весь факел ориентируется по вертикали, а его передняя гра ница неустойчива и отклоняется в направлении движения ре зака.
27.2.3. Точность и качество резки
В СНГ требования к качеству и точности заготовок, вырезае мых плазмой, установлены ГОСТ 14792—80. Он распространя ется на детали и заготовки, вырезаемые механизированной плазменной резкой из конструкционных углеродистых сталей, нержавеющих сталей или из алюминиевых сплавов толщиной 5—60 мм. Он устанавливает предельные отклонения размеров вырезанных заготовок от заданных (или отклонения от прямо линейности), отклонения от заданной формы (перпендикуляр ности, плоскостности) кромок, предельные нормы шероховато сти поверхностей резов и наибольшие допустимые значения зоны измененного металла (зоны термического влияния — ЗТВ резки) у кромки реза.
Нормативные требования по каждому из четырех указанных показателей установлены для трех классных уровней, соответ ствующих условиям использования вырезанных заготовок. Нормы установлены в соответствии с размерами вырезаемых
заготовок |
и их толщиной (табл. 27.7 и 27.8). |
Фактические по |
казатели |
определяют после удаления грата |
с поверхностей |
реза. |
|
|
Упомянутые отклонения, как правило, связаны с особенно стями процесса резки. Причинами неточности размеров контура вырезаемых заготовок могут быть: неточность резательной ма шины и управляющих ею копира, чертежа или программы, не стабильность и отклонения режущей дуги, неправильный выбор скорости резки, особенно на криволинейных участках, а также
термические деформации |
раскраиваемого |
объекта. |
|
|||
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 2 7 .7 |
|
|
ТРЕБОВАНИЯ |
К |
ВЫРЕЗАЕМЫМ ЗАГОТОВКАМ |
|
||
|
Предельные отклонения при номинальных размерах, мм |
|||||
Класс |
Толщина |
|
|
от 500 |
от 1500 |
от 2500 |
точности |
заготовки, |
до 500 |
||||
|
мм |
до 1500 |
до 2509 |
до 5000 |
||
1 |
5—30 |
± i » |
±1,5 |
± 2 |
± 2,5 |
|
|
31—60 |
± i |
±1,5 |
± 2 |
±2,5 |
|
2 |
5—30 |
± |
2 |
±2,5 |
± 3 |
±3,5 |
3 |
31—60 |
±2,5 |
± 3 |
±3,5 |
± 4 |
|
5—30 |
±3,5 |
±3,5 |
± 4 |
±4,5 |
||
|
31—60 |
± 4 |
± 4 |
±4,5 |
± 5 |
|
ПОКАЗАТЕЛИ |
КАЧЕСТВА ЗАГОТОВКИ, |
ММ |
|
|
Нормы при толщине разрезаемого |
||
Показатель |
металла, |
мм |
|
Класс |
|
|
|
|
5—12 |
13—30 |
31—60 |
Отклонение от |
перпендику |
1 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
лярности |
|
2 |
1,0 |
1,2 |
1,6 |
Шероховатость |
поверхности |
3 |
2,3 |
3,0 |
4,0 |
1 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
||
|
|
2 |
0,1 |
0,2 |
0,32 |
Зона термического влияния |
3 |
0,2 |
0,32 |
0,63 |
|
1 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
||
|
|
2 |
0,4 |
0,8 |
1,6 |
|
|
3 |
0,8 |
1,6 |
3,2 |
Отклонения формы кромок от заданной происходят в основ ном в результате различной интенсивности теплопередачи при резке от активных пятен дуги, ее столба и факела плазмы, осо бенно при нерациональном выборе скорости и других парамет ров резки; причиной отклонений формы кромок могут быть также неправильная установка или неисправность плазмотрона. Повышенная шероховатость поверхностей реза может быть вы звана вибрацией плазмотрона или нерациональными условиями резки.
Воздействие процесса резки на металл заготовки у ее кро мок выражается в его кратковременном интенсивном нагреве до температур, достигающих точки плавления, и в оплавлении поверхностного участка металла. Участок металла у кромок, подвергавшийся нагреву наряду с изменениями структуры влияет на величину термических деформаций вырезаемой заго товки и раскраиваемого объекта.
Оплавленный металл на поверхности реза, взаимодействуя
сплазмой и окружающей средой, насыщается газами, образует
сними химические соединения и приобретает другие изменения
втак называемом литом участке ЗТВ. Глубина этого участка при резке титана и некоторых других металлов соответствует
глубине дефектного слоя. При воздушно-плазменной резке уг леродистых сталей она связана с насыщением кромок реза азо том, вызывающим возникновение пористости швов при после дующей сварке, в связи с чем стремятся обеспечить минималь ные величину ЗТВ и газонасыщения кромок. Это может быть достигнуто рациональным выбором рабочей среды, тока дуги, ограничением диаметра сопла и скорости резки, повышением напряжения дуги и плотности тока.
Ручную плазменную резку можно применять для обработки не поддающихся кислородной резке изделий из легированных
27.4. Промышленное применение метода
Области применения и экономическая эффективность плазщен. ной резки определяются ее универсальностью в отношении раз резаемых металлов, диапазона обрабатываемых толщин, Дости гаемыми скоростями резки и другими ее особенностями. При
резке |
материалов малой толщины |
(металлы толщиной до з_ |
|
5 мм) |
плазменная |
резка по качеству уступает газолазерной. |
|
В то же время по |
используемому |
оборудованию плазменная |
|
резка существенно доступнее и проще в эксплуатации, может выполняться как с помощью машин, так и вручную. В Диапа зоне толщин изделий из стали до 40—50 мм скорость плазмен ной резки превышает газопламенную. При толщинах, превы шающих эти значения, плазменная резка уравнивается по скорости, а затем уступает газопламенной. Соответственно в диапазоне толщин до 40 мм резка плазменным резаком эконо мичнее, чем кислородным. При 40 мм стоимости обоих резов уравниваются, а при резке углеродистых сталей большей тол щины использование газопламенного резака экономичнее.
Высоколегированные стали наряду с плазмой разрезаются кислородно-флюсовым способом, связанным с несколько боль шими затратами. Поэтому равные стоимости резов при этом со ответствуют толщинам 50—60 мм. Цветные металлы (алюми ний, медь и др., а также их сплавы) плохо поддаются газопла менным способам резки, поэтому область применения плазмы для них ограничивается только наибольшей доступной плаз менной резке толщиной. Сейчас эта толШина Для алюминиевых сплавов лежит в пределах до 130—ПО мм, для меди и ее спла
вов она не превышает 75—100 мм.
Возможна плазменная резка неметаллических материалов, прибылей, отливок и других объемных объектов, резка в соче тании с механической обработкой (плазма-прессы), а также поверхностная строжка и обточка, плазменная резка под водой
ит. д., но их практический опыт недостаточен.
27.5.Техн ика безопасности, санитария и гигиена
Плазменная резка сопровождается действием вредных факто ров: интенсивным высокочастотным шуМ°м> выделением пыле газовых смесей, содержащих конденсат паров и оксиды метал лов, озон и оксиды азота, интенсивным излучением в оптиче ском диапазоне, тепловым излучениемОборудование для плазменной резки требует использован5151 электрического тока высокого напряжения, сжатых газов, включая горючие газы и интенсифицирующий горение кислород 51 т- Д- Мерами по сни жению действия вредных факторов явЛяются применение зву коэкранирующих устройств, средств вентиляции, соблюдение