Zuurstofsnijden van metalen: 5 processen

Dit artikel werpt licht op de top vijf processen van zuurstof snijden van metalen. De processen zijn: 1. Oxy-Fuel Gas Cutting 2. Metal Poeder Cutting 3. Chemical Flux Cutting 4. Zuurstof-Lance Cutting 5. Zuurstof Arc Cutting.

Proces # 1. Oxy-Fuel Gas Cutting :

Dit is het meest gebruikte thermische snijproces dat wordt gebruikt voor koolstofarme en laaggelegeerde stalen platen en wordt vaak aangeduid als 'vlamsnijden' of 'gassnijden'. Het kan worden gebruikt om staal tot 2 m dik te zagen.

Oxy-fuel gasproces omvat het voorverwarmen van een kleine zone, waarvan de snede moet worden gestart, tot de aanmaaktemperatuur van het materiaal. Gecomprimeerde zuurstof wordt vervolgens in aanraking gebracht met het hete metaal, hetgeen resulteert in een zeer hoge oxidatiesnelheid die vaak gepaard gaat met de ontwikkeling van warmte als gevolg van exotherme aard van de reactie.

Het toegepaste brandstofgas is in het algemeen acetyleen, maar propaan, LPG (vloeibaar gemaakt petroleumgas), aardgas of met methylacetyleen propadieen gestabiliseerd (MAPP of MPS) kunnen ook worden gebruikt afhankelijk van beschikbaarheid en kostenoverwegingen.

De toorts die wordt gebruikt voor het oxy-acetyleen snijden wordt getoond in figuur 19.2. Het heeft een mengkamer voor zuurstof en acetyleen zoals in een lastoorts. Maar na het mengen stroomt het gasmengsel uit het toortsmondstuk door een aantal kleine gaten in een cirkel rond het centrale gat waardoorheen een stroom zuivere zuurstof van hoge druk kan stromen door op een hendel op de toortshandgreep te drukken. De diameter van deze gaten varieert en neemt toe met een toename van de dikte van het te snijden materiaal.

Wanneer het te snijden materiaal tot zijn aanmaaktemperatuur * (dat is 870 tot 950 ° C voor koolstofarme staalsoorten, afhankelijk van het koolstofgehalte) en hoge druk zuivere zuurstof daarmee reageert, zijn de volgende reacties mogelijk in het geval van ijzerhoudende materialen.

1. Fe + O → FeO + hitte (267 KJ) .................. (19.1)

2. 2Fe + 1, 5O 2 → Fe 2 O 3 + hitte (825 KJ) ............. (19, 2)

3. 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 + hitte (1120KJ) ............ (19.3)

Voornamelijk de derde reactie vindt plaats met een enorme afgifte van warmte. De tweede reactie komt tot op zekere hoogte alleen voor bij het snijden van zwaardere delen. Theoretisch 0, 29 m 3 O 2 oxideert 1 kg ijzer om Fe 3 O 4 te vormen . In de praktijk is het zuurstofverbruik hoger dan deze waarde voor plaatdiktes van minder dan 40 mm en is het lager voor hogere dikten, het minst voor het diktebereik van 100 tot 125 mm.

De exotherme reactie tussen O 2 en Fe genereert genoeg warmte om het thermische snijproces voort te zetten zonder het gebruik van een voorverwarmingsvlam met alleen zuurstof, maar in de praktijk is dit niet mogelijk omdat er veel warmte wordt verbruikt bij het verbranden van vuil, verf, kalkaanslag, enz. ., en een aanzienlijke hoeveelheid gaat verloren door straling. Ook veroorzaakt de hogesnelheidstraal die op het oppervlak valt koelwerking die moet worden gecompenseerd door voorverwarmen.

De chemische reactie tussen ferro en zuurstof is zelden volledig en de analyse van het uitgeblazen materiaal (of slak) geeft vaak aan dat 30% tot 40% van de slak het moedermateriaal is.

Staal en sommige andere metalen kunnen worden gesneden door oxy-acetyleenvlam als ze aan de volgende voorwaarden voldoen:

(1) Het smeltpunt van het metaal moet hoger zijn dan de aanbrandtemperatuur.

