Hur fungerar skärprocessen med syrgas?

Hur fungerar skärprocessen med syrgas?

Syrgasskärning – steg för steg process, egenskaper och tillämpning

ESAB:s erfarenhet av syrgasskärning dateras till 1907. Skärning av syrgas anses vara den mest kostnadseffektiva processen för skärning av kolstål. En av de största fördelarna är att processen kan kombineras med plasma eller vattenstråle på samma del. I den här artikeln kommer du att lära dig hur syrgasskärningsprocessen fungerar.

Vad är syrgasskärning?

Syrgasskärning är en process där en blandning av bränslegaser och syre används för att skära metaller. Några av de vanligaste bränslegaserna inkluderar propan, naturgas, acetylen och några andra blandade gaser. Tekniken är omåttligt populär på CNC-maskiner för att skära stålplåtar.

Hur fungerar skärprocessen med syrgas?

Syrgasskärning är en kemisk reaktion mellan rent syre och stål för att bilda järnoxid. Det kan beskrivas som snabb, kontrollerad rostning. En syrgasskärbrännare med en låga används för att skära former ur plåtstål.

Här är grunderna för hur syrgasskärningsprocessen fungerar:

Steg 1: Förvärm

Innan stålet skärs ska metallen värmas upp till sin tändningstemperatur, cirka 1 800 °F med förvärmningslågor. Detta gör att stålet lätt reagerar med syre. En syrgasbrännare används för att ge förvärmningslågor för att värma metallen.

Inuti brännaren blandas bränslegas med syre för att skapa en mycket brandfarlig blandning. Brännaren har ett munstycke som innehåller flera hål utformade i ett cirkulärt mönster för att fokusera den brandfarliga gasblandningen till flera små strålar. Denna syrgasblandning antänds utanför munstycket. Den resulterande förvärmningslågan bildas vid munstyckets spets. Justering av förhållandet mellan bränsle och syre gör det möjligt att justera förvärmningslågan för att producera högsta möjliga temperatur i minsta möjliga låga. Detta hjälper till att koncentrera värmen till en liten yta på ytan av stålplåten som ska skäras.

Steg 2: Genomträngande

Vid applicering av förvärmningsflamma når plattans yta tändningstemperatur (ungefär 1 800 °F). Rent syre riktas sedan mot det uppvärmda området i en fin högtrycksström för att tränga igenom plattan. Detta är känt som "att skära syre". När strömmen av skärsyre träffar det förvärmda stålet börjar den snabba oxidationsprocessen. Det oxiderade stålet övergår till smält slagg. Slaggen måste avlägsnas för att syreströmmen ska tränga igenom plattan. Beroende på plåttjockleken trycks syreströmmen djupare in i plåten. I processen blåses den smälta slaggen ut ur det genomborrade hålet.

Steg 3: Skärning

När syreströmmen tränger igenom plattan kan brännaren flyttas med konstant hastighet för att bilda ett kontinuerligt snitt. Den smälta slaggen som bildas under processen blåses till botten av plattan.

Värmen som genereras under den kemiska reaktionen mellan syret och stålet förvärmer plattans yta men precis framför snittet. Denna värme är dock otillräcklig för att utföra skärning utan förvärmningslåga. Därför används förvärmningslåga under hela snittet för att tillföra värme till plattan när brännaren rör sig.

Fungerar skärprocessen med syrgas på alla metaller?

Endast metall med oxider vid en lägre smältpunkt än själva grundmaterialet kan skäras med hjälp av processen. Annars avslutar den oxidationen så snart metallen oxiderar genom att bilda en skyddande skorpa. Endast lågkolhaltigt stål och några låga legeringar uppfyller ovanstående villkor och kan skäras effektivt med syrgasprocessen.

Egenskaper för högkvalitativ syregasskärning

En syrgasskärning med hög kvalitet har följande egenskaper:

  • Fyrkantigt övre hörn (med minsta radie)
  • Skär ytan platt uppifrån och ned (ingen underskärning)
  • Skär ytan kvadratiskt med avseende på den övre ytan
  • Rengör slät yta med nära vertikala draglinjer
  • Lite eller ingen slagg på underkanten (avlägsnas lätt genom att skrapa)

Detta är bara grunderna för syrgasskärning. Några av de faktorer som påverkar kvaliteten på skärkanten inkluderar skärsyretryck, plåttemperatur, skärsyretryck, justering av förvärmningsflamman, hastighet, skärhöjd osv.

Olika tillämpningar av syrgasskärning

Syrgasskärning används i stor utsträckning för att göra plåtkanter för spår- och fassvetsning. Skärningsprocessen finner också sin användning i:

  • Manuell grovkapning
  • Skrotskärning
  • Automatiserad precisionskonturskärning
  • Metallisering
  • Kapning och bockning
  • Flamhärdning

Syrgasskärprocessem är kostnadseffektiv och användbar på metaller av varierande tjocklek. Därför är processen tillämpning i fältreparationsarbeten och på byggarbetsplatser.