Инструкционная карта 40 - Технология плазменной резки

Категория:
Руководство газосварщика газорезчика


Инструкционная карта 40 - Технология плазменной резки

Учебно-производственные задания. I — ручная разделительная резка, II — механизированная разделительная резка, III — показатели точности и качества резки.

Цель заданий: научиться выбирать режимы плазменной резки в зависимости от толщины и свойств разрезаемого материала и хорошо овладеть техникой резки.

Организационные указания. Подготовить установку для плазменной резки, оборудовать рабочие места. Подготовить плоские образцы из низкоуглеродистых и легированных сталей, алюминиевых, медных сплавов, неметаллических материалов. Иметь молотки, зубила, стальные щетки, линейки, мел, щитки и маски для защиты глаз от излучения сжатой дуги, наушники, диэлектрические коврики, кернеры, угломеры и угольники для контроля качества реза.

I. Ручная разделительная резка

Прямолинейная ручная плазменная резка

1. Подготовить металл к резке.

1.1. Разметить пластину 200Х500Х (14—20) мм на полоски шириной 25—30 мм. Намеченные прочерчиванием линии разметить кернением с шагом между точками 10—20 мм. Меловая разметка не обеспечивает точного воспроизведения контура и с поверхности некоторых металлов легко сдувается. При разметке учитывать припуски на ширину реза и на механическую обработку кромок. В большинстве случаев при машинной разделительной резке подготовительную операцию разметки заменяют копированием или программным контурным управлением.
1.2. Если рез начинается с кромки листа, зачистить боковую плоскость листа для обеспечения электрического контакта факела вспомогательной дуги с этим участком и надежного возбуждения основной (режущей) дуги. Это требование определяется следующими условиями. При приближении плазмотрона с зажженной дежурной дугой к кромке разрезаемого листа основная дуга зажигается на расстоянии менее 10 мм между осью плазмотрона и боковой поверхностью листа. Если же боковая поверхность не была зачищена, то основная дуга может возникнуть в тот момент, когда ось плазмотрона будет находиться над верхней плоскостью листа. В этом случае вероятность образования двойной дуги практически равна 100%.
1.3. Если резку необходимо начинать с середины листа, то лист нужно зачищать только в том месте, где должен будет возникнуть столб основной дуги (достаточно несколько рисок, обнажающих чистый металл).
2. Осуществить ручную разделительную резку.
2.1. Уложить разрезаемые пластины шириной 200 и 500 мм из низкоуглеродистой стали над водой, с касанием образца водяной поверхности и на рабочее место без водяной ванны. Толщина металла (14—20 мм) и марки стали на этих трех пластинах должны быть одинаковыми.
2.2. Установить необходимые параметры режима плазменной резки.
2.3. Возбудить дежурную дугу. Плазмотрон расположить на расстоянии 20—30 мм от передней зачищенной кромки листа
2.4. Подвести плазмотрон к кромке листа так, чтобы расстояние от торца сопла плазмотрона до поверхности разрезаемого металла было в пределах 5—10 мм.
2.5. Задержать плазмотрон на 1—2 с у начальной кромки реза с целью проплавления металла по всей толщине. Несоблюдение этого требования может привести к непрорезу металла в начале реза и к затруднениям с отделением вырезанной детали от обрези, а также вызвать образование двойной дуги.
2.6. После проплавления металла по всей толщине перемещать плазмотрон равномерно (без задержек и ускорений) вдоль намеченной линии реза. Поддерживать постоянное расстояние между торцом сопла плазмотрона и поверхностью разрезаемого металла. Подъем плазмотрона над металлом приводит к уменьшению глубины погружения столба сжатой дуги и, следовательно, к сужению ширины реза внизу При чрезмерном опускании плазмотрона его сопло может быть повреждено выплесками металла, однако неперпендикулярность кромок снижается. Следует помнить, что практически невозможно получить перпендикулярные кромки реза. Оптимальное расстояние между соплом плазмотрона и разрезаемым металлом изменяется от до 10 мм в зависимости от толщины металла.
2.7. Несколько замедлить скорость перемещения плазмотрона в конце реза с целью исключения непрорезанного участка. При прямолинейной резке появление непрорезанных участков в конце реза нужно предотвращать наклоном плазмотрона примерно на 20—25° вперед по ходу резки. Запрещается в конце процесса останавливать движение плазмотрона, так как это может привести к двойному дугообразованию.
2.8. По окончании резки следить за тем, чтобы вырезаемая заготовка не упала. Для этого нужно укладывать листы так, чтобы после окончания резки вырезаемые заготовки оставались бы лежать на стеллаже. При несоблюдении этого требования могут образовываться трудноисправимые дефекты в месте окончания реза, так как в момент падения детали столб проникающей дуги попадает на боковую поверхность готовой детали. Кроме того, заготовка может при падении коснуться плазмотрона и привести к разрушению сопла.
3. Выполнить резку на всех трех пластинах с целью определения (визуально) количества выделяющегося дыма. Параметры режима поддерживать неизменными во всех случаях резки. Кроме того, замерить ширину реза, неперпендикулярность поверхности резов к плоскости основного металла, определить наличие грата и шероховатость поверхности. Результаты исследований сравнить и определить оптимальный вариант размещения разрезаемого металла при плазменной резке.
4. Техника ручной плазменной резки легированных сталей, алюминия и его сплавов, меди и ее сплавов и других материалов практически ничем не отличается от техники резки малоуглеродистых сталей. Особенности техники и технологии резки этих материалов рассмотрены в разделе механизированная плазменная резка.
5. Ручная плазменная резка применяется ограниченно, в основном в монтажных условиях. Допустимая толщина разрезаемых металлов при ручной плазменной резке.

Криволинейная ручная плазменная резка

1. Взять пластины из низкоуглеродистой стали.
2. Разметить на пластинах квадрат, круг, треугольник или другие геометрические фигуры и раскернить. Зачистить место на поверхности, откуда будет начинаться резка. Для надежного возбуждения режущей дуги достаточно обнажить чистый металл несколькими рисками.
3. Разместить пластины на водяную подушку, обеспечив надежный контакт плюсового полюса источника питания с разрезаемым металлом. Лучше всего провод прижать струбциной.
4. Выполнить плазменную резку.
4.1. Выбрать параметры режима в зависимости от толщины металла.
4.2. Зажечь дежурную дугу нажатием на кнопку, расположенную на рукоятке плазмотрона.
4.3. Подвести плазмотрон к началу вырезки круга так, чтобы он был наклонен в сторону направления резки на угол примерно 30° к поверхности пластины, а расстояние между торцом плазмотрона и пластиной было таким, чтобы не возникала режущая дуга (35— 40 мм).
4.4. Постепенно опускать плазмотрон до возникновения режущей дуги.
4.5. Перемещать плазмотрон по линии разметки. При этом поток выплавляемого металла будет выбрасываться в сторону, противоположную направлению резки.
4.6. По мере заглубления режущей дуги в толщу металла угол наклона плазмотрона уменьшать и в момент пробивки отверстия плазмотрон расположить перпендикулярно поверхности пластины. Во время пробивки отверстия следить, чтобы брызги металла не попадали на плазмотрон.
4.7. Вырезать круг, перемещая плазмотрон равномерно с оптимальной скоростью и поддерживая постоянным зазор между торцом сопла плазмотрона и поверхностью металла (5—10 мм).
4.8. В конце реза увеличить скорость резки, так как толщина металла постепенно уменьшается, а плазмотрон поднять на высоту, исключающую замыкание плазмотрона на капли, выброшенные в момент пробивки отверстия на поверхность пластины.
5. Вырезать квадрат и треугольник, соблюдая вышеизложенные рекомендации по началу и окончанию резки.
5.1. Уменьшать скорость резки (в местах сопряжения прямолинейных участков под углом) до такой величины, при которой образуется рез с параллельными кромками.
5.2. При завершении процесса резки и отводе плазмотрона от вырезаемой детали направить сжатую дугу в сторону металла, идущего в отходы.

II. Механизированная разделительная резка

Прямолинейная резка с использованием воздуха в качестве плазмообразующего газа

1. Подготовить для плазменной резки пластины из низкоуглеродистой или высокопрочной стали.
2. Разместить пластину на такой высоте и в таком положении, чтобы была возможность наблюдения за плазменным потоком, выходящим за ее нижнюю поверхность.
3. Выбрать параметры режима резки. При резке сталей на режимах отсутствует грат на кромках, а ширина реза, шероховатость поверхностей реза и их неперпендикулярность соответствуют требованиям ГОСТ 14792—80.
4. Установить плазмотрон над начальной кромкой так, чтобы ось сопла была от нее на расстоянии 3—5 мм. Если это расстояние будет больше, то факел вспомогательной дуги может не обеспечить электрического контакта с разрезаемым металлом и режущая дуга может не зажечься. Если же произойдет электрический контакт, то режущая дуга возбудится, но отклонится от оси настолько, что возникнет двойная дуга, т. е. столб дуги коснется тела сопла плазмотрона.
5. Выполнить прямолинейную резку.
5.1. Нажать на кнопку «Пуск» на пульте управления установкой. При этом возникнет сначала вспомогательная дуга, затем режущая, которая проплавит металл на всей толщине (это происходит практически мгновенно при резке толщин до 50 мм). При резке металлов больших толщин необходимо задержать перемещение плазмотрона в начале реза, но не более чем на 2—5 с в зависимости от толщины металла. Несоблюдение этого условия, так же как и при ручной резке, может привести к непрорезу начального участка внизу листа.
5.2. После проплавления металла на всю толщину установить оптимальную скорость резки, руководствуясь наблюдениями за плазменным потоком (плазменным факелом), выходящим за нижнюю поверхность разрезаемого металла. Если плазменный поток отклоняется от оси плазмотрона на небольшой угол а, то это указывает на то, что скорость оптимальная, а образующиеся кромки близки к параллельным.

