RU1830319C

RU1830319C - Method of oxygen cutting of steel blooms

Info

Publication number: RU1830319C
Application number: SU904785219A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Павлович Ларин; Виталий Михайлович Литвинов; Юрий Николаевич Лысенко; Леонид Рувимович Медведик; Борис Григорьевич Цыган; Владимир Николаевич Любезный; Валерий Иванович Бибик
Original assignee: Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1993-07-30

Abstract

Использование: машиностроение, технологи термической резки литейных деталей и прокатка. Сущность изобретени : одновременно нагревают разрезаемый участок по линии реза. Затем подают в зону реза поочередно струи кислорода, расположенные последовательно вдоль линии реза. Рассто ние между стру ми кислорода определ ют по соотношению: d , где d - диаметр струи режущего кислорода, мм. - рассто ние между ближайшими стру ми, мм.Usage: engineering, technologists of thermal cutting of casting parts and rolling. SUMMARY OF THE INVENTION: At the same time, the cut section is heated along the cut line. Then, oxygen jets successively along the cut line are fed into the cut zone. The distance between the jets of oxygen is determined by the ratio: d, where d is the diameter of the jet of cutting oxygen, mm. is the distance between the nearest jets, mm.

Description

Изобретение относитс к термической резке металла и может быть использовано во всех отрасл х машиностроени при кислородной резке питателей литниковых систем, слитков, поковок, сортового проката и т.д.The invention relates to thermal cutting of metal and can be used in all engineering industries for oxygen cutting of gating system feeders, ingots, forgings, long products, etc.

Цель изобретени - увеличение диапазона разрезаемых толщин при одновременном повышении качества реза и улучшений условий техники безопасности.The purpose of the invention is to increase the range of cut thicknesses while improving cut quality and improving safety conditions.

Способ осуществл етс в следующей последовательности: устанавливают резак над заготовкой, подогревают поверхность заготовки по всей предполагаемой линии реза, подают первую струю режущего кислорода на кромку заготовки, выдерживают струю в течении времени, необходимого дл воспламенени металла, подают следующую струю кислорода и т.д. до полного разрезани заготовки, после чего прекращают подачу режущего кислорода и подогревающего пламени.The method is carried out in the following sequence: a cutter is mounted over the workpiece, the surface of the workpiece is heated over the entire intended cutting line, the first stream of cutting oxygen is fed to the edge of the workpiece, the stream is held for the time necessary to ignite the metal, the next stream of oxygen is supplied, etc. until the workpiece is completely cut, after which the supply of cutting oxygen and a heating flame is stopped.

Ниже приведен пример конкретного осуществлени предлагаемого способа резки ..The following is an example of a specific implementation of the proposed method of cutting ..

Резка проводилась на опытном участке НИИПТмаш на экспериментальном стенде, оснащенном системой газопитани , специальным газокислородным резаком конструкции НИИПТмаш, устройством дл креплени и установки резака в нужное положение и стеллажом дл разрезаемой заготовки .The cutting was carried out at the experimental site of NIIPTmash on an experimental stand equipped with a gas supply system, a special gas-oxygen cutter of the NIIPTmash design, a device for attaching and setting the torch in the desired position and a rack for the cut workpiece.

В качестве заготовки дл резки использовали питатели кустов отливок деталей вагоностроени (балка надрессорна , рама бокова и др.) сечением 30x50 мм и 30x100 мм.Feeders of bushes for castings of carriage building parts (nadressornaya beam, side frame, etc.) with a cross section of 30x50 mm and 30x100 mm were used as a blank for cutting.

Резку питателей осуществл ли специальным широкозахватным резаком, имеющим один р д сопел дл струй режущего кислорода и симметрично относительно него два р да дл подогревающего пламени, Диаметр кислородных сопел составл л 2.2 мм, рассто ние между соплами - 4,5 мм,The feeders were cut with a special wide-cutter having one row of nozzles for cutting oxygen jets and two rows symmetrically relative to it for a heating flame. The diameter of oxygen nozzles was 2.2 mm, the distance between nozzles was 4.5 mm.

0000

WW

оabout

со чfrom h

количество - 9 шт.(оптимальное рассто ние между соплами определ ли экспериментально дл различных диаметров d). Было установлено, что при I d процесс резки идет устойчиво, однако требует повышенных расходов кислорода. При i 3d процесс резки крайне нестабилен, не всегда удаетс получить сквозной разрез, прожигаемые отверсти не образуют сплошную линию реза. Наиболее приемлемое соотношение 3d, в частности дл d 2,2 мм оптимальное значение I 4,5 мм «2 ). При этом ширина захвата кислородных струй составила 35 мм, что позволило разрезать заготовки шириной до 35 мм и толщиной до 100 мм.quantity - 9 pieces (the optimum distance between nozzles was determined experimentally for various diameters d). It was found that when I d the cutting process is stable, but requires increased oxygen consumption. With i 3d, the cutting process is extremely unstable, it is not always possible to get a through cut, the burned holes do not form a solid cut line. The most acceptable ratio of 3d, in particular for d 2.2 mm, the optimum value of I is 4.5 mm "2). At the same time, the capture width of oxygen jets was 35 mm, which made it possible to cut workpieces up to 35 mm wide and up to 100 mm thick.

Система газопитани , электромагнитными клапанами которой управл ли по задаваемой программе, обеспечивала подачу режущего кислорода к соплам с различными временными интервалами так, чтобы люба последующа стру подавалась на заготовку после воспламенени металла от предыдущей ,The gas supply system, the electromagnetic valves of which were controlled according to a preset program, provided cutting oxygen to the nozzles at different time intervals so that any subsequent jet was supplied to the workpiece after igniting the metal from the previous one,

Теоретически, приемлемый интервал времени между пуском ближайших струй, можно ограничить следующим неравенствомTheoretically, an acceptable time interval between the start of the nearest jets can be limited by the following inequality

Величина - это врем , за котороеValue is the time in which

шлакова дорожка распространитс на всю толщину заготовки, т.е. процесс резки (выгорание металла в кислородной струе} распространитс на всю толщину заготовки. Скорость перемещени жидкого расплава в полости реза определена, например, в работе Пилипенко А.А. Разработка технологии и оборудовани кислородной резки крупных заготовок с применением природного газа. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата наук. М., 1985, с. 18. и составл ет 28,5-40,5 м/с. Если врем между пуском двух ближайших струй будетthe slag path extends over the entire thickness of the workpiece, i.e. the cutting process (metal burnout in an oxygen stream} extends to the entire thickness of the workpiece. The rate of movement of the liquid melt in the cavity of the cut is determined, for example, by A. Pilipenko, Development of technology and equipment for the oxygen cutting of large workpieces using natural gas. Abstract of dissertation Candidate of scientific degree M., 1985, S. 18. and is 28.5-40.5 m / s. If the time between the start of the two nearest jets will be

меньше, чем JJT, то к моменту пуска второйless than JJT, then by the time the second

струи перва не врежнтс в заготовку на всю толщину, и процесс резки сложно стабилизировать , возможно непрорезание заготовки на всю толщину. При большем временном отрезке шлакова дорожка распространитс на всю толщину заготовки уже от первой струи, что обеспечивает прогрев и горение металла по всей толщине заготовки и гарантирует непрерывность иthe first jet does not penetrate the workpiece to the entire thickness, and the cutting process is difficult to stabilize, it is possible not to cut the workpiece to the entire thickness. With a longer time interval, the slag path extends to the entire thickness of the workpiece from the first jet, which ensures heating and burning of metal throughout the thickness of the workpiece and ensures continuity and

стабильность процесса резки. Дл толщины заготовки 5 50 мм; 1,23 Ј1,75 .stability of the cutting process. For a workpiece thickness of 5 to 50 mm; 1.23 Ј 1.75.

ww

Величина ту этоThe value of this is

врем , за котороеtime for which

заготовка будет прорезана струей вдоль линии реза на длину I, т.е. до области воздействи следующей струи. В этом предельном случае за вл емый способ приближаетс кthe workpiece will be cut by a stream along the cut line to a length I, i.e. to the area affected by the next jet. In this limiting case, the claimed method approaches

традиционному способу резки одной кислородной струей, которую перемещают вдоль линии реза со скоростью U, выбранной в зависимости от толщины разрезаемой заготовки .the traditional method of cutting with one oxygen stream, which is moved along the cutting line with a speed U selected depending on the thickness of the cut workpiece.

Скорость резки заготовки толщиной 50 мм по традиционному способу составл етThe cutting speed of a workpiece with a thickness of 50 mm according to the traditional method is

320 мм/мин, т.е. величина гт 0,43 с, электромагнитные клапаны под действием управл ющей программы, последовательно срабатывали через 0,1 с.320 mm / min, i.e. rm value 0.43 s, solenoid valves under the action of the control program, sequentially triggered after 0.1 s.

Резак установили над линией реза питател сечением 30x50 мм, Рассто ние резак - изделие установили 15 мм и сохранили егоThe cutter is installed above the cut line of the feeder with a cross section of 30x50 mm, the distance is the cutter - the product is set 15 mm and saved

неизменным в течение всего процесса резки . Зажгли подогревающее плам и нагревали поверхность заготовки по всей линии реза. Врем нагрева кромки питател до температуры воспламенени составило 7 с,unchanged throughout the entire cutting process. They lit a heating flame and heated the surface of the workpiece along the entire cutting line. The heating time of the edge of the feeder to the ignition temperature was 7 s,

после чего была подана перва кислородна стру . Металл воспламенилс , и образовалась шлакова дорожка по всей толщине питател , а тепло, выделившеес при горении металла, прогревало заготовку на фронте реза по всей ее глубине. Через 0,1 с включалс второй электромагнитный кла- пан и подавалась следующа кислородна стру . Расплав от второй струи уноситс через разрез, образованный к этому времениafter which the first oxygen stream was fed. The metal ignited, and a slag path was formed over the entire thickness of the feeder, and the heat released during the burning of the metal heated the workpiece at the cutting front over its entire depth. After 0.1 s, the second electromagnetic valve was turned on and the next oxygen jet was supplied. The melt from the second jet is carried away through the cut formed by this time.

от первой струи. Разрез от обеих струй смыкаетс вначале в верхней части и расшир етс вглубь заготовки. Подаетс треть стру и т.д, до полного охвата кислородом всей линии реза. Питатель был разрезанfrom the first jet. The cut from both jets first closes in the upper part and expands deep into the workpiece. A third stream, etc., is supplied until the complete cut line is covered by oxygen. The feeder was cut

через 5 с после пуска первой струи. Врем резки по традиционному способу составило 10 с. а способом импульсной резки (по прототипу ) заготовку такой толщины разрезать не удалось.5 s after starting the first jet. The traditional cutting time was 10 s. and by the method of pulsed cutting (according to the prototype), a workpiece of this thickness could not be cut.

Таким образом, использование за вл емого способа кислородной резки заготовок с совокупностью признаков, указанных в формуле изобретени , позвол ет расширить диапазон разрезаемых толщин, повысить качество реза и улучшить услови техники безопасности.Thus, the use of the claimed method of oxygen cutting of workpieces with the combination of features specified in the claims allows to expand the range of cut thicknesses, improve the quality of cuts and improve safety conditions.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for the oxygen cutting of steel billets, in which the cutting section is heated along the cutting line, then oxygen is supplied to the cutting zone with several jets arranged sequentially along the cutting line until the material is completely cut through, characterized in that in order to expand the range of cut thicknesses, improve the quality and safety conditions, oxygen jets are supplied alternately and placed

determined by distance

d SI S 3d.

where d is the diameter of the jet of cutting oxygen, mm;

I is the distance between the nearest jets, mm.