Водородный резак по металлу

Обновлено: 06.01.2025

Резка металлов под водой имеет большое значение при выполнении судоремонтных, судоподъемных и аварийно-спасательных работ.

Резка металлов под водой отличается многими специфическими особенностями. Разрезаемый металл находится в воде и интенсивно охлаждается, что затрудняет его достаточный прорев. Резчик, работающий под водой стеснен в своих движениях, так как он одет в специальное водолазное снаряжение. Видимость при подводной резке также ограничена.

Существуют три вида подводной резки металла:

газопламенная;
дуговая;
кислородно-дуговая.

При любом способе резка выполняется в газовой среде, которая создается искусственно или возникает естественно в процессе резки. Нагрев металла при резке под водой обеспечивается созданием газового пузыря, который оттесняет воду как от пламени, так и от нагреваемого участка разрезаемого металла.

Для подводной газокислородной резки применяют специальные резаки, которые работают на газообразном водороде или на жидком горючем бензине. Под водой металл охлаждается интенсивнее, чем на воздухе, поэтому для его подогрева требуется пламя в 10-15 раз мощнее, чем для аналогичных работ на воздухе.

Подводные резаки имеют устройства для создания и поддержания газового пузыря, оттесняющего воду от пламени. Для образования защитного газового пузыря служит углекислый газ, оксид углерода и дополнительно вдуваемый воздух.

Головка водородно-кислородного резака состоит из колпака 3 и мундштуков 1 и 2. По центральному каналу мундштука 1 поступает режущий кислород 4, а по кольцевому каналу между мундштуками 1 и 2 - водородно-кислородная смесь 5, образующая подогревающее пламя 7. Снаружи мундштука 2 имеется колпак 3, через который поступает сжатый воздух 6, служащий для образования пузыря 9 вокруг пламени. Пламя резака зажигают над водой, после чего в мундштук подается сжатый воздух 6 и резак опускают под воду 10 (8 - струя режущего кислорода). Если пламя под водой погасло, то поднимают резак, зажигают и регулируют подогревающее пламя и производят вторичное погружение. При работе на больших глубинах применяют подводное зажигание пламени резака. Для этой цели служит "зажигательная дощечка" и аккумуляторная батарея.

Рисунок 1 - Схема головки водородно-кислородного резака для подводной резки

Резак для водородно-кислородной подводной резки показан на рисунке 2. Водородно-кислородным резаком режут стали толщиной до 70 мм на глубине до 30 м. Резак состоит из мундштука 1, головки 2, колпака 7, вентилей 4 и 6 и рукоятки 5. Режущий кислород подается через вентиль 4 в - центральный канал мундштука 1. Водородно-кислородная смесь поступает в головку 2 по трубке 3, а сжатый воздух - в колпак 7 через вентиль 6. Водород и кислород поступают в резак по шлангам из баллонов. Воздух, подается по отдельному шлангу из компрессора или баллонов. Водородно-кислородное пламя не имеет ярко выраженного ядра (отсутствуют частицы углерода в пламени), что усложняет его регулировку. Поэтому более удобным является применение в качестве горючего бензина. При резке металлов под водой бензин не испаряется, а распыляется кислородом. В зону подогревающего пламени подается распыленный бензин, который успевает испариться и сгореть в кислороде.

Рисунок 2 - Резак для водородно-кислородной резки

Резак для бензинокислородной резки изображен на рисунке 3. Бензорез состоит из головки 1, соединительных трубок 2 и корпуса с рукояткой 3. На корпусе рукоятки резака имеются три вентиля - вентиль 4 для бензина, 5 и 6 для кислорода. Бензин подают из напорного бачка, необходимое давление создается азотом, подаваемым из баллона через редуктор.

