Brennschneiden: Verfahren, Techniken und Vorteile
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, erfahren Sie mehr über: - 1. Prozess der Gaszuschnitt 2. Effizienz des Gaszuschnitts 3. Ausrüstungen 4. Einschränkungen.
Prozess des Gasschnitts:
Abgesehen von der Verwendung der Bügelsäge, der Motorsäge, der Meißel usw. für die spanabhebende Bearbeitung, wird das Schneiden von Gas oder Sauerstoff in der Industrie häufig verwendet.
Das Oxy-Fuel-Cutting (OFC) ähnelt dem Schweißen mit Oxy-Fuel, nur dass:
(i) Es wird eine oxidierende Flamme verwendet.
(ii) Es wird ein Gasschneidbrenner verwendet.
Das Verfahren besteht darin, das zu schneidende Metall auf seine Zündtemperatur (Oxidationstemperatur) vorzuwärmen, dh bei Stahl über 870 ° C.
Die Vorwärmung erfolgt durch eine Sauerstoff-Acetylen-Gasflamme, die von den umgebenden Öffnungen des Schneidbrenners zugeführt wird. Wenn diese Temperatur erreicht ist, wird ein Hochdrucksauerstoffstrahl aus einer zentralen Öffnung des Schneidbrenners auf das glühende Metall gerichtet.
Das Metall wird schnell oxidiert und es bildet sich Schlacke. Diese Schlacke wird durch den Sauerstoffstrahl ausgewaschen.
Das Schneiden von Stahl besteht aus der folgenden Reaktion:
3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 + Wärme (27.000 cal.)
Der Erfolg des Brennschneidprozesses hängt von zwei Faktoren ab:
(i) Wird nur angewendet, wenn die Zünd- (Oxidations-) Temperatur des zu schneidenden Metalls niedriger ist als sein Schmelzpunkt.
(ii) Das Verfahren beinhaltet das Sicherstellen, dass die Schmelzpunkte der gebildeten Oxide niedriger sind als die des Basismetalls selbst.
Obwohl Acetylen üblicherweise als Brennstoff in diesem Verfahren verwendet wird, können auch andere Gase verwendet werden, einschließlich Butan, Methan, Propan und Erdgas. Manchmal wird Wasserstoff als Brenngas verwendet, insbesondere unter Wasser, um eine starke Vorheizflamme bereitzustellen.
Effizienz des Gasschneidens:
Im Allgemeinen besteht eine Beziehung zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des Schneidbrenners und der Glätte der Schneidkante. Je höher die Fahrgeschwindigkeit, desto gröber die Schnittkante.
Ein gleichmäßig breiter Schlitz, Kerf genannt, wird durch den Hochdruck-Sauerstoffstrom durchtrennt. Die Markierungen an den Seiten des Schlüssels werden als Ziehen bezeichnet (siehe Abb. 7.42). Wenn die Laufgeschwindigkeit des Brenners hoch ist, bleibt der untere Schnitt hinter dem oberen Schnitt zurück und die Zuglinien sind gekrümmt.
Ein korrekt vorgenommener Schnitt hat parallele und gleichmäßig beabstandete Ziehlinien und quadratische Kanten. Diese Schlepplinien zeigen die Qualität und Geschwindigkeit der Fahrt an. Schlepplinien werden als Prozentsatz der Dicke des zu schneidenden Metalls angegeben.
Während des Schneidens ist nur 10 - 12% Widerstand zulässig. Ein hoher Prozentsatz des Widerstands zeigt die schlechte Schnitttechnik und kann zu vielen Schnittfehlern führen. Dies ist durch eine Formel gegeben.
Ausrüstungen für das Gasschneiden:
Die Ausrüstung für das Gasschneiden ist der des Gasschweißens ähnlich, mit der Ausnahme, dass der Schweißbrenner durch einen speziell entwickelten Schneidbrenner ersetzt wird.
Diese Ausrüstungen sind unten aufgeführt:
1. Gasschneidbrenner
2. Druckregler.
3. Gasflaschen.
4. Schlauch und Schlaucharmaturen.
5. Brille und Brille.
6. Handschuhe und Schürze.
7. Funkenfeuerzeug und Schraubenschlüssel.
8. Flaschenventile.
9. Spanhammer und Drahtbürste.
1. Gasschneidbrenner:
Ein speziell entwickelter Gasschneidbrenner ist in Abb. 7.43 dargestellt. Die Spitze des Schneidbrenners hat eine größere zentrale Öffnung, aus der ein Sauerstoffstrahl kommt, um das Metall zu schneiden. Diese zentrale Öffnung ist von einem Satz von Öffnungen (im Allgemeinen vier) umgeben, die das Sauerstoff-Acetylen-Gemisch zum Vorwärmen liefern.
Der Schneidbrenner ist mit einem Hochdruckventil aus Sauerstoff- und Acetylen-Steuerventilen versehen. Beim Drücken des Hebels gibt das Hochdruckventil nach dem Vorwärmen einen Sauerstoffstrahl aus der zentralen Öffnung frei.
2. Druckregler:
Druckregler und auf der Oberseite der Zylinder montiert und tragen ein Ventil. Die Funktion des Reglers besteht darin, den kommenden Gasdruck auf den erforderlichen Arbeitsdruck zu regeln. Sie haben auch die Funktion, das Gas mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit zuzuführen.
3. Gasflaschen:
Wie beim Gasschweißen werden zwei Gasflaschen verwendet, einer für Sauerstoff und einer für Acetylen.
4. Schlauch und Schlauchanschlüsse:
Schlauch- und Schlauchanschlüsse werden verwendet, um die Gase vom Zylinder zum Schneidbrenner zu transportieren.
5. Brille und Brille:
Schutzbrillen mit farbigen Gläsern schützen die Augen des Bedieners vor ultravioletter und schädlicher Infrarotstrahlung.
6. Handschuhe und Schürze:
Handschuhe und Schürze bestehen aus Leder und dienen zum Schutz der Hände bzw. der Kleidung des Bedieners.
7. Funkenfeuerzeug und Schraubenschlüssel:
Das Funkenfeuerzeug dient zum Zünden der Oxy-Acetylen-Mischung an der Spitze des Schneidbrenners. Die anderen Geräte haben die gleiche Funktion wie beim Autogenschweißen.
Einschränkungen beim Gasschneiden:
(i) Gaszuschnitt nur erfolgreich angewendet, wenn die Oxidations- (Zünd-) temperatur des zu schneidenden Metalls niedriger ist als der Schmelzpunkt.
(ii) Daher wird für das Gusseisen kein Autogenschneiden empfohlen, da seine Zündtemperatur höher ist als seine Schmelztemperatur.
(iii) Eine weitere Voraussetzung für die erfolgreiche Anwendung dieses Verfahrens besteht darin, sicherzustellen, dass die Schmelzpunkte der gebildeten Oxide niedriger sind als die des zu schneidenden Grundmetalls.
(iv) Daher ist das Verfahren nicht zum Schneiden von Edelstahl, hochlegiertem Chrom, Chrom-Nickel-Legierungen und Nichteisen-Legierungen geeignet, da Oxide einen höheren Schmelzpunkt als das Basismetall selbst haben.
