Дуговая резка

Ручную разделительную резку применяют при необходимости вырезки отверстий, раскроя листов, обрезки профилей и для других мелкосерийных работ по термической резке цветных металлов и сплавов, высоколегированных нержавеющих сталей, к которым неприменима газокислородная или керосинокислородная резка Резку производят постоянным током прямой полярности. Источники питания должны иметь крутопадающую вольтамперную характеристику. В качестве рабочего плазмообразующею газа рекомендуется применять: для резки низколегированных, легированных и углеродистых сталей— воздух; для резки высоколегированных, коррозионно-стойких сталей—азот, азотно-водородную смесь, воздух; для резки алюминия, меди и их сплавов — азот, азотно-водородную смесь, аргон, аргоноводородную смесь.

При выборе режима ручной резки руководствуются характеристикой плазмотрона. Например, при работе плазмотроном КДП-2 величина тока может быть не более 250 А, а при работе на установке УПР-201 — не более 200 А и т. д Давление (расход) газа устанавливают также в соответствии с паспортной характеристикой плазмотрона. Эффективность резки во многом зависит от напряжения, которое в свою очередь растет с увеличением расхода газа и уменьшением диаметра канала сопла. Однако этот рост ограничен источником, у которого напряжение холостого хода не может быть больше 180 В. Особенностью режима плазменной резки является неизменность режима для металла различной толщины; в пределах толщин установленных для данного плазмотрона, меняется только скорость резки. На 23.5. показано уменьшение скорости резки при чрезмерном увеличении давления плазмообразующего газа, что делать не следует.

Перед резкой необходимо проверить правильность подсоединения аппаратуры (источника тока, газа, воды) к коллектору и плазмотрону и отрегулировать ток, расход газа и воды. После этого произвести пробное зажигание дуги зажигалкой, с помощью осциллятора или дежурной дуги.

Воздушно-дуговая резка является простым технологическим процессом и применяется для разделительной резки деталей небольшого размера, для обрезки приливов литья, удаления дефектов литья н сварных швов и другой поверхностной строжки. Точность резки невысокая. При резке вылет электрода не должен превышать 100 мм, и по мере обгорания электрод следует выдвигать из зажима электрододержателя. Разделительную резку следует вести справа налево, наклоняя электрод на 50—60° к изделию (23.8, а). В начале резки следует открыть воздушный клапан, а затем возбудить дугу и начать процесс резки. Резку ведут постоянным током обратной полярности, что обеспечивает наибольшую производительность. Не следует в процессе резки нажимать на электрод, так как он может сломаться. Режимы воздушно-дуговой резки приведены в табл. 23.2.

Для поверхностной воздушно-дуговой резки (23.8, б) применяют те же оборудование и резаки, что и для разделительной. Режимы поверхностной резки для удаления дефектных мест сварки электроприхваток, выплавки корня шва приведены в табл. 23.3. Недостаток воздушно-дуговой резки заключается в науглероживании поверхности разрезаемой стали на глубину 0,06—0,08 мм. Несколько увеличивается зона термического влияния у стали с повышенным содержанием углерода.

Плазма - ионизированный газ, содержащий электрически заряженные частицы и способный проводить ток. Ионизация газа происходит при его нагреве. Степень ионизации тем выше, чем выше температура газа. В центральной части сварочной дуги газ нагрет до температур 5000 ... 30 000 °С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазмотронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах.
Процесс плазменной резки основан на использовании воздушно-плазменной дуги постоянного тока прямого действия (электрод-катод, разрезаемый металл - анод). Сущность процесса заключается в местном расплавлении и выдувании расплавленного металла с образованием полости реза при перемещении плазменного резака относительно разрезаемого металла.
Для возбуждения рабочей дуги (электрод - разрезаемый металл), с помощью осциллятора зажигается вспомогательная дуга между электродом и соплом - так называемая дежурная дуга, которая выдувается из сопла пусковым воздухом в виде факела длиной 20-40 мм. Ток дежурной дуги25 или 40-60 А, в зависимости от источника плазменной дуги. При касании факела дежурной дуги металла возникает режущая дуга - рабочая, и включается повышенный расход воздуха; дежурная дуга при этом автоматически отключается.
Применение способа воздушно-плазменной резки, при котором в качестве плазмообразующего газа используется сжатый воздух, открывает широкие возможности при раскрое низкоуглеродистых и легированных сталей, а также цветных металлов и их сплавов.
Преимущества воздушно-плазменной резки по сравнению с механизированной кислородной и плазменной резкой в инертных газах следующие:

1. простота процесса резки; применение недорогого плазмообразующего газа - воздуха;
2. высокая чистота реза (при обработке углеродистых и низколегированных сталей); 
3. пониженная степень деформации; 
4. более устойчивый процесс, чем резка в водородосодержащих смесях.