Рисунок 3 - Резак для бензин-кислородной подводной резки

Сущность электрокислородной подводной резки заключается в том, что место реза подогревается дугой прямого действия, горящей между изделием и трубчатым стальным электродом, через который подается режущий кислород. Кислород к электроду подводят через электрододержатель, для пуска кислорода держатель снабжен вентилем. Для электрокислородной резки используют металлические, угольные или графитовые электроды, наибольшее применение нашли стальные электроды. Для изготовления электродов применяют стальные цельнотянутые трубки наружным диаметром 5-7 мм, внутренним - 2-3 мм, длиной - 450 мм со специальным водонепроницаемым покрытием. Для питания используют установки постоянного тока. При резке применяется прямая полярность, сила тока не превышает 400 А. Электрокислородную резку можно выполнять на значительных глубинах до 100 м. Расход кислорода составляет 6-10 м 3 /ч. Недостатком электрокислородной резки стальным электродом является большой расход электродов. Электрод длиной 450 мм расходуется в среднем в течение 1 мин.

а - стального трубчатого электрода; 1 - стальная толстостенная трубка, 2 - обмазка, 3 - канал для кислорода; б - угольного электрода; 1 - угольный электрод или графитовый стержень, 2 - металлическая оболочка, 3 - трубка для кислорода, 4 - покрытие; в - карборундового электрода; 1 - карборундовый стержень, 2 - металлическая оболочка, 3 - канал для кислорода, 4 - покрытие

Рисунок 4 - Поперечный разрез

Для резки применяют также угольные или графитовые электроды. В осевой канал электрода вставляется медная или кварцевая трубочка. Для увеличения электропроводности электрода: и повышения механической прочности стержни покрывают снаружи металлической оболочкой, на поверхность которой наносят водонепроницаемый слой покрытия. Угольный электрод длиной 250 мм горит 10-12 мин.

К недостаткам угольных электродов относится значительный наружный диаметр 15-18 мм, что не позволяет вводить электрод в полость реза. Для электрокислородной подводной резки нашли применение трубчатые карборундовые электроды со стальной оболочкой и водонепроницаемым покрытием. Срок службы карборундового электрода длиной 250 мм, диаметром 12-15 мм - 15-20 мин.

Современный метод пайки металлов, как работает водородная сварка

В современном мире поиск технологий, не несущих вред экологии окружающей среды, стал модной особенностью этого времени. Не обошла эта тенденция и сварочные работы. Несмотря на то, что сварка применяется уже более ста лет, основным рабочим газом остается ацетилен, но в последнее время все более популярной становится водородная сварка. Что это за метод? Есть ли отличия от обычной дуговой? Об этом, а также об особенностях этого типа сварки и об используемом оборудовании расскажем подробнее.

Особенности

Водородное пламя — прекрасная альтернатива сварке ацетиленом. При этом данная технология практически безвредна, так как во время горения дуги задействован только водород, а именно водяной пар. Но при всей безопасности, шов в результате может получиться тонким и пористым, а в сварочной зоне образоваться много шлака. Во избежание тонких и слабых швов в процессе сварочных работ к водороду добавляют другие газы. Основные 5 наименований:

Эти кислородные соединения облегчают процесс сварки. Их добавляют по чуть-чуть, поэтому стоимость работ весьма низкая, по сравнению с другими видами сварки.

Водородное пламя при горении абсолютно не видно, особенно при дневном освещении. Для его контроля применяются специальные датчики.

Использование баллонов с газом, в данном случае водородом, невозможно, так как высок риск утечки. Высокая концентрация водорода в помещении может вызвать приступ удушья и головокружение, а также спровоцировать взрыв.

По причине невозможного использования сжиженного газа в баллонах, его стали извлекать из воды. Для этого потребовались специальные аппараты, заполненные водой. При прохождении электрического тока через воду, она распадается на кислород и водород, количество последнего вполне хватает для сварочных работ.

Для выработки водорода посредством электролиза стали производить специальные сварочные аппараты — электролизеры, в которых дистиллят вырабатывает оптимальное количество как кислорода, так и водорода. Изначально электролизеры были довольно громоздкими, но впоследствии стали более компактными и мобильными, что совсем не повлияло на качество сварных соединений.

Преимущества и недостатки

Сварка в водородной среде пока не так известная как аргонодуговая, или же ручная. Однако, у этого метода имеется ряд положительных моментов, о которых необходимо знать:

максимальное время входа в рабочий режим всего 5 минут;
сварочный аппарат не требует частой перезарядки, а это экономия времени;
компактность оборудования не влияет на мощность;
обеспечение высоких рабочих температур позволяет работать с тугоплавкими металлами, стеклом и даже керамикой;
готовые соединения не подвергаются окислению;
работа аппарата от обычной бытовой сети;
оборудование на основе воды абсолютно пожаробезопасно;
для работы без сбоев достаточно наличие воды (по возможности, дистиллированной) и источника электрического тока;
возможность сварки мелких довольно мелких деталей.