(2) Het metaaloxide gevormd door reactie met zuurstof zou een lager smeltpunt moeten hebben dan het smeltpunt van het moedermateriaal en het zou in gesmolten toestand vloeibaar moeten zijn om gemakkelijk uit te blazen.

(3) Het moet een lage thermische geleidbaarheid hebben, zodat het materiaal snel tot de aansteektemperatuur kan worden verhoogd.

Wanneer een werkstuk door een thermisch snijproces wordt gesneden, wordt de breedte van de snede KERF genoemd, wat bij het oxy-fuel gasproces een functie is van de grootte van het zuurstofgat in de spuitmondpunt, stroomsnelheid van zuurstof en voorverwarmingsgassen, snelheid van snijden en de aard van het te snijden materiaal.

Snijsnelheid en slepen:

Voor elk metaal is er één beste snijsnelheid. De dikte en aard van het te snijden materiaal bepalen de tipgrootte. De beste resultaten worden verkregen wanneer de snij-zuurstofdruk, snijsnelheid, tipgrootte en voorverwarmingsvlammen zodanig worden geregeld dat een smalle, zuivere snede wordt verkregen. Onjuist gemaakte sneden produceren rafelige en onregelmatige randen met aan de onderkant van de platen vastzittend slak. Een aanwijzing voor de juiste snijsnelheid zijn de 'sleeplijnen' die worden veroorzaakt door de stroom snijzuurstof over het bijna gesmolten metaal dat de zijkanten van de snede vormt.

Met slepen wordt bedoeld de hoeveelheid waarmee de onderkant van de snede achterblijft bij de bovenkant. Het wordt meestal uitgedrukt in procent van de dikte van het werkstuk; dus als een plaat met een dikte van 10 mm wordt gesneden en de hoeveelheid lag is 5 mm, zou dit 50% (5/10 x 100 = 50%) weerstand opleveren zoals aangegeven in Fig. 19.3.

De effecten van de snijsnelheid op weerstand, kerf en de aard van de snede worden getoond in Fig. 19.4. Fijne, tamelijk verticale sleeplijnen geven een goede kwaliteitssnede aan; dit wordt meestal bereikt wanneer de vonkstroom onder het werkstuk een loodhoek van 15 ° heeft. Als het werkstuk om welke reden dan ook niet gescheiden blijft, wordt de snede een "niet-neergaande snede" genoemd.

Hogere dan optimale snelheid zonder overeenkomstige toename in zuurstofstroom resulteert in grotere weerstand. Achterwaartse weerstand kan worden verkregen wanneer de zuurstofstroom door snijden te hoog is en de snijsnelheid te laag is. Vertraging veroorzaakt door een verkeerde hoek wordt niet beschouwd als slepen.

Lage snijsnelheid resulteert vaak in onregelmatigheden in de zaagsnede waarbij overmatig metaal wordt geoxideerd, wat een bredere kerf veroorzaakt. De bovenranden zijn ook onnodig afgerond. Over het algemeen kan op materiaaldikte van 50 mm de snijbreedte binnen ± 0, 4 mm worden gehouden.

Zuurstof die wordt gebruikt voor het autogeen snijden van gas moet een zuiverheid van ten minste 99, 5% hebben. De snelheid van snijdende zuurstofstraal is ook een kritieke factor bij het bereiken van een gewenste kwaliteitssnede, aangezien lagere snelheid niet voldoende kan zijn om de slak, het gesmolten metaal en de gasvormige producten zoals CO, CO2, SO2 gevormd door de reactie van zuurstof te verwijderen met koolstof en zwavel in staal, terwijl hogere straalsnelheid ruwheid op de snijranden kan veroorzaken. De voorverwarmingsvlam voor het oxy-acetyleen snijden moet neutraal of oxiderend zijn.

De richtlijnen voor optimale instellingen voor het snijden van gereinigd zacht staal kunnen worden bereikt door het schema in tabel 19.1 te volgen:

Het bovenstaande schema is voor het snijden met normale tips; de snelheden kunnen echter met 25 tot 50% worden verhoogd met behulp van snelle tips.

