по верхнему пределу. Влияние резки на структуру, состав и механические свой- 3О 50мн с т в а с т а л и (1, 3, 5). Для термического цикла Резки характерны болыпне скорост" на- Рис 11. Зависим ость максигрева и охлаждения (рис.
1!), превышающие мальных скор стей нагрева и в 2 — 3 Раза скорости нагрева и охлаждения ме- охлаждения от толщины разталла при дуговой сварке. В металле кром- р а и ал ки реза под действием термического цикла ; 2 — ско- ст Кт ы 1 — скорость нагрева; — скопроисходят сложные изменения стру тур, ° ско химического состава и механических свойств. Протяженность зоны таких изменений за исит т в основном от состава, толщины стали и скорости резки (та л. В зоне теплового влияния различают оплавленный рд " и тве ый металл. епосредственно на кромке реза имеется окисная п н щ ле ка тол иной в доли миллиметра, г)>аничащая с оп лавленным металлом, толщина которого составляет в сред- ает тве дый 10от бины эоны влияния. К оплавленному слою примык р нем е от глу ин ! Ас . По ме е даления от металл, нагреваемый значительно выше температуры са.
Р кромки температура нагрева металла уменьшается. 6. Протяженность зоны теплового влиянии для углер д г е о истой стали и и еза гле одистой, низко- и среднелегированной стали обогащаются углеродом, никелем и медью, а одержание марганц, р р . 12>. К оме того происходит аналогичное изменение состава по толется рнс.. роме и.
Изменение химического шине металла достигая максимума у нижней кромки. И м л бина слоя с измененным химичесостава происходит в основном в литом слое. лубина слоя 0,02— ским составом зависит от толщины стали и режимов резки езки и составляет 0,2 мм. Степень науглероживання кромки реза зависит от щ от тол нны стали, исходного содержания углерода, режимов резки.
При прочих р чих авных словнях концентрация углерода в металле кромки возрастает при у п и меньшении скорости Резка ме!галлов 335 Газопламенная сварка и кислородная резка %;% 1,0 С,% 4,0 вв Ю6 з,4 62 60 г,в 2,6 2,4 г,г г,в 1,6 гнала 1,6 44 1,г толь 46 ов ОВ Ст 3 06 04 о' о. ~ .о 02 — — — -с — - э- .с Э о 0,1 Ог 03 64 ОВ ОО 0,7 Ов Расстояние оп7 поверхности реза, мм 01 О 0,1 0,2 06 04 06 Цв Ц7 ОВ Расстояние от поВеряности реза, мм 61, 7г. 64 язп, Ж О, 64 0,6 01 01 0 02 ЩОВЯВ 1О 1214 16 16 20 О... 2 14 1616 1 2, Расспюяние от поверхности реза, мм Расстояние от поверхности резо, мм Рис.
12, Изменение содержания основных элементов в поверхностном слое образцов подвергнутых кислородной резке Кислородно-флюсовая резка вызывает значительное уменьшение содержания легирующих элементов (за исключением никеля) на поверхности реза и вблизи от нее (табл. 7), при этом максимальная глубина слоя с измененным составом на превышает 0,3 мм. Нагрев металла перед резкой увеличивает степень выгорамия резки, увеличении толщины металла и содержания углерода в исходном металле. Вероятно, изменение состава связано с избирательным характером окисления легирующих элементов в зависимости от их сродства к кислороду. легирующих элементов, а увеличение скорости резки, наоборот, способствует снижению степени выгорания легирующих элементов. 7, Влчяние кислородно-флюсовой резки на химический состав металла Содержание легирующнх элементов, % Тол.
