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

16:41 Ремонт ванной комнаты в Москве

16:19 Угол нержавеющий равнополочный шлифованный 30х30х3.0 AISI 304

16:16 Угол нержавеющий равнополочный шлифованный 25х25х3,0 AISI 304

16:15 Угол нержавеющий равнополочный шлифованный 20х20х3,0 AISI 304

16:11 Угол нержавеющий холоднотянутый AISI 304 10х10х2.0 длина 3м

16:08 Угол нержавеющий горячекатаный 15х15х3,0 AISI 304

16:05 Тавры нерж.AISI 304 тип Т 40х40х4 - под заказ

15:48 Труба б/у 1020 ст.14,820 ст.10

14:53 Труба нержавеющая шлифованная 60х60х2,0 AISI 304

14:36 Трубы нержавеющие матовые 50х50х2.0 AISI 316L

НОВОСТИ

18 Октября 2017 17:16
Мангал из барабана от стиральной машины

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

18 Октября 2017 17:22
Тайваньский импорт нержавеющей стали в сентябре упал на 31%

18 Октября 2017 16:47
На ”ИркАЗе” начал работу опытный участок ”ЭкоСодерберга”

18 Октября 2017 15:47
Вьетнамский импорт стального лома в сентябре упал на 10,6%

18 Октября 2017 14:25
”РУСАЛ” предложил ряд инициатив для стимулирования энергоэффективности в России

18 Октября 2017 13:28
Бразильский выпуск стали в сентябре вырос на 7,6%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Какими характеристиками отличаются провода

Дверные замки - какие надежнее?

Конструкции и рекомендации по выбору погрузочных эстакад

Душевые уголки: вид, форма и конструкция

Особенности выбора окон и их отличия

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

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 изготовление металлоконструкций.

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.