К достоинствам водородной сварки можно отнести то, что высокая рабочая температура горелки позволяет не только сваривать металл аккуратными и прочными швами, но и осуществлять его резку.

Перечисленные положительные свойства сварки водородом позволяют осуществлять работы при плохой вентиляции, в закрытых помещениях, туннелях, шахтах, подвалах, а также в замкнутых пространствах.

При многообразии положительных моментов, недостатком данного метода можно считать только зависимость сварочного аппарата от электрической сети.

О процессе

Для осуществления сварочных работ в водородной среде необходимо использовать качественное оборудование. Сварочный аппарат — электролизер играет далеко не последнюю роль в получении аккуратного соединения. Его основными составляющими являются:

горелка для подачи газа к заготовкам;
шланг для соединения элементов;
охладитель — обогатитель, в котором скапливается лишняя влага;
регулятор мощности тока;
регулятор уровня пламени (гаситель).

Процесс сварки водородом проходит намного быстрее, чем у других типов. Началом служит распад дистиллята на составляющие. После этого водород из одноатомного становится двухатомным, высвобождая энергию, ускоряющую процесс соединения. Благодаря такому водороду сварные швы получаются не только аккуратными, но и герметичными.

Водородная сварка подходит практически для соединения любых металлов, даже для вольфрама. При работе с изделиями из нержавеющей стали водород растворяется в расплавленном никеле, а при взаимодействии с медью швы получаются рыхлыми и слабыми, но не окисляются.

При работе со сваркой водородом обязательным условием является направление струи пламени в противоположную от электролизера сторону, так как рабочая температура в водородной среде варьируется от 250°С до 3000°С. По этой же причине не стоит пренебрегать защитной амуницией и использовать при работе специальную одежду, обувь и очки для сварочных работ.

Аппарат своими руками

Приобрести сварочный электролизер можно в любой точке мира без особых усилий, но такая покупка нанесет сильный удар по бюджету.

Так как цена на водородные резаки довольно высока, намного экономичнее сделать своими руками. Для самостоятельного создания электролизера потребуется:

Основная емкость. В домашних условиях для этого подойдет обычная стеклянная банка с полиэтиленовой крышкой. Минимальный объем банки пол литра. В крышке необходимо прорезать отверстия для выводов проводов, электродных контактов и газоотводной трубки. Отверстия герметизируют хорошим клеем или герметиком. Банка заполняется электролитом.
Электроды. В качестве электродов могут выступать полоски из нержавейки.
Гидродозатор. Это второй сосуд в схеме, в котором газы насыщаются парами горючих веществ.
Емкость с водой. Это третий сосуд, в который отправляются насыщенные газы, он осуществляет функцию блокировки выхода газов.
Игла от шприца. Она будет обеспечивать выход газов.
Трансформатор. Для него подойдет аналогичный прибор из телевизора старого образца. Надо только снять вторичную обмотку и самостоятельно намотать новую медную.
Горелка. Для этой функции прекрасно подходит игла от капельницы, так как она толще, чем игла от обычного шприца.

После закрепления всех элементов и соединения их между собой необходимо проверить герметичность всех выходов. От качества сборки зависит длительность службы аппарата.

Сварочные работы с применением водорода набирают популярность. Этот способ сваривания металлов (и не только) является самым экологически безопасным по сравнению с другими. Наиболее востребован такой метод среди непрофессионалов и в домашних условиях.

Соблюдение техники безопасности и правил индивидуальной защиты предотвратит возникновение пожароопасных и чрезвычайных ситуаций. Не стоит работать водородом вблизи от легковоспламеняющихся веществ.