Machinaal snijden:

Handmatig vlamsnijden wordt op grote schaal gebruikt en verschaft volledig bevredigende sneden voor een groot aantal snijbewerkingen. Het snijden van de machine vindt echter meer gebruik omdat het grotere snelheid, nauwkeurigheid en zuinigheid biedt. De vlamsnijmachines kunnen worden gebruikt voor het snijden in een rechte lijn, het snijden van cirkels, het voorbereiden van de rand van de plaat en het snijden van vormen.

Straight-line en Circle Cutting:

De meeste van de beschikbare machines zijn gemaakt om zowel op een rechte baan als op een cirkelbaan te werken. Cirkels van verschillende grootte kunnen worden gesneden door de juiste instelling van een radiusstangbevestiging.

Plaatrand voorbereiding:

Dikke platen vereisen meestal afschuinen of gutsen om ze voor te bereiden op lassen. Schuine kanten kunnen gemakkelijk worden gemaakt door de toorts in de gewenste hoek te plaatsen. Voor J- of U-randbereiding wordt echter een gutspunt gebruikt dat gewoonlijk is ontworpen om een ​​grote zuurstofstraal bij lage snelheid af te geven. De toorts voor gutsen wordt op ongeveer 20 ° ten opzichte van de horizontaal gehouden terwijl de snede wordt gestart en vervolgens naar ongeveer 5 ° verlaagd terwijl de bewerking wordt voortgezet.

Shape Culling:

Vormsnijden omvat het snijden van contouren van elke gewenste vorm. Dit kan worden bereikt door handmatige bediening, maar de afwerking is over het algemeen niet bevredigend, behalve voor zeer ruw werk. Vuursnijmachines kunnen het werk uitstekend doen met foto-elektrische of elektronische tracers of zelfs sjablonen.

In de nieuwste eenheden worden ook NC (numerieke besturing) en CNC (computer numerieke besturing) systemen gebruikt. Tracing-inrichtingen verschaffen middelen voor het volgen van de omtrek van de tekening om een ​​wiel aan te drijven dat op zijn beurt de tractie verschaft voor het besturen van de ruimingsmachine.

De modernste snijmachines met meerdere toortsen worden bestuurd door NC-apparatuur die computerbesturing kan hebben. Wat ook het type traceerbesturing is, de snijbewerking is in wezen hetzelfde. Een van de vorderingen bij automatisch vlamsnijden is het snijden van afgeschuinde randen op contourvormige delen. Dimensietoleranties bereikt door moderne vlamsnijmachine met behulp van tracercontrole kunnen zo dicht zijn als + 0 en -0, 8 mm.

Sjabloon tracers zijn niet zo gemakkelijk te gebruiken als de elektronische of fotocell tracers maar worden nog steeds op grote schaal gebruikt in de meeste van de fabricage winkels. Sjablonen kunnen worden gemaakt van strookmateriaal, of massief metaal, of zelfs hout, afhankelijk van de beschikbare traceerkop en de gewenste nauwkeurigheid van het snijden.

Metallurgische effecten van vlamsnijden:

Vlamsnijden van zacht staal heeft zeer weinig fysieke of metallurgische effecten op het metaal dat grenst aan de snede, maar de hardheid van randen neemt toe met de toename in koolstof- of legeringsgehalte. De geharde randen zijn moeilijk te bewerken en kunnen onder belasting barsten. Om een ​​dergelijke situatie te voorkomen, kunt u het beste het metaal voorverwarmen. Medium koolstofstaal moet worden verwarmd tot 175-350 ° C, terwijl HSLA (hoge sterkte en laaggelegeerde) staal een voorverwarmingstemperatuur van 315 tot 480 ° C vereisen.

Zware platen verdraaien niet bij het snijden van vlammen, maar platen met een dikte van 15 mm of minder moeten mogelijk worden vastgeklemd of de hoeveelheid snijwerk die op welk moment dan ook wordt uitgevoerd, is beperkt.

toepassingen:

Oxy-fuel gas snijden wordt op grote schaal gebruikt voor het algemeen snijden van stalen en gietijzeren vormen. Structurele vormen, pijpen, staven en soortgelijke andere materialen kunnen op de gewenste lengte worden gesneden voor constructie of uitsnijden in schroot- en bergingsoperaties. Het proces kan worden gebruikt in een staalfabriek of gieterij voor het snijden van poorten, stootborden, knuppels en gietstukken. Het kan worden gebruikt voor zwaar snijden tot 2 m dikke componenten en voor stapelsnijden.

Stapel snijden:

Aanzienlijke tijd kan worden bespaard door een aantal identieke onderdelen, of platen en platen te snijden door ze in één gang te stapelen en te snijden. De platen moeten goed worden vastgeklemd, omdat elke luchtspleet kan veroorzaken dat de snede verloren gaat.

De totale dikte van de stapel wordt bepaald door de vereiste snijdolerantie en dikte van het bovenste stuk. Bij een snijtolerantie van 0, 8 mm moet de stapelhoogte worden beperkt tot 50 mm; met een tolerantie van 1, 6 mm kan de dikte van de stapel 100 mm zijn. De maximale stapelhoogte voor het snijden van zuurstof-brandstofgassen is meestal beperkt tot 150 mm.

Als een hoge voorverwarmingsvlam wordt gebruikt voor een dikke stapel of wanneer stapelsnijdend materiaal minder dan 5 mm dik is, wordt bovenaan een 6 mm dikke "afdekplaat" gebruikt. Het beschermt niet alleen de bovenplaat, maar zorgt ook voor een betere start, een scherpere rand op het productieluik en geen knikken van het bovenste blad.

Vlamsnijden Gietijzer en roestvrij staal:

IJzer en koolstofarm staal kunnen gemakkelijk in vlammen worden gesneden, maar gietijzer wordt niet gemakkelijk door dit proces gesneden omdat de aansteektemperatuur boven het smeltpunt ligt. Bovendien heeft het een vuurvast silicaatoxide dat een slakbedekking produceert. Chroom-nikkel roestvrij staal kan ook niet worden gesneden door de normale vlamsnijtechniek vanwege het vuurvaste chroomoxide gevormd op het oppervlak. Op dezelfde manier vormen non-ferro metalen zoals koper en aluminium ook vuurvaste oxidelagen die normaal snijden van de vlam verhinderen; de situatie wordt verder geaccentueerd vanwege hun hoge thermische geleidbaarheid.

Gietijzer kan echter worden gesneden, mits het in de gewenste mate kan worden voorverwarmd en de zuurstofdruk wordt verhoogd met 25% voor gietijzer ten opzichte van het vereiste strijkijzer voor het snijden van de equivalente dikte van stalen profielen. Het snijden van gietijzer wordt meestal bereikt door een oscillerende beweging naar de snijbrander toe te passen, zoals weergegeven in figuur 19.5; de beweging varieert met de werkdikte. Toortsoscillatie helpt de zuurstofstraal om de slak en het gesmolten metaal in de kerf uit te blazen.

De zaagsnede is normaal breed en ruw. Ook is de voorverwarmingsvlam die wordt gebruikt voor het snijden van gietijzer van het reducerende type met de stoomboot uitgestrekt naar de overkant van de gietijzeren sectie. Het uitblinkt brandstofgas helpt de voorverwarming in de inkeping te houden terwijl deze brandt. Gietijzer kan ook worden gesneden met behulp van een kwastplaat als voor stapelsnijden.

Voor het snijden van roestvast staal en andere hittebestendige staalsoorten is de beweging van de toorts naar voren en iets naar achteren, vervolgens naar voren en dan iets naar achteren, zoals weergegeven in figuur 19.6. Deze techniek kan worden gebruikt voor het snijden van roestvrij staal tot een dikte van 200 mm met een standaard snijbrander, op voorwaarde dat de volledige dikte van de beginrand wordt voorverwarmd tot een felrode kleur voordat het snijden plaatsvindt.

Roestvaste staalsoorten en andere oxidatiebestendige staalsoorten kunnen ook in vlammen worden gesneden door een staalplaat met laag koolstofgehalte van geschikte dikte op de bovenzijde van het te snijden materiaal te klemmen. De snede wordt gestart in de koolstofstalen plaat en de warmte die wordt gegenereerd door zijn oxidatie verschaft extra warmte voor het onderhouden van de oxidatiereactie voor het snijden van roestvrij staal. Ook helpt het ijzeroxide van de afvalplaat de vuurvaste oxiden weg te spoelen van het roestvrij staal. Deze methode van vlammen van roestvrij staal resulteert echter in extra kosten op de afvalplaat, de montagetijd, met een lage snijsnelheid en slechte kwaliteit van de snede.

Een andere methode om roestvrij staal te zagen is om een ​​stalen lasstaaf of stalen strip langs de snijlijn te leggen. De warmte ontwikkeld door de reactie van zuurstof met de stalen staaf of strip is in het algemeen voldoende om een ​​gleuf in de roestvrijstalen plaat te smelten. Het snijden van roestvrij staal is echter meer een smeltproces dan een oxidatieproces.

Afgezien van de oscillatie- en wasterplaattechnieken, kunnen gietijzer en roestvrij staal ook worden gesneden door middel van poedersnijden en fluxsnijden.

Proces # 2. Metaalpoeder snijden:

Het is een zuurstofsnijproces waarbij metaalpoeder (ijzer of aluminium) wordt gebruikt om het snijden te vergemakkelijken. Dit proces wordt gebruikt voor het snijden van gietijzer, chroom-nikkel, roestvrij staal en sommige hooggelegeerde staalsoorten. Het werkingsprincipe van poedersnijden is lite-injectie van metaalpoeder in de zuurstofstroom, ruim voordat deze het te snijden metaal raakt.

Het poeder wordt verwarmd door zijn passage door de oxy-acetyleen voorverwarmingsvlammen en vrijwel onmiddellijk ontsteekt in de stroom van snijdende zuurstof. Het poeder van een poederdispenser wordt naar de lip van de snijbrander gevoerd door het gebruik van samengeperste lucht of stikstof zoals getoond in Fig. 19.7.

Het aangestoken poeder verschaft een veel hogere temperatuur in de stroom en dat helpt bij het ruimen van het metaal op vrijwel dezelfde wijze als het snijden van koolstofarm staal. Voorverwarmen is niet essentieel voor poedersnijden.

Snijsnelheden en snijdende zuurstofdrukken zijn vergelijkbaar met die voor het snijden van zacht staal; Voor snijmateriaal dat dikker is dan 25 mm, moet echter een spuitmond met een maat groter worden gebruikt. De stroomsnelheden worden over het algemeen op 0-10 tot 0-25 kg ijzerpoeder per minuut snijden gehouden. Poedersnijden laat meestal een schaal op het snijvlak achter die gemakkelijk kan worden verwijderd bij koeling.

Metaalpoeder ruimen werd aanvankelijk geïntroduceerd voor het snijden van roestvrij staal, maar is met succes gebruikt voor het snijden van gelegeerd staal, gietijzer, brons, nikkel, aluminium, staalfabriekgietlepels, bepaalde vuurvaste materialen en beton. Hetzelfde basisproces kan ook worden gebruikt voor gutsen en afbranden om knuppels, bloemen en platen in staalfabrieken te conditioneren.

Poedersnijden is ook nuttig voor stapelsnijden waarbij voorverwarmen van een gewoon vlammen niet voldoende is op de onderste plaat (platen), hetzij vanwege grote diepte of scheiding tussen platen. Door middel van het metaalpoeder en zijn reactie in de zuurstof is de snede zelfs over scheidingen voltooid. Poedersnijden genereert echter nogal wat rook die moet worden verwijderd om de gezondheid van de gebruiker te waarborgen en om interferentie met andere operaties in het gebied te voorkomen.

Process # 3. Chemical Flux Cutting:

Bij het zuurstofsnijdende proces wordt een chemische flux in de zuurstofstroom geïnjecteerd, omdat metaalpoeder wordt geïnjecteerd in poedersnijden. De flux combineert met de vuurvaste oxiden en maakt ze tot een oplosbare verbinding. De chemische fluxen kunnen zouten van natrium zijn zoals natriumcarbonaat.

Fig. 19.8 toont een van de setups die worden gebruikt voor het snijden van flux. In deze methode zuigt zuurstof flux uit een trechter met een snelheid van 0 06 tot 0-30 kg per minuut en stroomt door de straal zuurstof.

De procedure voor het flux-snijden omvat het verwarmen van het initiërende punt van snijden naar witte warmte, de snij-zuurstofklep wordt vervolgens half omwenteling geopend en de flux in zuurstofstroom wordt naar de toorts geleid. Terwijl het gesmolten metaal de onderkant van het werk bereikt, moet de toorts langs de snijlijn bewegen en is de zuurstofklep volledig geopend. Om de werking te stoppen, wordt de eerste flux-toevoerklep gesloten en worden de andere toortskleppen uitgeschakeld.

Het is raadzaam om de fluxtoevoer op 10 m afstand van het snijgebied te plaatsen. Er moet ook voor worden gezorgd dat de slangen waardoor het flux-zuurstofmengsel wordt geleid geen scherpe bochten hebben, anders kan dit leiden tot verstopping.

Dit proces kan worden gebruikt voor het snijden van gietijzer, chroomstaal, chroom-nikkelstaal, koper, messing en brons. Het wordt echter niet aanbevolen voor het snijden van staal van hoog-nikkel-type, bijvoorbeeld 15 Cr 35Ni staal. Het snijden van chemische fluxen verliest echter langzaam zijn industriële belang door de ontwikkeling van efficiëntere methoden zoals plasmasnijden.

Proces # 4. Zuurstoflans snijden:

Zuurstof-prikpen is een zuurstofsnijproces dat wordt gebruikt om metalen te snijden met zuurstof die wordt toegevoerd via een wegwerpbare buis. De zuurstoflans is gemaakt van een zwarte ijzeren pijp met een kleine diameter (3-13 mm) lang. De spuitlans is verbonden met fittingen en nippels en een sneltoevoerknop voor de zuurstofklep, zoals getoond in Fig. 19.9A. Zuurstof wordt door een slang naar de buis gevoerd met een gereguleerde druk van 550 tot 620 KPa. De lanspijp is verbrand tijdens het snijproces.

Het belangrijkste verschil tussen de zuurstoflans en de gewone vlamsnijbrander is dat in de eerste geen voorverwarmingsvlam aanwezig is om het materiaal op de aanmaaktemperatuur te houden. Het belangrijkste gebruik van de zuurstoflans is voor het snijden van heet metaal, met name in de continugieterij van staalfabrieken.

Het staal is voldoende heet en de zuurstofstroom veroorzaakt een snelle oxidatie en er treedt snijwond op. Voor andere toepassingen, zoals zware of diepe snedes, wordt standaardtoorts gebruikt om voorverwarming te veroorzaken gevolgd door een zuurstoflans voor snijden. Het uiteinde van de zuurstoflans wordt heet en smelt om ijzer te leveren voor de reactie om hoge temperaturen te handhaven voor snijden.

Andere methoden die worden gebruikt om de hitte te verkrijgen die nodig is om met de snede te beginnen, zijn onder meer het plaatsen van een roodgloeiend stuk staal op het spreeuwpunt of het verwarmen van het einde van de lans tot het roodgloeiend is; wanneer het in contact wordt gebracht met het te snijden metaal en de zuurstof wordt ingeschakeld, brandt het uiteinde van de buis op briljante wijze voldoende warmte om de snede te starten.

Een spattenbeschermingsschild is vaak vereist om de bediener tegen de spattende slakken te beschermen. Dit kan gemakkelijk worden gedaan door een emmer ondersteboven te gebruiken met een gat van 13 mm aan de onderkant waardoor de zuurstoflans de gewenste plek passeert, zoals weergegeven in figuur 19.9B.

De zuurstoflans is een uitstekend hulpmiddel voor het doorboren van gaten in staal, bijvoorbeeld een gat met een diameter van 65 mm kan in een tijd van twee minuten worden gesneden in een 300 mm dik staal. Dit proces wordt ook gebruikt voor het tappen van hoogovens en open haarden. Met de gebruikelijke apparatuur kan materiaal tot ongeveer 2 m dik worden gesneden.

Soms wordt poedersnijden ook uitgevoerd met apparatuur voor het snijden van lansen. IJzer- en aluminiumpoeders worden gemengd met zuurstof in de lanshendel en ze branden aan het einde van de buis. Poeder snijlans kan met succes worden gebruikt voor het snijden van aluminium knuppels, brons, zowel staal als gietijzer met insluitsels, vuurvaste stenen en beton.

Sommige propriëtaire zuurstoflansleidingen zijn ook beschikbaar. Dergelijke pijpen zijn uitgerust met gesneden draadstukken van aluminium en staal of magnesium en staal. Het aluminium en magnesium oxideren gemakkelijk en verhogen de temperatuur van de reactie. Het staal van de pijp en de staaldraden hebben de neiging om de reactie te vertragen, terwijl aluminium en magnesium draden de neiging hebben om de reactie te versnellen. Dit type lans kan in lucht, onder water of in niet-brandbare materialen branden. De enorme hoeveelheid geproduceerde warmte kan bijna alles snijden, inclusief beton, stenen en andere niet-metalen.

Proces # 5. Zuurstofboogsnijden:

Bij dit proces wordt de noodzakelijke warmte voor het voorverwarmen of smelten van het materiaal geleverd door een boog tussen een verbruikbare buisvormige elektrode en het basismetaal. De gebruikte elektrode heeft een flux-bedekking en is verbonden met een gelijkstroom- of wisselstroomvoedingseenheid, hoewel dc met negatieve elektrode in het algemeen de voorkeur heeft omdat dit de neiging heeft om snellere snijsnelheden te geven.

Het proces vereist een gespecialiseerde combinatie-elektrodehouder en zuurstofbrander, zoals getoond in Fig. 19.10. Zuurstof wordt toegevoerd aan het gat in de elektrode bij een druk van ongeveer 5 bar (500 KPa). De populaire gebruikte elektrodeafmetingen zijn diameters van 5 mm en 7 mm met een centrale gatdiameter van respectievelijk 1-6 mm en 2-5 mm en een lengte van 450 mm. De elektrische stroom varieert tussen 150 A en 250A, en een zuurstofdruk van 20 KPa tot 500 KPa kan worden gebruikt.

Zodra de snede is geïnitieerd, wordt de elektrode langs de plaat bewogen waarbij de buitenrand van de fluxbedekking in contact met het oppervlak een hoek van 80 ° tot 85 ° maakt. Het uiteinde van de elektrode brandt in de vorm van een kegel waardoor de booglengte constant blijft. De fluxbedekking helpt bij het snijden van staalsoorten die legeringselementen bevatten die anders de exotherme reactie tussen ijzer en zuurstof zouden kunnen vertragen of stoppen.

In een variant van het proces wordt gewone laselektrode gebruikt voor het snijden met zuurstof die wordt afgeleverd aan de kerf met behulp van een snijhulpstuk dat lijkt op een gaslasbrander maar met alleen zuurstoftoevoer er doorheen.

De zuurstofboogsnijder kan worden gebruikt voor het snijden van hoogwaardig chroom-nikkel roestvrij staal, hooggelegeerde staalsoorten, aluminium, koper, messing, bronzen, moncl, inconel, nikkel en gietijzer. De kwaliteit van de snede is inferieur aan die van het oxy-fuel gassnijden van zacht staal. Materialen met een dikte van 5 mm tot 100 mm kunnen met dit proces worden gesneden; de snijsnelheid hangt af van de dikte van het materiaal. Tabel 19.2 geeft de gegevens voor zuurstofboogsnijden van zacht staal.

Voor het snijden van oxidatiebestendige metalen levert de boog de warmte voor het smelten en wordt de zuurstofstraal gebruikt om het gesmolten metaal uit de kerf te blazen; dit leidt tot een aanzienlijke vermindering van de snijsnelheid. Bijvoorbeeld, de snijsnelheid voor 25 mm dik roestvrij staal of Monel metaalplaat zou ongeveer 4m / uur zijn, terwijl voor brons van dezelfde dikte het 5 m / uur zou zijn, vergeleken met 30 m / uur voor staal met laag koolstofgehalte.

Dit proces kan met succes worden toegepast voor het onderwater maaien.