Способ порошково-копьевой резки металлических и неметаллических материалов

Способ порошково-копьевой резки металлических и неметаллических материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (11889329 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 11. 03. 80 (21) 2891865/25-27 р )м. кл. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет—

В 23 К 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1281. Бюллетень 149 46

Дата опубликования описания 15. 12. 81 (53) УДК 621. 791. .037(088.8) (72) Авторы изобретения

E È.Åãîðîâ и А.Г.Меркулов

Новосибирский инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (71) 3а яв и тель (54 ) СПОСОБ ПОРОШКОВО -КОПЬЕВОЙ РЕЗКИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к кисло|родной и кислородно-флюсовой резке, преимущественно к порошково-копьевой резке трудноподдающихся резке легированных сталей и чугунов, в том числе в зашлакованном состоянии, железобетона, бетона и других неметаллических материалов.

Известен способ порошково-копьевой резки, в котором до начала рез10 ки конец стальной трубки копья нагре. вают.до температуры воспламенения в кислороде (например с помощью сварочной газовой горелки, электрической дуги или пропусканием электри- 15 ческого тока в месте контакта торца копья и вспомогательной угольной пластинки), а затем через трубку копья подают кислород для повышения теплообразования и кислороднофлюсо- 20 вую смесь (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ порошково-копьевой резки, при котором проводят нагрев конца трубки до температуры его воспламенения в кислороде и подачу через трубку кислородно-флюсовой режущей смеси (2).

Недостатком этого способа является то, что в начале резки стальная 30 трубка копья нагревается указанными устройствами на небольшую длину и глубину, а место начала резки на иэделии в пределах небольшого объе.-

Если в дальнейшем ходе резки тепловыделения не достаточно, возникают нарушения режима и полное прекращение резки. Повторное, иногда многократное возбуждение процесса резки с помощьк устройств, обеспечивающих только местное тепловложение и сравнительно медленный подогрев, обычно занимает значительное время. Кроме того недостатком данного способа рез ки является то, что по мере распространения процесса резки в глубину разрезаемого материала поступление кислорода и флюса к фронту резки все более затрудняется, соответственно

889329 уменьшается теплообразование и это вызывает прекращение резки.

По этой же причине при резке заготовок большой толщины из трудно разрезаемых сплавов и прожигании глубоких отверстий в неметаллических материалах повышается расход флюса и

5 требуется высокое содержание в нем алюминиевого порошка, что также является недостатком известного способа.

Цель изобретения — увеличение вводимого и образовавшегося при резке

tQ тепла, в особенности в ее начальный (период, снижение температурного барьера, сокращение времени, затрачиваемого на первичное и повторное возбуждение процесса, облегчение распро- l5 странения резки в глубину материала и снижение удельного расхода флюса при одновременном уменьшении содер>кания в нем алюминиевого порошка.

Поставленная цель достигается тем, 20 что в предлагаемом способе порощковокопьевой резки металлических и неметаллических материалов, при котором производят нагрев конца трубки до температуры его воспламенения в кислороде и подачу через трубку кислородно-флюсовой режущей смеси, операцию нагрева конца трубки производят погружением в жидкий сплав на основе алюминия, легированный магнием и титаном, нагретый вьг»е температуры начала горения сплава в кислороде, но ниже температуры его воспламенения на воздухе.

Кроме того с целью предотвраще- 35 ния снижения интенсивности резки в процессе резки материалов, B область реза вводят порции упомянутого сплава.

Способ осуществляют путем погружения конца трубки в сплав на основе ф) алюминия. Этот сплав легируют магнием и титаном и нагревают выше температуры начала горения сплава в кислороде, но ниже температуры его воспламенения. В процессе pe=-.êè, при снижении интенсивности процесса, в полость реза добавляют порции этого же сплава.

Погружение конца копья в известный жидкий сплав позволяет не только подогреть его за счет физического

:тепла внешнего источника, как это происходит в данном способе, но и одновременно нанести на внутреннюю и наружную поверхности копья слой нагрегого сплава, алюминий, магний и титан,. которого вступают при резке в активное взаимодействие с кислородом при более низких температурах, чем сталь копья и порошки флюса и по реакциям с большими экзотермическими щ эффектами.

Все это (также как и введение >кидкого сплава непосредственно в область реза), Обеспечивает снижение температурного барьера резки, дополнител - gg ное теплообразование и увеличение движения фронта резки в глубину.