Доступность схем и материалов для создания сварочного электролизера своими руками позволит изготовить его достаточно быстро и без особых затрат. Кроме того собственноручно сделанный резак лучше подходит для сварки мелких деталей.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И РЕЗКИ ПОД ВОДОЙ

Головка водородно-кислородного резака состоит из колпака 3 и мундштуков 1 и 2. По центральному каналу мундштука 1 поступает режущий кислород 4, а по кольцевому каналу между мундштуками 1 и 2 — водородно-кислородная смесь 5, образующая подогревающее пламя 7. Снаружи мундштука 2 имеется колпак 3, через который поступает сжатый воздух 6, служащий для образования пузыря 9 вокруг пламени. Пламя резака зажигают над водой, после чего в мундштук подается сжатый воздух 6 и резак опускают под воду 10 (8 — струя режущего кислорода). Если пламя под водой погасло, то поднимают резак, зажигают и регулируют подогревающее пламя и производят вторичное погружение. При работе на больших глубинах применяют подводное зажигание пламени резака. Для этой цели служит «зажигательная дощечка» и аккумуляторная батарея.

Рисунок 1 — Схема головки водородно-кислородного резака для подводной резки

Резак для водородно-кислородной подводной резки показан на рисунке 2. Водородно-кислородным резаком режут стали толщиной до 70 мм на глубине до 30 м. Резак состоит из мундштука 1, головки 2, колпака 7, вентилей 4 и 6 и рукоятки 5. Режущий кислород подается через вентиль 4 в — центральный канал мундштука 1. Водородно-кислородная смесь поступает в головку 2 по трубке 3, а сжатый воздух — в колпак 7 через вентиль 6. Водород и кислород поступают в резак по шлангам из баллонов. Воздух, подается по отдельному шлангу из компрессора или баллонов. Водородно-кислородное пламя не имеет ярко выраженного ядра (отсутствуют частицы углерода в пламени), что усложняет его регулировку. Поэтому более удобным является применение в качестве горючего бензина. При резке металлов под водой бензин не испаряется, а распыляется кислородом. В зону подогревающего пламени подается распыленный бензин, который успевает испариться и сгореть в кислороде.

Рисунок 2 — Резак для водородно-кислородной резки

Резак для бензинокислородной резки изображен на рисунке 3. Бензорез состоит из головки 1, соединительных трубок 2 и корпуса с рукояткой 3. На корпусе рукоятки резака имеются три вентиля — вентиль 4 для бензина, 5 и 6 для кислорода. Бензин подают из напорного бачка, необходимое давление создается азотом, подаваемым из баллона через редуктор.

Рисунок 3 — Резак для бензин-кислородной подводной резки

Сущность электрокислородной подводной резки заключается в том, что место реза подогревается дугой прямого действия, горящей между изделием и трубчатым стальным электродом, через который подается режущий кислород. Кислород к электроду подводят через электрододержатель, для пуска кислорода держатель снабжен вентилем. Для электрокислородной резки используют металлические, угольные или графитовые электроды, наибольшее применение нашли стальные электроды. Для изготовления электродов применяют стальные цельнотянутые трубки наружным диаметром 5-7 мм, внутренним — 2-3 мм, длиной — 450 мм со специальным водонепроницаемым покрытием. Для питания используют установки постоянного тока. При резке применяется прямая полярность, сила тока не превышает 400 А. Электрокислородную резку можно выполнять на значительных глубинах до 100 м. Расход кислорода составляет 6-10 м3/ч. Недостатком электрокислородной резки стальным электродом является большой расход электродов. Электрод длиной 450 мм расходуется в среднем в течение 1 мин.

а — стального трубчатого электрода; 1 — стальная толстостенная трубка, 2 — обмазка, 3 — канал для кислорода; б — угольного электрода; 1 — угольный электрод или графитовый стержень, 2 — металлическая оболочка, 3 — трубка для кислорода, 4 — покрытие; в — карборундового электрода; 1 — карборундовый стержень, 2 — металлическая оболочка, 3 — канал для кислорода, 4 — покрытие

Рисунок 4 — Поперечный разрез

Принцип работы подводной сварки

Метод дуговой сварки под водой основан на способности дуги стабильно гореть в газовом пространстве, даже при условии низкой температуры воды. Выделяемый газ в результате интенсивного испарения воды образует небольшой воздушный пузырь, внутри которого и становится возможным горение дуги. Необходимо обеспечить хорошую изоляцию всего, что проводит электричество, так как вода, особенно морская, является хорошим проводником. При подводной сварке стоит тщательно соблюдать технику безопасности. На сегодняшний день существует 4 вида подводной сварки:

Сварка с помощью водолазной рабочей камеры;
Сварка посредством портативного сухого бокса;
Мокрая сварка.

Так называемая мокрая сварка бывает двух видов: полуавтоматическая и ручная дуговая.

Производитель

Сегодня плазмотроны на воде выпускают многие зарубежные и отечественные производители. Но выбрать действительно надежное устройство довольно сложно, так как на рынке очень много подделок и несертифицированного товара.

Группа компаний ПУРМ является официальным производителем сварочного оборудования, аппаратов и машин для плазменной резки. Каждое устройство разрабатывается с учетом суровых российских условий эксплуатации, подходит для работы в условиях любых климатических зон.

Фото 13. Разные виды источников питания отечественного производителя ПУРМ

Компания специализируются на серийном выпуске сертифицированного оборудования, поставках комплектующих, запасных частей и расходных материалов. При необходимости выполняется шеф монтаж машин и производственных линий плазменной резки, пуско-наладочные работы, гарантийное и послегарантийное их обслуживание.

Технические характеристики и комплектация

Плазмотроны производятся разных видов, поэтому отличаются характеристиками. При выборе необходимо руководствоваться рабочими параметрами источника питания, с которым будет работать устройство.

Основные технические характеристики водяного плазмореза:

номинальный рабочий ток;
вид плазмообразующего газа;
давление газа на входе;
расход воздуха;
давление воды на входе;
расход воды.

Фото 12. Разные виды расходных элементов для плазмотрона

Поставляются плазморезы в сборе, их комплектация стандартная – т.е. в наличие все конструктивные элементы устройства. Также в комплект входят прокладки (в зависимости от модификации), паспорт на изделие с гарантийным талоном и сопутствующей документацией.

Характеристики экзотермических электродов

Важная особенность экзотермического способа подводной резки состоит в том, что для работы требуется электрическая дуга со слабым током. Если классическое оборудование, применяемое для таких целей, генерирует ток от 180 до 450 А, то для запуска экзотермической реакции нужен ток силой 150 А. При этом он подается не постоянно, а только в момент розжига горелки.

Какой имеет диаметр в мм

Экзотермические электроды BROCO выпускаются диаметром ¼ и 3/8 дюйма, стандартная длина изделий – 457 мм (18”). Но существует также серия специальных образцов увеличенной длины – до 36”.

Давление

Инженеры компании продумали все нюансы, потому электроды торговой марки могут применяться для выполнения работ на любой глубине, независимо от показателей давления водяного столба.

Сила тока

Розжиг горелки происходит при одномоментной подаче тока силой до 150 А. Далее подача электричества прекращается, а работа горелки обеспечивается благодаря непрерывно поступающему кислороду.

Температура пламени

На кончике экзотермического электрода температура пламени достигает 5500 градусов Цельсия. Этого достаточно не только для резки металла разных видов, но и отделения фрагментов от бетонных, композитных и иных конструкций.

Как долго горит

Горение на конце электрода постоянное, оно прекращается только тогда, когда его прерывает сам водолаз путем прекращения подачи кислорода, либо когда весь электрод израсходован.

Расход при работе со сталью разной толщины

Экзотермические электроды отличаются низким расходом и длительным горением, поэтому они наиболее удобные для выполнения работ под водой – не нужно постоянно прерываться на смену расходных материалов.

Отличия от ближайших аналогов

Система охлаждения предусмотрена в каждом аппарате плазменной резки. Бывает она нескольких видов – воздушная и водяная. Также выпускаются плазмотроны со смешанной системой. Однако чаще используются плазморезы с водяным охлаждением.

Плазмотроны с водяной автономной системой охлаждения теплонагруженных узлов рассчитаны на более высокую мощность и повышенную интенсивность эксплуатации. При этом они отличаются довольно сложной конструкцией, большим количеством комплектующих элементов. Также они характеризуются значительным весом и габаритами по сравнению с аналогами.

Устройства со смешанной системой охлаждения плазмообразующего сопла и катода меньше и легче, проще в конструктивном исполнении. Но при этом охлаждаемые узлы имеют меньший эксплуатационный ресурс из-за электрохимической эрозии. Также при работе такими плазмотронами увеличивается вероятность двойного дугообразования.

Принцип действия и разновидности газовых резаков по металлу

Существует много способов резки металла, но наиболее эффективным, простым, и, как не странно, безопасным является газовый метод. Суть технологии основывается на химическом взаимодействии горючего газа, в большинстве случаев пропана, с кислородом. В результате такого синтеза образуется направленное пламя с высокой температурой в центре, которая достигает точки плавления стали.

Более современный метод – это плазменная резка. Технология схожая, только в качестве активатора струи выступает электрическая дуга. Плазменный резак способен создавать более тонкий рез, но если в случае с пропаном достаточно обзавестись всего двумя газовыми баллонами (с пропаном и кислородом), то здесь понадобится специальный аппарат – плазмотрон.

Выбирая резак следует в первую очередь обращать внимание на его эргономичность и удобство. Как правило, процесс резки занимает много часов, а в некоторые места очень сложно добраться. Конструкция резака подбирается индивидуально, в зависимости от поставленных задач. Также смотрим на безопасность инструмента, но если говорить о нашем рейтинге, куда попали 10 лучших резаков, то этот параметр присутствует у всех моделей, вне зависимости от их ценовой категории.

Лучшие газовые резаки по металлу

Газовый резак состоит из нескольких модулей: держателя, вентильной системы, трубок и сопла. Каждая модель имеет свои особенности. Например, сопло должно оснащаться защитой от обратного удара, а рукоятка удобно лежать в руке и не выскальзывать. Особое внимание при выборе уделяется вентильной системе, на которую приходится основная нагрузка при работе. Расположение вентилей также имеет значение в плане удобства, и в некоторых моделях продувочный вентиль заменяется рычагом.Такие инструменты тоже представлены в нашем рейтинге.

Виды газовых резаков

Виды газовых резаков представлены очень широко. Пройдемся по ручным моделям, которые подразделяются по признакам.

По виду разогревающего горючего газа:

с ацетиленом;
с метаном;
резак пропановый;
универсальный;
с МАФ.

Принцип работы газовой горелки.
Вид газа влияет на температуру пламени для разогрева металла.

По мощности работы резака:

малая мощность для резки металла с маркировкой Р1 и толщиной 3 – 100 мм;
средняя мощность – маркировка Р2 и толщина до 200 мм;
высокая мощность – маркировка Р3 с толщиной до 300 мм;
бывают резаки для резки металла с толщиной до 500 мм.

По способу доставки горючего газа:

Если нужно разрезать металлический лист, можно использовать разное оборудование и приспособления. Это может быть роликовый нож, ручные ножницы, болгарка, станок для разрезания лазером или водой. Каждый из способов обладает сильными и слабыми сторонами. Преимущества газовых резаков:

Большая толщина реза. Зависимо от выбранного вида оборудования, можно разрезать металлический лист толщиной в 500 мм.
Низкая цена на горелку, баллоны, соединительные шланги.

При сильном нагревании металла он подвергается тепловой деформации. Из-за этого изменяется структура материала.
Большая ширина реза, что недопустимо при соблюдении точных габаритов.
Если толщина листа небольшая, на срезе заметен конус от пламени.
Невозможность работать с нержавеющей сталью, цветными металлами.
Высокая стоимость за метр прорезанного листа.

После проведения резки металлических листов с помощью газовой горелки нужно дополнительно обрабатывать торцы.

Чтобы сделать качественный рез, нужно контролировать расстояние между соплом горелки и поверхностью материала. Для этого нужно сделать самодельную каретку, которая будет поддерживать рабочую часть оборудования в одном положении над металлическим листом.

Газовый резак

Правила выбора

При выборе газового резака нужно учитывать ряд рекомендаций. Обращать внимание следует на такие факторы:

Комфорт — важный показатель, отвечающий за то, сколько мастер сможет проработать с аппаратом без усталости. Желательно подержать горелку в руках. Это поможет понять насколько она будет удобна во время работы.
Материал мундштука — наружная часть этого элемента горелки должна быть сделать из хромистой бронзы. Допускается чистая медь, имеющая красный оттенок.
Соединительные трубки должны изготавливаться из латуни.
Желательно выбирать горелку без декоративного покрытия. Краска будет закрывать возможные дефекты сборки аппарата.
Работая с замасленными или окрашенными поверхностями, нужно выбирать удлинённые резаки (до 800 мм). Такая длина позволит уберечь кисть от травмирования пламенем.
Выбирать рукоять из алюминия. Пластик менее долговечный и износоустойчивый.
Температура пламени и скорость потока газа влияют на толщину реза металлических деталей. Глубина реза обозначается специальной маркировкой. Например, если нужно разрезать листы толщиной до 10 см, аппарат будет обозначен P. Чтобы разрезать листы толщиною более 10 см, требуется выбирать маркировку P3.

Важно проверять комплектацию оборудования до выхода из магазина. Чтобы не возникло лишних проблем при возможных поломках газовой горелки, необходимо получить гарантию.

Настройка

Чтобы настроить инжекторный резак на выполнение газорежущей операции, необходимо выполнить регламентированные инструкциями по эксплуатации ИГР процедуры:

Провести проверку инжекции в следующей последовательности:

подсоединить шланг от кислородного баллона к соответствующему ниппелю, при этом ниппель для подсоединения газового шланга остается свободным либо просто выкручивается;
открыть подачу кислорода на редукторе;
открыть вентили кислорода и горючего газа на ИГР;
проверить инжекционную способность, прислонив палец к штуцеру с газом – палец должен слегка притягиваться (опытные сварщики не гнушаются вместо пальца попробовать наличие втягивания языком). Наличие втягивания указывает о хорошей инжекции.

После проверки инжекции подсоединить шланг с горючим газом.

Разжечь пламя для резки металла. Длину факела и цвет пламени регулируют открытием соответствующих вентилей кислорода, горючего газа и смеси вплоть до полной стабилизации пламени и приобретения им формы конуса.

Принципиальная конструкция газового резака

Особенности конструкции резака.

Инжекторный или двухтрубный резак

Это самая популярная модель по своей конструкции. Название «двухтрубный» происходит из-за разделения технического кислорода на два потока. Это делается для функционального разделения работы кислорода.

Верхний поток кислорода с высокой скоростью идет сквозь сопло внутреннего мундштука. Это чрезвычайно важная часть аппарата – она отвечает за непосредственно фазу резки металла. Регулируется этот поток специальным вентилем, который обычно выносится на наружную панель.

Второй поток кислорода идет прямиком в инжектор. Порядок работы в камере инжектора следующий: кислород поступает в камере под большим давлением и с высокой скоростью, в результате чего в этом пространстве образуется зона разреженного давления. Кислород является в данном случае инжектируемым.

Номинальный расход газов.

Через специальные боковые отверстия в стенках камеры в нее втягивается горючий газ – он является в данном случае эжектируемым. Происходит смешение газов, скорости выравниваются, в итоге на выходе из камеры формируется поток из смеси газов, у которого скорость ниже, чем у инжектируемого кислорода, но выше, чем у эжектируемого горючего газа.

На следующем этапе сформированная смесь газов поступает в наконечник – сначала в его головку, а затем через сопло между мундштуками выходит и образует то самое пламя в виде факела, которое разогревает металл до температуры его горения. Все потоки газов регулируются собственными вентилями на внешней стороне корпуса – для подачи кислорода и отдельно для подачи горючего газа в инжектор.

Безинжекторный или трехтрубный газовый резак

В данном случае устройство газового резака сложнее. Кислород в него попадает по двум трубкам, третью трубку по праву занимает горючий газ. В этом сварочном резаке газы смешиваются внутри головки, никакой камеры здесь нет. Такая система является более безопасной, чем двухкамерная модель.

Дело в том, что здесь нет риска для так называемого «обратного удара», который заключается в весьма неприятном и опасном явлении: проникновении горящих газов в каналах и трубках аппарата в обратном направлении.

У этой модели стоимость значительно выше. Кроме этого недостатка у трехтрубного резака имеется еще один нюанс: в работе с ним необходимо очень высокое давление горючего газа – выше, чем с инжекторным аппаратом.

Газовый резак своими руками

Как и многие другие устройства для сварки, ковки или иных операций с металлами, газовый резак своими руками соорудить вполне возможно – это несложно. Если на рынке предлагаются самые разнообразные модели с разной степенью конструктивной сложности, то самодельный резак для резки металла лучше делать простым и компактным.

На нижеследующем примере можно отлично понять принцип действия и построения автогена, иными словами – научиться его делать резаки. А пока делаем легкую версию для резки медных проводов.

Как устроен резак?

Вот что понадобится для изготовления самодельного аппарата:

компрессор для аквариума;
баллончик для заправки зажигалок газом;
игла для насоса мяча;
медицинские капельницы с иголками – две штуки;
медная проволока;
паяльник с причиндалами;
пистолет с термо-клеем;
надфиль тонкого помола;
съемный сосок от камеры автомобиля.

В игле от насоса просверливаем отверстие для малой медицинской иглы со сточенным острым кончиком. Место запаиваем с медной проволокой для полной герметизации. Подача воздуха от компрессора и пропана от баллона производятся как обычно, под давлением. Зажимы капельницы выполняют роль вентилей для регулировки факела пламени.

В качестве резюме еще раз напоминаем об ответственности работы с газом, которая полна серьезных рисков. Если вы новичок в газовых делах, самым оптимальным случаем была бы совместная работа с кем-то из опытных специалистов.

Принцип работы

Методика газовой резки относится к технологии газопламенной обработки металлов, в которой пламя горящей газовоздушной смеси нагревает заготовку до высокой температуры для выполнения резки, поверхностной закалки, наплавки или другой технологической операции.

Базовым принципом газовой резки является способность металла к возгоранию в среде химически чистого кислорода. Для технической реализации этого сложного физико-химического процесса применяют специальный резак по металлу, выполняющий следующие функции:

смешивание в определенной пропорции горючего газа (ацетилена, пропана, природного газа) с кислородом для образования подогревающей газокислородной смеси;
воспламенение подогревающей смеси и нагрев ее пламенем металла вдоль линии реза;
раздельную подачу потока подогревающей смеси и струи кислорода к месту реза.

Операция газорезки, которую обеспечивает резак горящим газом, состоит из двух технологических этапов:

Подготовка к резке, заключающаяся в разогреве локальной зоны заготовки до температуры воспламенения металла. Разогрев осуществляется факелом пламени горящей подогревающей смеси. В месте начатого разреза металл греют до белого каления, что соответствует нагреву до температуры в пределах 1100 град. Ц.

Режим предварительного локального разогрева необходим для того, чтобы металл обрабатываемой детали воспламенился в струе кислорода по линии реза без использования постороннего инициатора возгорания.

Непосредственно газовая резка заготовки, заключающаяся в сгорании металла в струе поданного под давлением кислорода и выдувании из рабочей зоны образовавшихся продуктов горения в виде раскаленных частиц. Процесс резки протекает в следующей последовательности:

в разогретую зону подается кислородная струя под давлением 5-12 атм.;
при соприкосновении с нагретой поверхностью кислород воспламеняется;
под воздействием кислородной струи металл в зоне реза сгорает;
продукты горения – оксиды – струей выдуваются из зоны резки, оставляя после себя узкий паз.

Окисление материала разрезаемой заготовки происходит лишь на участке действия кислородной струи, поэтому попадание оксидов внутрь металла исключено.

Подготовка к работе

Прежде чем начинать работу с оборудованием для газовой резки нужно провести подготовку. Она включает действия, которые снижают риск порчи аппарата, заготовки, получения травм. Этапы подготовки:

Осмотреть баллоны, соединительные шланги, крепёжные элементы, горелку на наличие повреждений. Они должны быть целыми, без видимых дефектов.
Принюхаться к окружающему воздуху. Так можно определить утечку газа. Изначально необходимо подключить шланги к баллонам и горелке, зажать их хомутами. Горючая смесь не должна вырываться наружу.
Резиновые уплотнители должны быть целыми. Если на них появляются трещины, их форма изменяется, необходимо немедленно заменить прокладки на новые.
Прежде чем открывать кислородный вентиль необходимо проверить оборудование на наличие жировых пятен, подтёков масла. Даже небольшое количество этих веществ могут вызвать взрыв.

Важно правильно соединить шланги, не перепутав подачу газа.

Подготовка к работе газовым резаком

Читайте также: