Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Газовая резка -> Теория газодуговой и газолазерной резки -> Теория газодуговой и газолазерной резки

Теория газодуговой и газолазерной резки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 

металла достигает заданной величины в соответствии с требуемой скоростью резки.

Столб сжатой дуги можно рассматривать как преобразователь электрической энергии в тепловую, которая используется для изменения фазового состояния нагреваемого тела, т. е. превращения твердого металла в жидкий.

Оценка энергетических и тепловых характеристик двух схем сжатой дуги (плазменная струя, проникающая дуга) дана в ряде работ исследователей. С увеличением силы тока, длины плазменной струи и расхода плазмообразующего газа (до определенного предела) эффективная тепловая мощность обоих источников нагрева растет, однако она существенно выше у плазменной дуги, чем у плазменной струи.

При нагреве металла плазменной дугой к. п. д. составляет 70—80%, что на 10—30% больше, чем при нагреве плазменной струей. Максимальные значения удельного теплового потока в центре пятна нагрева плазменной дуги достигают 104—105 Вт/см2, что на порядок выше, чем при нагреве плазменной струей.

В плазменной дуге основное количество энергии выделяется в анодном пятне. Тепловой поток, обусловленный лучистым и конвективным теплообменом, намного меньше. Величина коэффициента теплоотдачи, учитывающего конвективный и лучистый теплообмен между столбом дуги и стенками канала формирующего наконечника, составляет 3.10-2—1.10-1 кал/см2 • °С • с.

Энергетическое строение плазменной дуги, помимо наличия катодного и анодного областей, характеризуется неоднородностью столба, заполненного плазмой. Исследованиями, проведенными с помощью вращающегося зонда, выявлены три зоны с различными условиями теплоотдачи: закрытый стобл, сжатый столб и открытый столб.

Формирующими частями разряда являются катодная область, закрытый и сжатый столб, а режущей частью дуги — анодная область и примыкающий к ней участок открытого столба, который также неоднороден по степени ионизации газов. Последняя снижается от оси столба к периферии.

Доля энергии, идущей на нагрев формирующего наконечника, составляет лишь 5—10%, в то время как при резке плазменной струей она достигает 25—70%.

Приведенные данные показывают, что проникающая дуга нормального режима энергетически рациональнее плазменных струй. Скорость плазменно-дуговой резки при прочих равных условиях существенно выше скорости резки плазменной струей. Эта схема применяется при обработке неэлектропроводных материалов, а иногда и для резки металла малой толщины. Преимущественное распространение для термической резки получила проникающая плазменная дуга.

Механизм образования реза при разделительной плазменно-дуговой резке заключается в том, что под действием движуще

гося по линии реза дугового разряда и соосного с ним потока плазмы металл контактирующего с ними объема расплавляется и удаляется струей с образованием полости реза. Последняя образуется тремя различными участками плазменной дуги: столбом, анодным пятном и факелом (рис. 65), оказывающим непосредственное влияние на характер формирования реза.

Геометрия реза (форма и размеры) зависит от параметров режима резки, с изменением которых изменяется интенсивность ввода энергии в контактирующие объемы металла различными участками режущего струйно-дугового комплекса. Рациональным сочетанием режимов можно получить практически параллельные поверхности реза. Однако кислородная резка обеспечивает более устойчивые результаты.

В результате теплового воздействия проникающей плазменной дуги на обрабатываемый металл в последнем возникает температурное поле Т (х, у), равномерно перемещающееся вдоль прямой у = 0 в направлении оси х.

Тепловые процессы при плазменно-дуговой резке подобно другим процессам термической резки могут быть описаны схемой нагрева пластины мощным быстродвижущимся линейным источником теплоты без учета теплоотдачи.

Применение этой схемы позволяет определить максимальные температуры нагрева металла, прилегающего к полости реза в различных точках. По этим температурам возможно оценить глубину зоны термического влияния и зависимость ее от параметров режима и условий резки.

К. В. Васильевым предложена модель процесса теплопередачи в металл при плазменно-дуговой резке, которая справедлива также и для других видов резки. Рассматривая этот процесс как тепловую задачу с граничными условиями первого рода для полубесконечного тела и используя указанную расчетную схему, выведено уравнение для количественного определения мощности теплоотвода qT в зависимости от температуры плавления Тпл металла толщиной б, ширины реза b и скорости резки u.

Проведенные исследования показали, что тепловые затраты при резке на расплавление металла и теплоотдачу в разрезаемый металл (теплоотвод) для данного объекта резки зависят только от скорости резки и ширины реза.

Плазмообразующие среды. Для реализации резки используют различные рабочие газы, которые в зависимости от их воздействия на катодную область дуги разделяются на две основные группы: неактивные (аргон, азот, водород) и активные (кислород, воздух). Возможно применение смесей газов одной и обеих групп, например аргона с водородом, азота с кислородом и т. д.