щина мм Марка стали Место анализа Сг ( Мп ~ 141 ! 8! ~ Прочие 0,7ЬТ! 0,21Т! 18 4,3 Основной металл Поверхность кромки 12Х18Н9Т 2,6ЪЧ; 0,2Ъ' 2,4 ххг; О,!4Ч 3,4 6,2 0,32 0,17 0,4Ь 0,19 !Ь 5,5 12 Основной металл Поверхность кромки 13Х14Н3В2ФР 3,35Мо; 0,4!Т! 3,2Мо; 0,21Т! 14,35 0,77 9,4 0,36 0,79 0,26 18,3 3,5 08Х171!ВМ3Т Основной металл Поверхность кромки 14 !2,8 7,57 0,5 0,18 0,25 0,45 0,5! О,!4 Основной металл Поверхность кромки 12Х!3 1О Изменения структуры и химического состава вызывают изменения механических свойств металла кромки. Микротвердость металла в зоне теплового влияния для низкоуглеродистой стали толщиной 20 мм составляет НУ 200 — 220, а у основного металла Н)г 150 — 160, для стали У!2 соответственно НУ 550 и НУ 230. Увеличение скорости резки приводит к снижению глубины зоны влияния, однако протяженность литого слоя и микротвердость металла возрастают.
Твердость металла может быть снижена предварительным нли сопутствующим подогревом. Образование закалочных струк- ТУР На ПОВЕРХНОСТИ РЕЗа Синжавт 8. Влияние способ в обработки пластичность и усталостную проч- на ударную вязкость стали ность, но мало влияет на ударную вязкость (табл. 8). Усталостная Ударная вязкость, кгс игом' прочность у образцов кислородной резки на 20 — 40% ниже, чем у об- щина Кромка абра- Кромка после аз с механически обработан- метал- ботана меха- кислородно-флюсовой р цов с ла, мм ническнм резки с зачисткой ными кромками, причем более суспособом наждачным кругом щественное снижение усталостной прочности характерно для более 25 1б,б — 15 П,Ь вЂ” ! 2,9 высокопрочной стали.
40 12,8 — 14,2 13,4 — 14,4 Разновидности кислородной разделительн о й р е з к и. Основными параметрами процесса кислородной резки являются характеристики подогревающего пламени (мощность и соотношение смеси) и струи режущего кислорода (давление, расход, форма, чистота). Подогревающее пламя имеет при Резке нейтРальный хаРактеР (Ро 1,1 длЯ ацетилена и Ро 3,5 длЯ пРопанбутановой смеси). Мощность подогревающего пламени увеличивают с увеличением толщины разрезаемого металла (табл. 9).
Замена ацетилена другими горючими газами приводит к увеличению времени предварительного нагрева металла. Режущий кислород окисляет металл по всей толщине и удаляет образующиеся окислы из разреза. Необходимо стремиться к получению в резе тонкой, слабо загрязненной примесями и с наибольшей кинетической энергией струи, сохранить эти параметры неизменными по всей толщине разрезаемого металла.
В табл. 9 приведены чаще всего применяющиеся на практике параметры режу- 337 336 1азопламеннал сварка и кислородная резка Резка металлов щеи струи, истекающей нз ступенчато-цилиндрического сопла, а также скорости р езки стали. Чистота кислорода существенно влияет на скорость резки г 2 (100 — ~~ где о,„,, — скорость резки при чистоте кислорода 99,5%; е — чистота кислорода, % (ее повышение на 1% (с 98 до 99%) позволяет увеличить скорость резки на 25 — 35%). 9. Режимы механизированной кислородной резки Толщина стали, мм Показатель 8 ~ 1О ~ 15 20 ~ 30 ! 40 Скорость резки деталей (1 класс качества поверхности реза), ммтмин 540 490 Давление, кгс(см'.
кислорода (перед резаком) 1,5 2,2 3,5 3,5 3 2,8 Не менее О,З ацетилена (перед машиной) Расход, м'(ч; режущего кислорода 0,7 0,9 1,3 1,4 2,8 3,3 5,5 6.2 0,3-0,5 0,25-0,45 подогревагощего кислорода ацетилена Показатель 260 250 2Ю Скорость резки деталей (1 класс качества поверхности реза), мм,'мнн 200 Давление, кгс(см': кислорода (перед резаком) 3,5 ацетилена (перед машиной) Не менее О,З Расход, мз,'ч: режущего кислорода 6,9 9,6 10,7 11,8 19,5 23 2о,5 28 О,5 — Орй подогреваазщего кислорода 0,43 — 0,55 ацетилена Ниже приводятся основные особенности разновидностей кислородной резки. Скоростная кислородыая резка обеспечивает повышение скорости резки листовой стали толщиной 3 — 20 мм в 2 — 3 раза.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
