Guida alle tecniche di saldatura e taglio a gas

Vi siete mai chiesti come funziona la saldatura a gas e perché è così fondamentale nell'ingegneria meccanica? Questo articolo illustra i principi, i tipi di fiamme gassose e i materiali utilizzati nella saldatura a gas. Alla fine, capirete come i diversi gas e fili di saldatura influiscono sulla qualità e sulla sicurezza dei processi di saldatura.

Indice dei contenuti

Fiamma a gas

1. Gas che producono fiamme gassose

(1) Ossigeno

L'ossigeno è un gas a temperatura e pressione normali, con formula molecolare O2.

L'ossigeno di per sé non è combustibile, ma può aiutare altre sostanze combustibili a bruciare e ha un forte effetto di promozione della combustione.

La purezza dell'ossigeno ha un impatto diretto sulla qualità, sulla produttività e sul consumo di ossigeno della saldatura a gas e della saldatura a freddo. taglio a gas.

Maggiore è la purezza dell'ossigeno, migliore è la qualità della saldatura e del taglio a gas.

(2) Acetilene

L'acetilene è un composto idrocarburico incolore dall'odore particolare, ottenuto dall'interazione di carburo di calcio e acqua, con formula molecolare C2H2.

L'acetilene è un gas combustibile e la temperatura di fiamma generata quando viene miscelato con l'aria è di 2350°C, mentre la temperatura di fiamma generata quando viene miscelato con l'ossigeno e bruciato è di 3000-3300°C.

L'acetilene è un gas pericoloso, esplosivo in determinate condizioni di pressione e temperatura.

(3) Gas di petrolio liquefatto (GPL)

Il gas di petrolio liquefatto è composto principalmente da idrocarburi come il propano (C3H8), il butano (C4H10) e il propilene (C3H6).

Esiste come gas a pressione normale, ma può essere liquefatto a una pressione di 0,8-1,5 MPa per lo stoccaggio e il trasporto, da cui il nome di gas di petrolio liquefatto.

Come l'acetilene, il GPL è esplosivo se miscelato con aria o ossigeno, ma è molto più sicuro dell'acetilene.

2. Tipi e proprietà delle fiamme a gas

(1) Fiamma ossiacetilenica.

Struttura e forma della fiamma ossiacetilenica:

a) Fiamma neutra b) Fiamma carbonizzante c) Fiamma ossidante

1- Centro fiamma 2- Fiamma interna 3- Fiamma esterna

Tipo di fiammaRapporto di miscelazione di ossigeno e acetileneTemperatura massima della fiamma/℃Caratteristiche della fiamma
Fiamma neutra1.1-1.23050-3150L'ossigeno e l'acetilene sono completamente bruciati, senza eccesso di ossigeno né di acetilene. Il nucleo della fiamma è brillante, con contorni chiari, e la fiamma interna presenta un certo grado di riducibilità.
Fiamma di carbonizzazione<1.12700-3000L'acetilene è in eccesso e nella fiamma sono presenti carbonio e idrogeno liberi, che hanno un forte effetto di riduzione e anche un certo effetto carbonio. L'intera fiamma della fiamma di carbonizzazione è più lunga di quella della fiamma neutra.
Fiamma di ossido>1.23100-3300Nella fiamma c'è un eccesso di ossigeno, che ha forti proprietà ossidanti. L'intera fiamma è corta e gli strati della fiamma interna ed esterna non sono chiari.
  • Fiamma di ossigeno-gas di petrolio liquefatto

La struttura della fiamma dell'ossigeno-gas di petrolio liquefatto è sostanzialmente identica a quella della fiamma dell'ossiacetilene e può essere classificata in fiamma ossidante, fiamma carbonizzante e fiamma neutra.

Il centro di fiamma subisce reazioni di decomposizione parziale, ma con un minor numero di prodotti di decomposizione.

La fiamma interna non è luminosa come quella dell'acetilene e appare leggermente bluastra, mentre la fiamma esterna è più chiara e più lunga di quella dell'ossiacetilene.

A causa del punto di accensione più elevato, il gas di petrolio liquefatto è più difficile da accendere rispetto all'acetilene e richiede una fiamma diretta per l'accensione.

Saldatura a gas

1. Principi, caratteristiche e applicazioni della saldatura a gas.

(1) Principi della saldatura a gas.

Gas Processo di saldatura Diagramma

1 - Tubo di miscelazione del gas; 2 - Pezzo in lavorazione; 3 - Giunto di saldatura; 4 - Filo d'apporto; 5 - Filo d'apporto. Fiamma di saldatura a gas; 6 - Torcia di saldatura.

(2) Caratteristiche e applicazioni della saldatura a gas

I vantaggi della saldatura a gas sono che richiede un'attrezzatura semplice, è facile da usare, ha costi bassi e una forte adattabilità. Può essere utilizzata in luoghi privi di alimentazione elettrica per saldare comodamente.

Gli svantaggi della saldatura a gas sono la bassa temperatura della fiamma, la dispersione del riscaldamento, l'ampiezza della zona interessata dal calore, la facilità di deformazione e surriscaldamento del pezzo e la qualità del gas. giunti di saldatura non è facile da garantire come nel caso della saldatura ad arco con elettrodo.

La produttività è bassa ed è difficile saldare metalli spessi. È inoltre difficile ottenere l'automazione.

2. Materiali per la saldatura a gas

(1) Filo per saldatura a gas

Tabella 3-2 Grado e uso dei comuni fili di saldatura in acciaio.

Filo per saldatura di acciaio strutturale al carbonioFilo per saldatura strutturale in acciaio legatoFilo per saldatura in acciaio inox
GradoscopoGradoscopoGradoScopo:
H08Saldatura di strutture generali in acciaio a basso tenore di carbonioH10Mn2Stesso scopo di HO8MnH03Cr21Ni10Saldatura di acciaio inossidabile a bassissimo tenore di carbonioGiunzione di acciaio inossidabile di tipo 18-8
H08Mn2Si
H08ASaldatura di importanti acciai a basso e medio tenore di carbonio e di alcuni acciai a basso tenore di carbonio. acciaio legato struttureH10Mn2MoASaldatura di acciai ordinari basso legatiH06Cr21Ni10Saldatura di acciaio inossidabile tipo 18-8
H08EStesso scopo dell'H08A, con buone prestazioni di processoH10Mn2MoVASaldatura di acciai ordinari basso legatiH08Cr21Ni10Saldatura di acciaio inossidabile tipo 18-8
H0SMnSaldatura di importanti strutture in acciaio al carbonio e in acciaio ordinario basso legato, come caldaie, recipienti a pressione, ecc.HO8CrMoASaldatura del cromo acciaio al molibdeno e altri HO8Cr19Ni10TiSaldatura di acciaio strutturale ad alta resistenza e acciaio legato resistente al calore, ecc.
H08MnAStesso scopo dell'H08Mn, ma con buone prestazioni di processoH18CrMoAAcciaio strutturale saldato, come l'acciaio al cromo-molibdeno, l'acciaio al cromo-manganese-silicio, ecc.H12C24Ni13Saldatura di acciaio strutturale ad alta resistenza e acciaio legato resistente al calore, ecc.
H15ASaldatura di pezzi di media resistenzaH30CrMnSiASaldatura di acciaio al cromo manganese silicioH12Cr26Ni21Saldatura di acciaio strutturale ad alta resistenza e acciaio legato resistente al calore, ecc. 
H15MnSaldatura di pezzi di media resistenzaH10CrMoASaldatura di acciaio legato resistente al calore
Modello di filo per saldaturaGrado del filo di saldaturanomePrincipali componenti chimiciPunto di fusione/℃scopo
SCu1898
(CuSnl)
HS201Filo per saldatura in rame puroω(Sn) ≤ 1,0%
ω(Si)=0,35% -0,5% 
ω(Mn)=0,35% -0,5%,
il resto sono Cu
1083Saldatura a gas, saldatura ad arco di argon e saldatura ad arco plasma di rame puro
SCa6560
(CuSi3Mn)
HS211Filo per saldatura in bronzoω(Si)=2.8%~4.0%
ω(Mn) ≤ 1,5%,
il resto sono Cu
958Saldatura a gas, saldatura ad arco con ammoniaca e arco al plasma saldatura del bronzo
SCu4700
(CuZn40Sn)
HS221Filo per saldatura in ottoneω(Cu)=57% -61%
ω(Sn)=0,25% -1,0%, il resto è Zn
886Saldatura a gas, argon saldatura ad arco e la saldatura ad arco plasma dell'ottone
SCu6800
(CuZn40Ni)
HS222Saldatura dell'ottone filoω(Cu)=56% -60%
ω(Sn)=0,8% -1,1%
ω(Si)=0,05% -0,15%
ω(Fe)=0,25% -1,20% ω(Ni)=0,2% -0,8%
Il resto sono Zn
860
SCu6810A
(CuZn40SnSi)
HS223Filo per saldatura in ottoneω(Cu)=58% -62%
ω(Si)=0,1% -0,5%
ω(Sn) ≤ 1,0.
Il resto sono Zn
905

Tabella 3-4: Tipi, gradi, composizioni chimiche e applicazioni comuni di alluminio e alluminio Saldatura di leghe Fili.

Modello di filo per saldaturaGrado del filo di saldaturanomePrincipali componenti chimiciPunto di fusione/℃scopo
SAl1450
(A199,5Ti)
HS301Filo per saldatura in alluminio puroω(Al)≥99.5%660Saldatura a gas e argon saldatura ad arco di alluminio puro
SAl4043
(AIS)
HS311Filo per saldatura in lega di alluminio e silicioω(Si)=4,5% -6%,
altri sono Al
580-610Saldatura dell'alluminio leghe diverse da quelle di alluminio e magnesio
SAB103
(AIMnl))
HS321Filo per saldatura in lega di alluminio e manganeseω(Mn)=1,0% -1,6%,
il resto sono Al
643-654Saldatura a gas e ad arco con ammoniaca di leghe di alluminio e manganese
SAl5556
(AlMg5 MnlTi)
HS331Alluminio lega di magnesio filo di saldaturaω(Mg)=4.7%~5.5%
ω(Mn)=0,3% -1,0%
ω(Ti)=0,05% -0,2
Il resto sono Al
638-660Saldatura di leghe di alluminio e magnesio e leghe di alluminio e zinco magnesio

Tabella 3-5: Tipi, gradi, composizioni chimiche e applicazioni dei fili per saldatura a gas in ghisa.

Modello e grado del filo di saldaturaComposizione chimica/% scopo
ω
(C)
ω
(Mn))
ω
(S)
ω
(P)
ω
(Si))
RZC-I3.20-3.500.6-0.75≤0.100.5-0.752.7-3.0Saldatura di riparazione di ghisa grigia
RZC-23.5-4.50.3-0.8≤0.1≤0.053.0-3.8
HS4013.0~4.20.3-0.8≤0.08≤0.52.8-3.6
HS4023.0-4.20.5-0.8≤0.05≤0.53.0-3.6Riparazione mediante saldatura della ghisa sferoidale

(2) Gas Flusso di saldatura

Tabella 3-6: Gradi, prestazioni e applicazioni dei flussi di saldatura a gas comunemente utilizzati.

Grado del flusso di saldaturanomePrestazioni di baseApplicazione
CJ101Flusso di saldatura a gas per acciaio inossidabile e acciaio termoresistenteHa un punto di fusione di 900℃ e buone proprietà umettanti, in grado di impedire l'ossidazione del metallo fuso. La scoria è facile da rimuovere dopo la saldatura.Utilizzato per il gas saldatura dell'acciaio inossidabile e acciaio resistente al calore
CJ201Flusso di saldatura a gas per ghisaHa un punto di fusione di 650℃ e ha una reazione alcalina. È dotato di deliquescenza e può rimuovere efficacemente i silicati e gli ossidi generati durante la lavorazione del gas. saldatura della ghisa. Ha anche la funzione di accelerare la fusione dei metalli.Utilizzato per la saldatura a gas di parti in ghisa
CJ301Flusso di saldatura a gas di rameÈ un sale a base di boro, incline alla deliquescenza e con un punto di fusione di circa 650℃. Ha una reazione acida e può dissolvere efficacemente l'ossido di rame e l'ossido rameoso.Utilizzato per il gas saldatura del rame e leghe di rame
CJ401Flusso di saldatura a gas per alluminioIl punto di fusione è di circa 560℃, ha una reazione acida e può distruggere efficacemente la pellicola di ossido di alluminio. Tuttavia, a causa della sua forte igroscopicità, può provocare corrosione dell'alluminio nell'aria. Dopo la saldatura, le scorie devono essere pulite accuratamente.Utilizzato per la saldatura a gas di alluminio e leghe di alluminio

I gradi di flusso per saldatura a gas sono rappresentati da CJ seguito da tre cifre e il metodo di codifica è: CJxxx.

3. Apparecchiature e strumenti per la saldatura a gas.

La composizione delle apparecchiature di saldatura a gas:

  • 1. Tubo flessibile dell'ossigeno
  • 2. Torcia di saldatura
  • 3. Tubo flessibile dell'acetilene
  • 4. Bombola di acetilene
  • 5. Regolatore di acetilene
  • 6. Regolatore di ossigeno
  • 7. Bombola di ossigeno

1. Bombola di ossigeno

a) Aspetto b) Struttura
  • 1. Fondo della bottiglia
  • 2. Corpo del cilindro
  • 3. Cerchio per bottiglie
  • 4. Valvola della bombola di ossigeno
  • 5. Tappo per bottiglia
  • 6. Testa del cilindro

2. Bombola di acetilene

a) Aspetto b) Struttura
  • 1. Bocca della bottiglia
  • 2. Tappo della bottiglia
  • 3. Valvola del cilindro
  • 4. L'amianto
  • 5. Corpo del cilindro
  • 6. Materiale di riempimento poroso
  • 7. Fondo della bottiglia

3. Bombola di gas di petrolio liquefatto (bombola GPL)

a) Aspetto b) Struttura
  • 1. Scudo protettivo
  • 2. Valvola del cilindro
  • 3. Corpo del cilindro
  • 4. Base

4. Regolatore di pressione

(1) Funzioni e tipi di regolatori di pressione

La funzione di un regolatore di pressione è quella di ridurre il gas ad alta pressione nella bombola alla pressione richiesta per il funzionamento e di mantenere una pressione stabile durante il funzionamento.

I regolatori di pressione possono essere classificati in regolatori di pressione per l'ossigeno, regolatori di pressione per l'acetilene, regolatori di pressione per il gas di petrolio liquefatto, ecc. in base al loro utilizzo.

In base alla loro struttura, possono essere classificati in regolatori monostadio e bistadio. In base ai loro principi di funzionamento, possono essere classificati in regolatori ad azione diretta e ad azione inversa.

(2) Regolatore di ossigeno

Regolatore di ossigeno ad azione inversa monostadio
a) Aspetto b) Stato di non lavoro c) Stato di lavoro
  • 1. Manometro di alta pressione
  • 2. Camera ad alta pressione
  • 3. Camera di bassa pressione
  • 4. Molla di regolazione della pressione
  • 5. Maniglia di regolazione della pressione
  • 6. Diaframma
  • 7. Passaggio
  • 8. Stelo della valvola
  • 9. Molla dello stelo della valvola
  • 10. Manometro di bassa pressione

(3) Regolatore dell'acetilene

(4) Petrolio liquefatto Regolatore di gas

La funzione del regolatore di gas di petrolio liquefatto è quella di ridurre la pressione nella bombola del gas alla pressione di esercizio e di stabilizzare la pressione di uscita per garantire un'erogazione uniforme del gas.

In genere, i regolatori per uso domestico possono essere leggermente modificati per essere utilizzati per il taglio generale spessore della lamiera d'acciaio.

Inoltre, il regolatore di gas di petrolio liquefatto può essere utilizzato direttamente con un regolatore di propano.

5. Torcia di saldatura

(1) Funzioni e Tipi di saldatura Torcia

La funzione di una torcia di saldatura è quella di miscelare gas combustibile e ossigeno in una certa proporzione e di spruzzarli a una certa velocità per la combustione, generando così una fiamma con una certa energia, composizione e forma stabile.

In base alle diverse modalità di miscelazione del gas combustibile e dell'ossigeno, le torce di saldatura possono essere suddivise in torce di saldatura a iniezione (note anche come torce a bassa intensità di ossigeno).saldatura a pressione ) e torce di saldatura a pressione uguale.

(2) Struttura e principio della torcia di saldatura a iniezione

Torcia di saldatura a iniezione
a) Aspetto b) Struttura
  • 1. Valvola dell'acetilene
  • 2. Guaina per acetilene
  • 3. Condotto per l'ossigeno
  • 4. Valvola dell'ossigeno
  • 5. Ugello
  • 6. Tubo di iniezione
  • 7. Condotto per gas misto
  • 8. Coppia di ugelli di saldatura

(3) Rappresentazione del modello di torcia di saldatura

Il modello di torcia di saldatura è composto dalla lettera Pinyin "H" seguita dal numero di serie e dalle specifiche che rappresentano la forma strutturale e la modalità operativa.

6. Tubo del gas

I gas contenuti nella bombola di ossigeno e nella bombola di acetilene devono essere trasportati alla torcia di saldatura o di taglio attraverso tubi di gomma.

Secondo lo standard nazionale "Tubo di gomma per saldatura a gas, taglio e operazioni simili", il tubo dell'ossigeno è blu e quello dell'acetilene è rosso.

La lunghezza del tubo flessibile collegato alla torcia di saldatura non dovrebbe essere inferiore a 5 metri, ma se è troppo lungo, aumenterà la resistenza al flusso di gas.

In genere, si consiglia una lunghezza di 10-15 metri. Il tubo di gomma utilizzato per la torcia di saldatura non deve essere contaminato da olio o da perdite di gas ed è severamente vietato scambiare i tubi tra gas diversi.

7. Altri strumenti ausiliari

(1) Occhiali da saldatura

(2) Pistola di accensione

La pistola di accensione a pistola è il modo più sicuro e conveniente per accendere la torcia di saldatura.

Inoltre, gli strumenti per la saldatura comprendono anche strumenti per la pulizia, come spazzole per fili, martelli e lime; strumenti per il collegamento e la chiusura dei passaggi del gas, come pinze, fili, fascette per tubi, chiavi e aghi per la pulizia degli ugelli di saldatura.

4. Processo di saldatura a gas

1. Forma di unione

Forme di giunzione nella saldatura a gas
  • a) Giunto a labbro
  • b) Giunto di testa
  • c) Giunto d'angolo

Tabella 3-7 Forma e dimensioni di un giunto a sovrapposizione e di un giunto di testa per acciai a basso tenore di carbonio

Modulo comuneSpessore della piastra/mmBordi arricciati e smussati/mmSpazio/mmAngolo della scanalaturaDiametro del filo di saldatura/mm
Giunto a crimpare0.5-1.01.5-2.0  non è necessario
Giunto di testa con scanalatura a I1.0-5.0 1.0-4.0 2.0-4.0
Giunto di testa con scanalatura a V>5.01.5-3.02.0-4.0Metodo di saldatura sinistro 80°, metodo di saldatura destro 60°.3.0-6.0

2. Parametri di saldatura a gas

(1) Tipo, grado e diametro del filo di saldatura

Spessore della saldatura/mm1-22-33-55-1010-15
Diametro del filo di saldatura/mm1-2 o senza filo di saldatura2-33-3.23.2-44-5

(2) Flusso di saldatura a gas

La scelta del flusso di saldatura a gas deve basarsi sulla composizione e sulle proprietà del pezzo da saldare. In generale, l'acciaio strutturale al carbonio non richiede un flusso per la saldatura a gas.

Tuttavia, l'acciaio inossidabile, l'acciaio resistente al calore, la ghisa, il rame e le leghe di rame, l'alluminio e le leghe di alluminio richiedono l'uso di un flusso di saldatura a gas per la saldatura a gas.

(3) Proprietà ed efficienza delle fiamme

1) Proprietà delle fiamme

2) Efficienza delle fiamme

Tabella 3-9 Selezione delle fiamme di saldatura a gas per vari materiali metallici.

Tipo di materialeTipo di fiammaTipo di materialeTipo di fiamma
Acciaio a basso e medio tenore di carbonioFiamma neutraAlluminio nichel acciaioFiamme neutre o leggermente più neutre dell'acetilene
Acciaio basso legatoFiamma neutraAcciaio al manganeseFiamma di ossido
Rame violaFiamma neutraLamiera di ferro zincataFiamma di ossido
Alluminio e leghe di alluminioFiamma neutra o leggermente carbonizzataAcciaio ad alta velocitàFiamma di carbonizzazione
Piombo, stagnoFiamma neutraLega duraFiamma di carbonizzazione
BronzoFiamma neutra o di leggera ossidazioneAcciaio ad alto tenore di carbonioFiamma di carbonizzazione
Acciaio inoxFiamma neutra o leggermente carbonizzataGhisaFiamma di carbonizzazione
OttoneFiamma di ossidoNichelFiamma di carbonizzazione o fiamma neutra

(4) Dimensione dell'ugello e angolo di inclinazione della torcia di saldatura

L'ugello è l'uscita del gas misto ossiacetilene. Ogni torcia di saldatura è dotata di una serie di ugelli di diametro diverso. Quando si saldano pezzi più spessi, è necessario scegliere un ugello più grande.

Tabella 3-10 Selezione degli ugelli per saldature di diverso spessore.

Numero dell'ugello di saldatura12345
Spessore della saldatura/mm<1.51~32~44~77~11
Relazione tra l'angolo di inclinazione della torcia di saldatura e lo spessore del pezzo saldato
Posizione del filo di saldatura rispetto alla torcia di saldatura e al pezzo da saldare

(5) Direzione di saldatura.

a) Metodo di saldatura a destra
b) Metodo di saldatura a sinistra

(6) Velocità di saldatura.

Impatto dei parametri di saldatura a gas su Qualità della saldatura e la formazione Weld Seam.

Velocità di saldatura:

  • Troppo veloce, facile causa di fusione della saldatura
  • Troppo lento, facile causa di surriscaldamento della saldatura

Diametro del filo di saldatura:

  • Troppo fine, può provocare una fusione incompleta della cordone di saldatura
  • Troppo spesso, facile surriscaldamento delle parti saldate

Numero dell'ugello di saldatura:

  • Numero elevato, alta efficienza di fiamma
  • Numero ridotto, basso tasso di energia della fiamma

Stato superficiale del materiale di base:

  • Le superfici con macchie di vernice o di ruggine possono facilmente produrre porosità.
  • Una pulizia incompleta delle saldature può portare all'inclusione di scorie.

Distanza dall'estremità dell'ugello di saldatura al pezzo saldato:

  • Se è troppo grande, il tasso di energia della fiamma diminuisce, il che può facilmente portare a una fusione incompleta del cordone di saldatura.
  • Troppo piccolo, facile causa di surriscaldamento della saldatura

3. Taglio a gas

1. Principio, caratteristiche e applicazioni del taglio a gas

1. Principio del taglio a gas

Il taglio a gas è un metodo di taglio che utilizza l'energia termica di una fiamma di gas per preriscaldare l'area di taglio di un pezzo alla temperatura di accensione, quindi spruzza un flusso di ossigeno da taglio ad alta velocità, facendolo bruciare e rilasciando calore, realizzando così il processo di taglio.

Processo di taglio a gas
  • 1 – Kerf
  • 2 – Ugello di taglio
  • 3 - Flusso di ossigeno
  • 4 - Pezzo da lavorare
  • 5 - Ossido
  • 6 - Fiamma di preriscaldamento

2. Caratteristiche e applicazioni del taglio a gas

(1) Vantaggi del taglio a gas:

  • Efficienza di taglio superiore, in particolare per l'acciaio, che supera in velocità la maggior parte dei metodi di taglio meccanico.
  • Economicamente conveniente per forme trasversali complesse e spessori impegnativi per i metodi meccanici.
  • Investimento iniziale inferiore rispetto alle attrezzature di taglio meccanico, con strumenti portatili e leggeri adatti alle operazioni sul campo.
  • Manovrabilità eccezionale, che consente rapidi cambi di direzione quando si tagliano piccoli archi o disegni intricati.
  • Versatilità nelle operazioni di taglio sia manuali che meccanizzate, per offrire flessibilità in diverse applicazioni.

(2) Svantaggi del taglio a gas:

  • Accuratezza dimensionale ridotta rispetto ai metodi di taglio meccanico di precisione, con tolleranze più ampie.
  • Rischi per la sicurezza, tra cui rischi di incendio, potenziali danni alle apparecchiature e pericoli di ustione per l'operatore a causa delle fiamme di preriscaldamento ad alta temperatura e delle scorie calde espulse.
  • Necessità di sistemi robusti di controllo delle polveri e di ventilazione per gestire i gas di combustione e i sottoprodotti dell'ossidazione dei metalli, garantendo la sicurezza sul posto di lavoro e la conformità ambientale.
  • Limitazioni dei materiali, efficaci soprattutto sui metalli ferrosi che subiscono reazioni esotermiche durante il taglio.

(3) Applicazioni del taglio a gas

Il taglio a gas gode di un'ampia diffusione industriale grazie alla sua elevata efficienza, economicità e semplicità operativa. Eccelle in:

  • Taglio di lastre di acciaio e fabbricazione di pezzi di forma complessa in vari orientamenti e posizioni.
  • Apertura di smussi di saldatura precisi per le successive operazioni di saldatura, fondamentali nella fabbricazione di acciaio strutturale.
  • Rimuovere in modo efficiente le alzate di colata nelle operazioni di fonderia, migliorando la lavorazione successiva alla colata.
  • Applicazioni di taglio per impieghi gravosi, in grado di tagliare spessori di acciaio fino a 300 mm o più, rendendolo indispensabile nella costruzione navale, nella produzione di macchinari pesanti e nei progetti di costruzione su larga scala.

2. Condizioni e proprietà di taglio a gas dei metalli

1. Condizioni per il taglio a gas

(1) Il punto di accensione del metallo in ossigeno deve essere inferiore al suo punto di fusione. Questa è la condizione fondamentale per il normale processo di ossidazione.taglio del carburante.

(2) Il punto di fusione dell'ossido metallico prodotto durante il processo di ossitaglio deve essere inferiore al punto di fusione del metallo stesso e deve avere una buona fluidità, in modo che l'ossido possa essere soffiato via dalla superficie di taglio. kerf allo stato liquido.

Tabella 3-11 Punti di fusione di sostanze comuni Materiali metallici e i loro ossidi.

Materiali metalliciPunto di fusione del metallo/℃Punto di fusione dell'ossido/℃
ferro puro15351300-1500
acciaio dolce15001300~1500
acciaio ad alto tenore di carbonio1300~14001300-1500
alluminio12001300~1500
rame10841230-1336
piombo3272050
alluminio6582050
cromo15501990
nichel14501990
zinco4191800

(3) La combustione dei metalli nel getto di ossigeno da taglio deve essere una reazione esotermica. Questo perché il risultato di una reazione esotermica è la produzione di una grande quantità di calore dalla combustione dello strato metallico superiore, che svolge un ruolo di preriscaldamento per lo strato metallico inferiore.

(4) La conducibilità termica del metallo non deve essere troppo elevata. In caso contrario, il calore rilasciato dall'ossidazione durante la fiamma di preriscaldamento e la processo di taglio a gas sarà condotto e dissipato, rendendo impossibile l'avvio o l'arresto del taglio del gas a metà strada.

2. Proprietà di taglio a gas dei metalli comuni

(1) Gli acciai a basso tenore di carbonio e gli acciai debolmente legati possono soddisfare i requisiti per un taglio a gas senza problemi.

(2) La ghisa non può essere tagliata con l'ossitaglio.

(3) L'acciaio ad alto tenore di cromo e l'acciaio al cromo-nichel producono ossido di cromo e ossido di nichel ad alta fusione (circa 1990℃), rendendo difficile il taglio a gas.

(4) Il rame, l'alluminio e le loro leghe hanno punti di accensione superiori ai loro punti di fusione e una buona conducibilità termica, che rendono difficile il taglio a gas.

3. Attrezzature e strumenti per il taglio a gas

1. Torcia da taglio

(1) Funzione e classificazione della torcia da taglio

La funzione di una torcia da taglio è quella di miscelare gas combustibile e ossigeno in una certa proporzione e in modo da formare una fiamma di preriscaldamento con una certa energia e forma, e di spruzzare ossigeno da taglio al centro della fiamma di preriscaldamento per il taglio a gas.

Le torce da taglio possono essere suddivise in due tipi: torcia da taglio a iniezione e torcia da taglio a pressione uguale, in base alle diverse modalità di miscelazione di gas combustibile e ossigeno.

In base ai diversi tipi di gas combustibile, possono essere suddivise in torce da taglio ad acetilene, torce da taglio a gas di petrolio liquefatto e così via.

(2) Struttura e principio della torcia da taglio a iniezione

Struttura della torcia da taglio a iniezione.

Torcia da taglio a iniezione
a) Aspetto b) Struttura
  • 1. Ugello di taglio
  • 2. Tubo di miscelazione del gas
  • 3. Tubo di iniezione
  • 4. Ugello
  • 5. Valvola di preriscaldamento del regolatore di ossigeno
  • 6. Valvola del regolatore dell'acetilene
  • 7. Connettore per acetilene
  • 8. Connettore dell'ossigeno
  • 9. Taglio della valvola del regolatore di ossigeno
  • 10. Taglio del tubo dell'ossigeno.
Ugello di taglio e ugello di saldatura
a) Ugello di saldatura b) Ugello di taglio circolare c) Ugello di taglio a fiore.

Durante il taglio a gas, aprire prima la valvola di regolazione dell'ossigeno di preriscaldamento e la valvola di regolazione dell'acetilene e accendere per produrre una fiamma di preriscaldamento per preriscaldare il pezzo da lavorare.

Quando il pezzo è preriscaldato al punto di accensione, aprire la valvola di regolazione dell'ossigeno di taglio.

A questo punto, l'ossigeno di taglio ad alta velocità passa attraverso il tubo dell'ossigeno di taglio e viene spruzzato dal foro centrale dell'ugello di taglio per eseguire il taglio a gas.

(3) Rappresentazione del modello di torcia da taglio

Il modello di torcia da taglio è composto dalla lettera cinese Pinyin G e da un numero che rappresenta la struttura e la modalità operativa, nonché le specifiche.

(3) Metodo di rappresentazione del modello di torcia da taglio

Il modello di torcia da taglio è composto dalla lettera cinese Pinyin G e da una sequenza di numeri e specifiche che rappresentano la forma strutturale e il metodo di funzionamento.

(4) Torcia da taglio a gas di petrolio liquefatto

Per le torce da taglio a gas di petrolio liquefatto, a causa delle diverse caratteristiche di combustione tra il gas di petrolio liquefatto e l'acetilene, non è possibile utilizzare direttamente la torcia da taglio a iniettore utilizzata per l'acetilene.

È necessario modificare la torcia di taglio o utilizzare un ugello di taglio speciale per il gas di petrolio liquefatto.

Oltre all'automodifica, le torce da taglio a gas di petrolio liquefatto possono essere acquistate anche come attrezzature specializzate.

(5) Torcia da taglio a pari pressione.

Torcia da taglio a pari pressione
a) Aspetto b) Struttura
  • 1- Ugello di taglio
  • 2- Giunto dell'ugello
  • 3- Taglio del tubo dell'ossigeno
  • 4- Tubo per gas acetilene
  • 5- Regolatore di ossigeno da taglio
  • 6- Corpo principale
  • 7- Giunto di ossigeno
  • 8- Giunto ad acetilene
  • 9- Regolatore di preriscaldamento dell'ossigeno
  • 10- Preriscaldamento del tubo dell'ossigeno

2. Macchina da taglio a gas

Una macchina per il taglio a gas è un'apparecchiatura meccanizzata che sostituisce le torce manuali per il taglio a gas.

(1) Macchina da taglio a gas semiautomatica.

(2) Taglierina a gas per profili.

(3) Macchina da taglio a gas CNC.

1- Binario di guida 2- Gantry 3- Carrello 4- Meccanismo di controllo 5- Torcia di taglio.

4. Processo di taglio a gas

1. Parametri di taglio a gas.

Tabella 3-12: Relazione tra Piastra in acciaio Spessore di taglio del gas, velocità di taglio e pressione dell'ossigeno.

Spessore della piastra d'acciaio
/mm
Velocità di taglio del gas
/(mn/min)
Pressione dell'ossigeno
/MPa
4450-5000.2
5400-5000.3
10340-4500.35
15300-3750.375
20260-3500.4
25240-2700.425
30210-2500.45
40180-2300.45
60160-2000.5
80450-1800.6

(2) Velocità di taglio del gas

a) Velocità normale b) Velocità eccessiva.

(3) Proprietà ed efficienza della fiamma di preriscaldamento.

Lo scopo della fiamma di preriscaldamento è quello di riscaldare le parti metalliche da tagliare e mantenere una temperatura tale da poter bruciare nel flusso di ossigeno, provocando al contempo il distacco e la fusione dell'ossido sulla superficie dell'acciaio, per facilitare la combinazione del flusso di ossigeno con il ferro.

L'efficienza della fiamma di preriscaldamento è espressa in termini di quantità di gas combustibile consumato all'ora e deve essere selezionata in base allo spessore della parte da tagliare.

In generale, maggiore è lo spessore della parte da tagliare, maggiore deve essere l'efficienza della fiamma di preriscaldamento.

(4) Angolo di inclinazione dell'ugello e della parte da tagliare.

Relazione tra l'angolo di inclinazione dell'ugello di taglio e lo spessore del pezzo da tagliare.

Spessore di taglio
/mm
<66-30>30
Iniziare a tagliareDopo aver tagliatoSmettere di tagliare
Direzione dell'angolo di inclinazioneInclinazione all'indietroVerticaleInclinazione in avantiVerticaleInclinazione all'indietro
Angolo di inclinazione25°-45°5~10°5°~10°

(5) Distanza tra l'ugello di taglio e la superficie del pezzo da tagliare.

La distanza tra l'ugello di taglio e la superficie del pezzo da tagliare deve essere determinata in base alla lunghezza della fiamma di preriscaldamento e allo spessore del pezzo da tagliare, generalmente tra 3 e 5 mm.

Questa condizione di riscaldamento è ottimale e riduce al minimo la possibilità di carburazione della superficie di taglio.

Quando lo spessore della parte da tagliare è inferiore a 20 mm, la fiamma può essere più lunga e la distanza può essere aumentata in modo appropriato.

Quando lo spessore della parte da tagliare è maggiore o uguale a 20 mm, la fiamma deve essere più corta e la distanza deve essere opportunamente ridotta a causa della minore velocità di taglio del gas.

2. Tempra del taglio a gas (saldatura).

(1) Il tubo per il trasporto del gas è troppo lungo, troppo stretto o troppo attorcigliato.

(2) Il tempo di taglio (saldatura) del gas è troppo lungo o l'ugello di taglio (saldatura) è troppo vicino al pezzo.

(3) La faccia finale dell'ugello di taglio (saldatura) aderisce a troppe particelle di metallo fuso schizzate fuori.

(4) Particelle carboniose solide o altre sostanze aderiscono al passaggio del gas all'interno del tubo per il trasporto del gas o della torcia di taglio (saldatura).

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Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.

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