Газовая атмосфера призвана обеспечить оптимальные условия стабилизации столба дуги, передачи ее тепловой мощности к металлу и защиты катода от теплового и химического разрушения. Кроме того, газовый поток должен способствовать удалению продуктов резки из зоны реза и не оказывать вредного воздействия на обрабатываемый металл.

Выполнение этих требований в значительной степени зависит от теплофизических и химико-металлургических свойств плазмообразующих газов, а также геометрии стабилизирующей системы. Эти факторы наряду с энергетическими параметрами дуги оказывают существенное влияние на скорость и качество резки.

Поэтому вопрос о создании газовой атмосферы при плазменно-дуговой резке имеет большое значение. Выбор рабочей среды производится с учетом указанных требований в зависимости от свойств и толщины обрабатываемого металла, назначения и условий резки. При этом учитываются электрические параметры применяемой аппаратуры и технико-экономическая целесообразность применения того или иного газа.

Рекомендуемые, на основании результатов многочисленных отечественных и зарубежных исследований, плазмообразующие среды для резки различных металлов приведены в табл. 17.

При резке цветных металлов чистый азот используется для резки металлов сравнительно небольшой толщины (до 20 мм). В среднем диапазоне толщин применяются азотно-водородные или аргоно-водородные смеси, а в верхнем диапазоне толщин (свыше 100 мм и в особенности для резки меди) наилучшие результаты дает смесь водорода с небольшой добавкой аргона (до 10—15%) и стабилизация дуги дополнительным потоком воздуха. Указанная смесь может быть использована также для резки низкоуглеродистых и легированных сталей. Однако в этих случаях рациональнее использовать кислородосодержащие смеси, в том числе воздух. Возможно также применение азота и азотно-водородных смесей.

Общей закономерностью является использование активных газов (кислородосодержащих смесей) для обработки преимущественно черных металлов, а неактивных газов и их смесей — для резки цветных металлов и сплавов.

Структура и состав металла поверхности реза. Природа и характер изменения структуры и химического состава металла у поверхности реза при плазменно-дуговой резке имеют много общего с изменениями, происходящими при кислородной резке. В частности, при плазменно-дуговой резке высоколегированных сталей (типа 12Х18Н9Т) в кислородсодержащих средах (75% 02 + 25% N2; 25% 02 + 75% N2) на кромках реза уменьшается содержание Сr, Ti, Мn, Si и повышается содержание Ni. При резке в азоте эти изменения менее выражены. Резка алюминиево-магниевого сплава сопровождается уменьшением содержания магния в среднем на 15—20%, а при кислородно-плазменной резке низкоуглеродистой стали имеет место обогащение металла поверхности реза углеродом и никелем.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.01.31   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

11:51 Стальное литье, болванка литая, бандаж литой, плита стальная

11:50 Производим запасные части: Броня конуса подвижная

11:47 Литье заготовок, литье в размер СЧ 25, СЧ 30, ВЧ-40, ЧХ-1

11:45 Литье цветных металлов

11:42 Втулки, круги СЧ20, СЧ25, СЧ35

11:41 Рельсы Р50 12,5 м новые.

11:41 Шпала деревянная 2 тип новая.

11:40 Шпала железобетонная Ш1 новая голая.

11:40 Рельсы Р33 8 м новые.

11:40 Рельсы Р24 8 м старогодние.

НОВОСТИ

21 Июля 2019 17:42
Самодельный ленточнопильный станок по металлу с использованием велосипедных колес

22 Июля 2019 13:33
Мировой выпуск алюминия в июне упал на 192 тыс. тонн

22 Июля 2019 12:28
”ХЭРГУ” снизило план добычи на 18,4% в 2019 году

22 Июля 2019 11:36
Первый резидент ТОР ”Амуро-Хинганская” запустил производство в режиме пуско-наладки

22 Июля 2019 10:43
Компания ”ОМЗ-Спецсталь” приступила к изготовлению кованых заготовок для АЭС ”Тяньвань”

22 Июля 2019 09:06
”Северсталь” сообщает финансовые результаты за 2-й квартал и 1-е полугодие 2019 года

НОВЫЕ СТАТЬИ

Пластиковые контейнеры для склада

Гравировка и некоторые другие виды металлобработки

Технология длительного горения в отопительных котлах

Цветочные вазоны для дома и дачи

Трубопроводные вентили и задвижки - разновидности и применение

Основные направления услуг IT-поддержки на аутсорсе

Принцип работы конвейерных роликов и замена при необходимости

Оборудование для промышленной переработки отходов

Оптимизация текста для продвижения сайтов компаний

Инженерные изыскания и зондирование для строительства

Компьютерное оборудование для промышленных производств

Дизельные генераторы - опции и характеристики

Как выбрать профильную трубу

Грунтовка ГФ-021 по металлу и дереву: расход и другие характеристики материала

Как устроена система водоснабжения и водоотведения

Сталь конструкционная углеродистая

Сталь конструкционная низколегированная

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

ПАРТНЕРЫ

Рекомендуем приобрести металлопрокат в СПб от компании РДМ.

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2019 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.