Пример . Производят сравнительные опыты по копьевой порошковой резке нержавеющей стали марки .Х18Н9Т с толщиной 100 мм и прожиганию отверстий в железобетонной плите толщиной

80 мм известным и предлагаемым способами.

В известном способе применяется железисто-алюминиевый флюс, состоящий из 853 железного и 15% алюминиевого порошка, в предложенном способе сЬдержание во флюсе железного порошка повышается до 92%, а алюминиевого, соответственно, снижается до 8%.

В известном способе до пуска кислородно-флюсовой смеси конец копья нагревается до 1350-1400 С с помощью ацетилено-кислородного пламени сварочнои горелки, которое используется

)также при повторном возбуждении процесса резки после его прекращения.

В предлагаемом способе в начале резки и после обрывов, подогрев копья производится в основном погружением на глубину 300 мм в жидкий алюминиевый сплав AJI-27 (88-90,5В алюминия, 9,5-11,5% магния и 0,050,15Ъ титана), перегретый в электропечи под покровным шлаком (хлориды натрия, калия и магния) до 950-1000

В случае необходимости для предупреждения окисления сплава на конце копья на воздухе или его остывания производится дополнительно кратковременный подогрев восстановительным пламенем горелки.

Кроме того, в начале резки, а также при обнаружении признаков ее затухания в глубину реза вводятся небольшие порции 50-100 r жидкого сплава,отбираемые непосредственно из печи на каждые 100 г сплава, приставшего к поверхности копья или введенного в рез при взаимодействии с кислородом образуется 1400 ккал дополнительного тепла, что представляет заметную долю в общем тепловом балансе резки.

1 анные испытаний изоб >ажены в таблице.

Как видно из таблицы предлагаемый

t способ имеет лучшие технико-экономические характеристики.

Использование предлагаемого способа порошково-копьевой резки металлических и неметаллических материалов позволит снизить температурный барьер, повысить устойчивость и снизить непроизводительность затрат времени резки, увеличить количество вводимого извне и образующегося в процессе тепла, а,следовательно, повышение производительности и качества резки, повысить скорости движения фронта резки в глубь разрезаемого материала и снизить удельный расход материалов, в том числе дефицитных и дорогостоящих алюминиевого и железного порошков.

889329

Известный

Предлагаемый температура нагрева конца копья, необходимая для возбуждения резки, С

900-1000

1350-1400

50-80

180

60-100

30-40

Дополнительное теплообразование: а/ при сгорании 100 мм длины трубки копья, ккал

295

1390

Средняя производительность резки:

305

270 б/ прожигание отверстий Ф 50 мм в;келезобетонной плите, мм длины мйн 100

115

Расход материалов:

32 а/ацетилена, л/мин

3 б/ кислорода, м /мин

1,05

0,95

120

140 в/ флюса, г/мин в том числе порошка алюминия, г/мин

9,6

0,5

0,6

Формула изобретения

Характеристики способа резки

Время разогрева конца копья на длине 300 мм в начале резки, сек.

Время, необходимое для повторного возбуждения резки при обрыве, сек б/ при введении в рез 100 r жидкого сплава, ккал а/ линейная резка стали,,мм/мин г/ трубки копья /17/8 мм,,в м/мин

Способ порошково-копьевой резки металлических и неметаллнческих материалов, при котором производят нагрев конца трубки до температуры его воспламенения в кислороде и подачу через трубку кислородно-флюсовой режущей смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения времени начала процесса, нагрев конца трубки производят погружением в спла на основе алюминия, легированный магнием и титаном, нагретый выше температуры начала горения сплава в кислороде, но ниже температуры его воспламенения на воздухе.

Q) 2. Способ по п.1,о т л и ч а ю— в и и с я тем, что, с целью предотвращения снижения интенсивности рез и в процессе резки материалов, в область реза вводят порции упомянуто65

889329

Составитель В.Холодкова

Редактор Н.Воловик Техред M. Рейвес Корректор М . Демч ик

Заказ 10847/25 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петров Г.Л., Буров Н.Г. и .Абрамович В.Р, Технология и оборудование газопламенной обработки металлов. Л., "Машиностроение", 1978, с.229.

2. Спектор О.Ш. Кислородно-флюсо-. вая резка нержавеющих сталей. М., "Машиностроение", 1962, с.119-120.