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 кислородной резки металлов -> Теория кислородной резки металлов

Теория кислородной резки металлов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  7  8  9  10  11  12  ...  19  20  21 

изводительные потери кислорода могут привести к охлаждению реза, а также к увеличению удельного расхода кислорода и стоимости резки.

При j > 1,89 (сверхкритических значениях давлений) для простых цилиндрических сопл без расширения на выходе v = 1, а для сопл со ступенчатым или плавным расширением v > 1 и зависит от отношений этих давлений. Значения коэффициента v при j > jk приведены ниже:

С точки зрения максимального использования кинетической энергии струи и сохранения ее цилиндрической формы важно обеспечить полное расширение струи внутри сопла. Это достигается тогда, когда истечение газа в горловом сечении будет сверхкритическим (j > 1,89), а в выходном сечении давление будет равно атмосферному.

Экспериментальным исследованием скоростей истечения кислородной струи из сопл различных типов (цилиндрических, ступенчато расширяющихся и плавно расширяющихся) выявлено, что распределение скоростей истечения в радиальном и осевом направлениях у сопл первых двух типов при j = 10 (Р1 = = 9 кгс/см2) чрезвычайно неравномерно. Этого не наблюдается у плавно расширяющихся сопл (см. табл. 3). В последних на срезе сопла достигаются скорости истечения порядка 445 м/с, что сопоставимо с расчетными значениями по формуле.

Расход кислорода должен быть достаточным не только для окисления железа в разрезаемом металле, нo и для удаления расплава из полости реза. Для этого кислородная струя должна иметь определенный запас кинетической энергии. Последняя определяется как половина произведения массового секундного расхода т на квадрат скорости потока w.

При этом необходимо учитывать, что при резке (особенно малых толщин металла) часть кислорода теряется бесполезно вследствие высокой скорости истечения кислородной струи. Соотношения составляющих весового расхода кислорода, идущих на окисление, выдувание шлака и на потери, различны в зависимости от толщины металла и требований к качеству и производительности процесса. В литературе нет данных об оптимальных соотношениях этих составляющих.

Необходимое количество кислорода может быть подано в разрез при различных давлениях газа рг (кгс/см2) перед горловым сечением и диаметрах горлового сечения сопла dr (мм).

Зависимость объемного расхода кислорода VK3/ч) от указанных параметров определяется по формуле

VK= 0,43d2 (рг+1).

Эта зависимость получена на основе преобразования первичных термодинамических формул путем предварительных подстановок и упрощений к виду, более удобному для практического использования. Формула учитывает влияние сжимаемости, внутреннего трения и другие явления, имеющие место в реальных условиях. Она справедлива для случая истечения кислорода из сопл, когда избыточное давление его перед горловым сечением сопла практически свыше 1 ат.

Перемещение жидкого расплава. Удаление из зоны реза образующихся в процессе расплавления металла и окислов (жидкого расплава) происходит главным образом под воздействием кислородной струи и в меньшей степени под действием силы тяжести. На это указывают опыты по резке металла в горизонтальном положении.

Одним из необходимых условий непрерывности процесса кислородной резки является равенство образования и оттока жидкого расплава на поверхности реза.

Н. Робер выдвинул гипотезу, что этот процесс носит волновой характер, определяемый физико-химическими и газодинамичеекими параметрами процесса, а также режимом резки (рис. 16).

В процессе резки на поверхности реза в течение времени t2 происходит образование и наращивание толщины е пленки жидкого расплава до значения етах, после чего в течение времени ty под воздействием струи кислорода происходит удаление этой пленки и уменьшение ее толщины до значения emln.

Определяющим параметром для периода t1 является кинетическая энергия струи кислорода, а для периода t2 — реакция окисления железа.

Периодичность образования и оттока жидкого расплава подтверждается характерным пульсирующим шумом, сопровождающим процесс резки, и наличием рисок на поверхности реза, чере-

дующихся с определенным шагом. «Отставание» рисок вызывается тем, что время удаления жидкого расплава превышает время е2 его образования.

Закономерность изменения t = ф (и) для металла толщиной 20 мм (рис. 17) указывает на то, что при минимальном значении скорости резки и = 150 мм/мин продолжительность полного цикла Т составляет примерно 0,2 с. С увеличением скорости резки продолжительность цикла резко уменьшается до определенного значения (порядка 0,06 с для скорости 400 мм/мин). В этой области время оттока жидкого расплава превышает время его образования t2. При дальнейшем увеличении скорости резки определяющим установится время образования жидкого расплава i2, т. е. скорость реакции окисления железа кислородом.

Полный цикл образования и оттока жидкого расплава непрерывно повторяется с периодом Т =t1 + t2. Длительность цикла Т обратно пропорциональна скорости резки и и количеству бороздок п, образующихся на поверхности реза в единицу времени Т — = 1 /пи.

Описанные явления характеризуют поведение жидкого расплава в каждом сечении поверхности реза по толщине разрезаемого металла. Перемещение жидкого расплава от верхней к нижней кромке поверхности реза также носит волновой характер. Методами скоростной киносъемки установлено, что под воздействием кислородной струи в стекающем по разрезу потоке расплава возникают поверхностные волны, образующиеся с известной периодичностью. Эти волны возникают только при наличии некоторой максимальной толщины пленки жидкого расплава, что подтверждает гипотезу, выдвинутую Н. Робером.

Ширина и скорость распространения волн на поверхности расплава увеличивается по направлению сверху вниз, что связано с увеличением толщины жидкой пленки. Эти параметры зависят от скорости резки и в очень малой степени от давления режущего кислорода.

Движение расплава можно считать турбулентным, поскольку образование волн вызывает возникновение вихрей на поверхности жидкого расплава. Само собой разумеется, что скорость распространения поверхности волн, составляющую порядка 10 м/с, нельзя отождествлять со скоростью перемещения жидкого расплава, которая, по данным И. Бошнакова, не превышает 2—6 м/с.

Изученные закономерности перемещения жидкого расплава показывают, что обменные процессы между ним и газовой фазой могут происходить не только за счет диффузии, как это имеет место при ламинарном потоке. Нельзя исключить возможность влияния турбулентных процессов перемешивания, которые играют двоякую роль. С одной стороны, они способствуют повышению скорости протекания обменных реакций кислорода в жидкой фазе в результате увеличения поверхности раздела между ними. С другой стороны, чрезмерный рост турбулентности может привести к возникновению вихрей на поверхности жидкой пленки и местных возмущений в газовом потоке, препятствующих равномерному и беспрепятственному протеканию струи кислорода через разрез.

Изложенное качественное представление о характере перемещения жидкого расплава свидетельствует о тесном взаимодействии газомеханических и физико-химических явлений процесса резки.

4. ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ПОВЕРХНОСТИ РЕЗА

При кислородной резке происходят изменения химического состава и структуры металла в зоне резки (поверхность реза и прилегающая к ней узкая зона металла). Этому вопросу посвящено много работ. Большая часть из них относится к резке конструкционных сталей. Процессы, происходящие при резке высоколегированных сталей, изучались преимущественно в работах отечественных исследователей. Проведенные исследования показали, что природа изменения химического состава металла кромки реза общая для разных сталей, но характер и кинетика изменения концентрации элементов на поверхности реза зависит от химического состава стали, температурных условий резки и длительности сосуществования реагирующих фаз.

В основе композиционных изменений лежат диффузионные процессы, протекающие в пограничных слоях фазовых составляющих на поверхности реза. Характер процесса диффузии элементов в зоне резки определяется градиентом концентрации диффузионных элементов в поверхностном слое. Во время сосуществования двух соприкасающихся фаз этот градиент переменный, так как концентрация элементов в них непрерывно меняется в результате обменных реакций в зоне резки до наступления равновесного состояния. Подтверждением этого положения служит хорошее

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  7  8  9  10  11  12  ...  19  20  21 

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

09:55 Изготовим питатель пластинчатый, дробилки, мельницы и запчасти к ним

09:02 Проволока титановая ВТ20-1

09:02 Проволока Х20Н80

09:02 Проволока латунная Л63

09:02 Проволока титановая ВТ20-1

09:02 Проволока латунная Л63

09:02 Проволока Х20Н80

08:50 Лист 4мм, ГОСТ 19903

08:50 Арматура а3, арматура 16

08:50 Круг 30ХГСА, продажа из наличия со склада

НОВОСТИ

15 Августа 2017 17:10
Магнитные поля на экране из феррожидкости с подсветкой

17 Августа 2017 12:39
”ЦНИИТМАШ” и БелГУ разработали технологию изготовления биметаллической заготовки наплавкой

17 Августа 2017 11:46
На ”ЕВРАЗ ЗСМК” введен в работу современный стан для перемотки проволоки

17 Августа 2017 10:37
”Металлоинвест” заключил контракт с ”Северсталью” на поставку железорудного концентрата

17 Августа 2017 10:17
”KAZ Minerals” опубликовала результаты деятельности за 1-е полугодие 2017 года

17 Августа 2017 09:49
”Русский Уголь” в 1-м полугодии 2017 года увеличил добычу на 8%, а отгрузку – на 15%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Сварная балка как аналог обычной горячекатаной

Объемные буквы и световые короба как распространенные виды наружной рекламы

Как проводятся такелажные работы при перевозке станков

Высококачественная мебель на заказ

Грамотный подход к выбору материалов и технологии изготовления межкомнатных дверей

Выбор практичных и сочетающихся с интерьером межкомнатных дверей

Особенности выбора кондиционеров

Приборы учета электроэнергии

Остекление коттеджей, нюансы и особенности

Кровли из металлочерепицы и профнастила, сравнение характеристик

Рейтинг производителей теплых полов

Гидроабразивная резка металла и её отличия от плазменной/лазерной резки

Керамическая плитка для отделки и строительных работ

Гидравлические прессы - применение в промышленности

Взвешенный подход к приобретению компрессорного оборудования

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.