При очень малой скорости резки плазменный факел располагается перпендикулярно поверхности разрезаемого металла. Если этот поток плазмы отклоняется в сторону, противоположную движению резака на угол а более 10°, неперпендикулярность кромок не превышает требований класса 3.

Значительное отклонение потока плазмы от перпендикуляра к поверхности реза и стекание выплавленного металла в виде крупных капель указывает на то, что скорость резки близка к предельно возможной и может возникнуть неполное прорезание.

При неполном прорезании брызги расплавленного металла выбрасываются в сторону, противоположную движению плазмотрона.

6. При прямолинейной резке скорость перемещения плазмотрона уменьшить при завершении реза, так как при номинальной скорости резки возможно неполное прорезание по толщине металла. Режущая дуга потухнет при выходе за верхнюю конечную кромку пластины, а так как имеется отставание в прорезании (проплавлении) нижних слоев металла, то это неизбежно приведет к дефекту реза.

Прямолинейная плазменная резка с началом реза не с кромки листа

1. Разметить геометрические фигуры на листе из коррозионно-стойкой стали.
2. Очистить места, где предполагается начать процесс резки.
3. Разместить пластину в удобное положение для наблюдения за процессом резки.
4. Выбрать параметры режима плазменной резки и уменьшить скорость резки на 25—30%.
5. Осуществить вырезку геометрических фигур (квадрата, треугольника, круга, многоугольника и т. д.).
5.1. Выполнить начальное отверстие. При резке листового металла средней (40—50 мм) или малой толщины начальное отверстие можно получить прожиганием металла режущей дугой. Для этого необходимо выполнить следующие действия: установить плазмотрон перпендикулярно над точкой пробивки отверстия и на расстояние, исключающее возбуждение режущей дуги (зазор между торцом плазмотрона и поверхностью металла около 50 мм); зажечь вспомогательную дугу; постепенно опустить плазмотрон до возникновения режущей дуги, вновь поднять на 4—6 мм и перемещать плазмотрон в направлении контура реза (включить рабочий ход машины); следить, чтобы поток выплавляемого металла, выбрасываемый в сторону, противоположную направлению резки, не попал на сопло и не вывел его из строя;
после пробивки отверстия плазмотрон опустить до 5—10 мм над поверхностью изделия; установить оптимальную скорость резки и вырезать геометрические фигуры, уменьшая скорость движения плазмотрона в углах (квадрата, треугольника) до такой величины, при которой образуется рез с параллельными кромками; с целью исключения возможности повреждения торца плазмотрона (сопла плазмотрона) выбрасываемым металлом целесообразно использовать дополнительные воздушные сопла или прорезать отверстие ручным плазмотроном со старым соплом, не используемым для чистовой резки.
5.2. При резке металла больших толщин отверстие для начала реза засверлить сверлом диаметром, меньшим ширины намеченного реза на 2— 3 мм.
5.3. При завершении резки следить за полным прорезанием листа, для чего снизить скорость резки или уменьшить силу тока. Помнить, что при пробивке отверстия толщина металла уменьшалась.

Особенности резки различных металлов

При назначении режимов необходимо учитывать физические свойства металлов (плотность, температуру и теплоту плавления, теплоемкость, теплопроводность). В зависимости от свойств металлов выбирается благоприятная плазмообразующая среда, электрическая мощность режущей дуги, диаметр сопла плазмотрона.

III. Показатели точности и качества резки

1. Контрольные образцы, вырезаемые после приобретения навыков плазменной резки, должны оцениваться по четырем показателям качества. Эти показатели определяют следующее.
1.1. Соответствие заданных размеров вырезанных деталей фактическим размерам вырезанных контуров. Предельно допустимые отклонения от номинальных размеров установлены исходя из размеров деталей и толщины разрезаемого металла (от до 60 мм).
1.2. Отклонение от перпендикулярности реза. Нормы неперпендикулярности зависят от толщины разрезаемого металла.
1.3. Шероховатость поверхности реза. Измеряется по фактической высоте микронеровностей на поверхности реза.
1.4. Зону термического влияния оценивают по фактической максимальной толщине поверхностного слоя металла у кромок. Наличие каких-либо дефектов в этой зоне недопустимо.
2. Измерить точность вырезаемых деталей с помощью штангенциркуля, поверочной линейкой.
3. Измерить отклонение от перпендикулярности поверхностей реза по классу стальным угольником с нанесенными на него миллиметровыми шкалами или универсальными угломерами с нониусом завода «Калибр».
4. Определить шероховатость поверхности реза на базовой длине, равной мм, сравнением (визуально) поверхности вырезанной детали с эталонами 4; 3; 2; и 0,5 чистоты.
5. Измерить зону термического влияния с помощью лупы десятикратного увеличения с ценой деления 0,1 мм. Для этого на нижней поверхности у кромки реза сделать макрошлиф. Светлая полоска у кромок — зона термического влияния плазменной резки.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум