1. ОБРАЗОВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ И РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕЗКА

КИСЛОРОДНЫМ КОПЬЕМ

Кислородное копье — стальная трубка, по которой пропуска­ется кислород. Будучи предварительно нагретым до температуры 1350—1400° С, рабочий конец копья после пуска кислорода на­чинает интенсивно окисляться (гореть), развивая температуру до

2000° С. Для увеличения тепловой мощности копья внутрь трубки обычно закладывают стальной пруток, но иногда его прихватывают сваркой к наружной поверхности копья (рис. 150).

Для начального нагрева копья пользуются обычно посторон­ними источниками нагрева сварочной дугой, пламенем сварочной

горелки, подогревающим пламенем резака и др. Иногда при резке металлов копье включают в электрическую цепь источника свароч­ного тока (рис. 151). В этом случае рабочий конец копья нагревают либо непосредственно дугой, образованной между торсом копья и разрезаемым (прожигаемым) металлом, либо контактным способом, основанным на накале угольной (графитовой) пластинки, заложен­ной между торцом копья и

обрабатываемым металлом.

При включении тока пла­стинка воспламеняется ки­слородной струей и вос­

пламеняет конец копья и контактирующий с ним

участок прожигаемого ме­талла. После воспламене­ния копья источник тока немедленно выключают. сопротивлением

В начальный момент, , „ 0

’ / — прожигаемый мчтериял, 2 — угольная пла-

При ЗаЖИГаНИИ КОПЬЯ, ДЗВ - стина> 3 - трубка копья, 4 -Источник питания

ление кислорода устанав­ливают небольшим, не более 49033 Па (0,5 кгс/см2); после же воспламенения трубки и установления устойчивого процесса давление кислорода поднимают до рабочего.

В процессе горения копье непрерывно укорачивается, причем в зависимости от толщины прожигаемого материала длина сгорев­шей части трубки копья может быть в 5—25 раз больше длины прожигаемого отверстия.

Обычно процесс прожигания кислородным копьем отверстий производят без применения подогревающего пламени.

Прожигание отверстий в стали. Процесс прожигания кислород­ным копьем отверстий начинается с воспламенения рабочего конца копья в кислороде. После воспламенения его прижимают к поверх­ности прожигаемого металла, и, заглубив его в металл, увеличивают давление кислорода до требуемой рабочей величины, совершая копьем периодически возвратно-поступательные (с амплитудой 100—200 мм) и вращательные (на угол 10—15° в обе стороны) движения. В процессе прожигания отверстия торец копья все время необходимо прижимать к обрабатываемому металлу, отрывая его лишь на короткое время при возвратно-поступательном движении.

Образуемые в процессе прожигания отверстия шлаки давлением кислорода и газов, продуктов реакции окисления металла, выно­сятся в зазор между трубкой копья и стенкой прожигаемого от­верстия (рис. 152).

Получаемые при этом отверстия имеют приблизительно круглую форму; диаметр отверстия (30—90 мм) зависит в основном от диа­метра копья и наличия вращательных и возвратно-поступательных движений копьем.

Кислородным копьем можно прожигать отверстия во всех про­странственных положениях. В качестве копья при прожигании отверстий в стали может служить стальная водогазопроводная трубка с диаметром проходного сечения 10 и 15 мм и зало­женная внутрь нее низкоуглеродистая проволока диаметром 4 и 5 мм.

Прожигание отверстий в чуіуне. Процесс прожигания отверстий в чугуне находит применение в металлургическом производстве при образовании шпуров в чугунных зашлакованных массивах, подлежащих разрушению во взрывных ямах для переплавки.

Производительность прожигания кислородным копьем (стальной трубкой с проволокой) отверстий в чугуне крайне низка, Скорость прожигания отверстия диаметром 50—60 мм составляет не более 50 мм/мин при расходе кислорода около 35 м3 на 1 м отверстия и 25 м трубок.

Прожигание отверстий в бетоне и железобетоне. Особенность прожигания отверстий в бетоне и железобетоне состоит в том, что для поддержания материала в месте контакта с копьем в рас­плавленном состоянии копье необходимо прижимать к обрабаты­ваемому бетону с силой до 300—500 Н (30—50 кгс), преодолевая сопротивление густоплавких шлаков. Последнее вызвано тем, что бетон, состоящий из окислов (А1203, СаО и Si02), кислородной струей не окисляется и теплоты не выделяет, в связи с чем при удалении от его поверхности горящего конца копья быстро засты­вает. Поэтому прожигать отверстия в бетоне и других неметалли­ческих материалах следует без возвратно-поступательных движе­ний копья, совершая им лишь периодически вращательные движе­ния tfa угол 10—15° в обе стороны.

Разделительная резка кислородным копьем. Кислородное копье факела не образует. При свободном горении конца копья в кисло­роде (подаваемом внутрь трубки) происходит лишь разбрызгивание окислов, образующихся при интенсивном окислении железа. Таким образом, разделительная резка, связанная обычно с расплавлением материала по толщине высокотемпературным факелом, для боль­шинства металлов и всех без исключения неметаллических материа­лов кислородным копьем невозможна; исключение составляет низко­углеродистая чистая или слабозашлакованная сталь.