Um guia para técnicas de corte e soldagem a gás

Você já se perguntou como funciona a soldagem a gás e por que ela é tão importante na engenharia mecânica? Este artigo detalha os princípios, os tipos de chamas de gás e os materiais usados na soldagem a gás. Ao final, você entenderá como os diferentes gases e arames de soldagem afetam a qualidade e a segurança dos processos de soldagem.

Índice

Chama de gás

1. Gases que produzem chamas de gás

(1) Oxigênio

O oxigênio é um gás em temperatura e pressão normais, com a fórmula molecular O2.

O oxigênio em si não é combustível, mas pode ajudar outras substâncias combustíveis a queimar e tem um forte efeito de promoção da combustão.

A pureza do oxigênio tem um impacto direto sobre a qualidade, a produtividade e o consumo de oxigênio da soldagem a gás e da corte a gás.

Quanto maior for a pureza do oxigênio, melhor será a qualidade da soldagem e do corte a gás.

(2) Acetileno

O acetileno é um composto de hidrocarboneto incolor com um odor especial, obtido pela interação de carbeto de cálcio e água, com a fórmula molecular C2H2.

O acetileno é um gás combustível, e a temperatura da chama gerada quando ele é misturado ao ar é de 2350 °C, enquanto a temperatura da chama gerada quando ele é misturado ao oxigênio e queimado é de 3000 a 3300 °C.

O acetileno é um gás perigoso que é explosivo sob determinadas condições de pressão e temperatura.

(3) Gás liquefeito de petróleo (GLP)

O gás liquefeito de petróleo é composto principalmente de hidrocarbonetos, como propano (C3H8), butano (C4H10) e propileno (C3H6).

Ele existe como um gás sob pressão normal, mas pode ser liquefeito a uma pressão de 0,8-1,5 MPa para armazenamento e transporte, daí o nome Gás Liquefeito de Petróleo.

Assim como o acetileno, o GLP é explosivo quando misturado ao ar ou ao oxigênio, mas é muito mais seguro do que o acetileno.

2. Tipos e propriedades das chamas de gás

(1) Chama de oxi-acetileno.

A estrutura e a forma da chama de oxi-acetileno:

a) Chama neutra b) Chama de cementação c) Chama de oxidação

1- Centro da chama 2- Chama interna 3- Chama externa

Tipo de chamaRelação de mistura de oxigênio e acetilenoTemperatura máxima da chama/℃Características da chama
Chama neutra1.1-1.23050-3150O oxigênio e o acetileno são totalmente queimados, sem excesso de oxigênio nem de acetileno. O núcleo da chama é brilhante, com contornos claros, e a chama interna tem um certo grau de redutibilidade
Chama de carbonização<1.12700-3000O acetileno é excedente, e há carbono e hidrogênio livres na chama, o que tem um forte efeito de redução e também um certo efeito de carbono. A chama inteira da chama de carbonização é mais longa do que a da chama neutra
Chama de óxido>1.23100-3300Há um excesso de oxigênio na chama, que tem fortes propriedades oxidantes. A chama inteira é curta e as camadas das chamas interna e externa não são claras
  • Chama de gás de petróleo liquefeito com oxigênio

A estrutura da chama de gás liquefeito de petróleo com oxigênio é basicamente a mesma da chama de oxi-acetileno e também pode ser classificada em chama oxidante, chama carburizante e chama neutra.

O centro da chama passa por reações de decomposição parcial, mas com menos produtos de decomposição.

A chama interna não é tão brilhante quanto a do acetileno e parece levemente azulada, enquanto a chama externa é mais clara e mais longa do que a chama do oxi-acetileno.

Devido ao ponto de ignição mais alto do Gás Liquefeito de Petróleo, ele é mais difícil de inflamar do que o acetileno e requer uma chama direta para a ignição.

Soldagem a gás

1. Princípios, características e aplicações da soldagem a gás.

(1) Princípios de soldagem a gás.

Gás Processo de soldagem Diagrama

1 - Tubo de mistura de gás; 2 - Peça de trabalho; 3 - Junta de solda; 4 - Arame de enchimento; 5 - Arame de solda. Chama de soldagem a gás; 6 - Tocha de soldagem.

(2) Características e aplicações da soldagem a gás

As vantagens da soldagem a gás são que ela requer equipamentos simples, é fácil de operar, tem baixo custo e grande capacidade de adaptação. Ela pode ser usada em locais sem fornecimento de eletricidade para uma soldagem conveniente.

As desvantagens da soldagem a gás são que a temperatura da chama é baixa, o aquecimento é disperso, a zona afetada pelo calor é ampla, a peça de trabalho é facilmente deformada e superaquecida, e a qualidade do gás é baixa. juntas de solda não é tão fácil de garantir como na soldagem a arco com eletrodo.

A produtividade é baixa e é difícil soldar metais espessos. Também é um desafio conseguir a automação.

2. Materiais de soldagem a gás

(1) Arame de solda a gás

Tabela 3-2 Grau e uso de arames de solda de aço comuns.

Arame de solda de aço estrutural carbonoArame de solda de aço estrutural de ligaArame de solda de aço inoxidável
GraufinalidadeGraufinalidadeGrauObjetivo:
H08Soldagem de estruturas gerais de aço com baixo teor de carbonoH10Mn2Mesma finalidade que HO8MnH03Cr21Ni10Soldagem de aço inoxidável de carbono ultrabaixoJunção de aço inoxidável tipo 18-8
H08Mn2Si
H08ASoldagem de importantes aços de baixo e médio carbono e de certos aços de baixo carbono. liga de aço estruturasH10Mn2MoASoldagem de aço comum de baixa ligaH06Cr21Ni10Soldagem de aço inoxidável tipo 18-8
H08EMesma finalidade do H08A, com bom desempenho de processoH10Mn2MoVASoldagem de aço comum de baixa ligaH08Cr21Ni10Soldagem de aço inoxidável tipo 18-8
H0SMnSoldagem de estruturas importantes de aço carbono e aço comum de baixa liga, como caldeiras, vasos de pressão, etc.HO8CrMoASoldagem de cromo aço molibdênio e outros HO8Cr19Ni10TiSoldagem de aço estrutural de alta resistência e aço de liga resistente ao calor, etc.
H08MnAMesma finalidade do H08Mn, mas com bom desempenho de processoH18CrMoAAço estrutural soldado, como aço cromo molibdênio, aço cromo-manganês-silício etc.H12C24Ni13Soldagem de aço estrutural de alta resistência e aço de liga resistente ao calor, etc.
H15ASoldagem de peças de resistência médiaH30CrMnSiASoldagem de aço cromo manganês silícioH12Cr26Ni21Soldagem de aço estrutural de alta resistência e aço de liga resistente ao calor, etc. 
H15MnSoldagem de peças de resistência médiaH10CrMoASoldagem de ligas de aço resistentes ao calor
Modelo de arame de soldaGrau do fio de soldanomePrincipais componentes químicosPonto de fusão/℃finalidade
SCu1898
(CuSnl)
HS201Fio de solda de cobre puroω(Sn) ≤ 1,0%
ω(Si)=0,35% -0,5% 
ω(Mn)=0,35% -0,5%,
Os demais são Cu
1083Soldagem a gás, soldagem a arco de argônio e soldagem a arco plasma de cobre puro
SCa6560
(CuSi3Mn)
HS211Arame de solda de bronzeω(Si)=2.8%~4.0%
ω(Mn) ≤ 1,5%,
Os demais são Cu
958Soldagem a gás, soldagem a arco de amônia e arco de plasma soldagem de bronze
SCu4700
(CuZn40Sn)
HS221Arame de solda de latãoω(Cu)=57% -61%
ω(Sn)=0,25% -1,0%, o restante é Zn
886Soldagem a gás, argônio soldagem a arco e soldagem a arco plasma de latão
SCu6800
(CuZn40Ni)
HS222Solda de latão fioω(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%
O restante é Zn
860
SCu6810A
(CuZn40SnSi)
HS223Arame de solda de latãoω(Cu)=58% -62%
ω(Si)=0,1% -0,5%
ω(Sn) ≤ 1,0.
O restante é Zn
905

Tabela 3-4: Tipos, classes, composições químicas e aplicações comuns de alumínio e alumínio Soldagem de ligas Fios.

Modelo de arame de soldaGrau do fio de soldanomePrincipais componentes químicosPonto de fusão/℃finalidade
SAl1450
(A199.5Ti)
HS301Fio de solda de alumínio puroω(Al)≥99.5%660Soldagem a gás e argônio soldagem a arco de alumínio puro
SAl4043
(AIS)
HS311Fio de solda de liga de alumínio e silícioω(Si)=4,5% -6%,
Outros são Al
580-610Soldagem de alumínio ligas que não sejam ligas de alumínio e magnésio
SAB103
(AIMnl)
HS321Fio de solda de liga de alumínio e manganêsω(Mn)=1,0% -1,6%,
Os demais são Al
643-654Soldagem a gás e soldagem a arco de amônia da liga de alumínio e manganês
SAl5556
(AlMg5 MnlTi
HS331Alumínio liga de magnésio arame de soldaω(Mg)=4.7%~5.5%
ω(Mn)=0,3% -1,0%
ω(Ti)=0,05% -0,2
Os demais são Al
638-660Soldagem de ligas de alumínio e magnésio e ligas de alumínio e zinco e magnésio

Tabela 3-5: Tipos, classes, composições químicas e aplicações de arames para soldagem a gás de ferro fundido.

Modelo e classe do arame de soldaComposição química/% finalidade
ω
(C)
ω
(Mn)
ω
(S)
ω
(P)
ω
(Si)
RZC-I3.20-3.500.6-0.75≤0.100.5-0.752.7-3.0Reparo de soldagem de ferro fundido cinzento
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≤0.53.0-3.6Reparo por soldagem de ferro dúctil

(2) Gás Fluxo de solda

Tabela 3-6: Classes, desempenho e aplicações dos fluxos de soldagem a gás comumente usados.

Grau do fluxo de soldagemnomeDesempenho básicoAplicativo
CJ101Fluxo de soldagem a gás para aço inoxidável e aço resistente ao calorTem um ponto de fusão de 900 ℃ e boas propriedades de umectação, o que pode evitar que o metal derretido seja oxidado. A escória é fácil de remover após a soldagem.Usado para gás soldagem de aço inoxidável e aço resistente ao calor
CJ201Fluxo de solda a gás para ferro fundidoTem um ponto de fusão de 650°C e uma reação alcalina. Possui deliquescência e pode remover com eficácia silicatos e óxidos gerados durante o processo de produção de gás. soldagem de ferro fundido. Ele também tem a função de acelerar a fusão de metais.Usado para soldagem a gás de peças de ferro fundido
CJ301Fluxo de solda a gás de cobreÉ um sal à base de boro, propenso a deliquescência e com ponto de fusão de cerca de 650°C. Ele tem uma reação ácida e pode dissolver com eficácia o óxido de cobre e o óxido cuproso.Usado para gás soldagem de cobre e ligas de cobre
CJ401Fluxo de soldagem a gás de alumínioO ponto de fusão é de cerca de 560 ℃, tem uma reação ácida e pode destruir efetivamente o filme de óxido de alumínio. Entretanto, devido à sua forte higroscopicidade, ele pode causar corrosão do alumínio no ar. Após a soldagem, a escória deve ser limpa cuidadosamente.Usado para soldagem a gás de alumínio e ligas de alumínio

Os graus de fluxo de soldagem a gás são representados por CJ seguido de três dígitos, e o método de codificação é: CJxxx.

3. Equipamentos e ferramentas de soldagem a gás.

A composição do equipamento de soldagem a gás:

  • 1. Mangueira de oxigênio
  • 2. Tocha de solda
  • 3. Mangueira de acetileno
  • 4. Cilindro de acetileno
  • 5. Regulador de acetileno
  • 6. Regulador de oxigênio
  • 7. Cilindro de oxigênio

1. Cilindro de oxigênio

a) Aparência b) Estrutura
  • 1. Fundo da garrafa
  • 2. Corpo do cilindro
  • 3. Arco de garrafa
  • 4. Válvula do cilindro de oxigênio
  • 5. Tampa de garrafa
  • 6. Cabeçote do cilindro

2. Cilindro de acetileno

a) Aparência b) Estrutura
  • 1. Boca da garrafa
  • 2. Tampa da garrafa
  • 3. Válvula do cilindro
  • 4. Amianto
  • 5. Corpo do cilindro
  • 6. Material de enchimento poroso
  • 7. Fundo da garrafa

3. Cilindro de gás liquefeito de petróleo (Cilindro de GLP)

a) Aparência b) Estrutura
  • 1. Escudo de proteção
  • 2. Válvula do cilindro
  • 3. Corpo do cilindro
  • 4. Base

4. Regulador de pressão

(1) Funções e tipos de reguladores de pressão

A função de um regulador de pressão é reduzir o gás de alta pressão no cilindro para a pressão necessária para a operação e manter uma pressão estável durante a operação.

Os reguladores de pressão podem ser classificados em reguladores de pressão de oxigênio, reguladores de pressão de acetileno, reguladores de pressão de gás liquefeito de petróleo, etc., de acordo com seus usos.

De acordo com suas estruturas, eles podem ser classificados em reguladores de estágio único e de dois estágios. De acordo com seus princípios de funcionamento, eles podem ser classificados em reguladores de ação direta e de ação reversa.

(2) Regulador de oxigênio

Regulador de oxigênio de ação reversa de estágio único
a) Aparência b) Estado de não funcionamento c) Estado de funcionamento
  • 1. Medidor de alta pressão
  • 2. Câmara de alta pressão
  • 3. Câmara de baixa pressão
  • 4. Mola de ajuste de pressão
  • 5. Alça de ajuste de pressão
  • 6. Diafragma
  • 7. Passagem
  • 8. Haste da válvula
  • 9. Mola da haste da válvula
  • 10. Medidor de baixa pressão

(3) Regulador de acetileno

(4) Petróleo liquefeito Regulador de gás

A função do Regulador de Gás Liquefeito de Petróleo é reduzir a pressão no cilindro de gás para a pressão de trabalho e estabilizar a pressão de saída para garantir o fornecimento uniforme de gás.

Em geral, os reguladores para uso doméstico podem ser ligeiramente modificados para serem usados no corte em geral espessura da chapa de aço.

Além disso, o regulador de gás liquefeito de petróleo também pode ser usado diretamente com um regulador de propano.

5. Tocha de solda

(1) Funções e Tipos de soldagem Tocha

A função de uma tocha de soldagem é misturar gás combustível e oxigênio em uma determinada proporção e pulverizá-los a uma determinada velocidade para combustão, gerando assim uma chama com determinada energia, composição e forma estável.

De acordo com as diferentes formas de misturar gás combustível e oxigênio, as tochas de soldagem podem ser divididas em tochas de soldagem do tipo injeção (também conhecidas como tochas de baixa pressão) e tochas de soldagem do tipo injeção.soldagem por pressão tochas) e tochas de soldagem de pressão igual.

(2) Estrutura e princípio da tocha de soldagem por injeção

Tocha de soldagem por injeção
a) Aparência b) Estrutura
  • 1. Válvula de acetileno
  • 2. Conduíte de acetileno
  • 3. Conduto de oxigênio
  • 4. Válvula de oxigênio
  • 5. Bocal
  • 6. Tubo de injeção
  • 7. Conduto de gás misto
  • 8. Par de bicos de soldagem

(3) Representação do modelo da tocha de soldagem

O modelo da tocha de soldagem é composto pela letra Pinyin "H" seguida do número de série e da especificação que representa a forma estrutural e o modo de operação.

6. Mangueira de gás

Os gases do cilindro de oxigênio e do cilindro de acetileno precisam ser transportados para a tocha de soldagem ou de corte por meio de mangueiras de borracha.

De acordo com o padrão nacional "Mangueira de borracha para soldagem a gás, corte e operações similares", a mangueira de oxigênio é azul e a mangueira de acetileno é vermelha.

O comprimento da mangueira conectada à tocha de soldagem não deve ser inferior a 5 metros, mas se for muito longa, aumentará a resistência ao fluxo de gás.

Em geral, recomenda-se um comprimento de 10 a 15 metros. A mangueira de borracha usada para a tocha de soldagem não deve ser contaminada com óleo, nem vazar gás, e é estritamente proibido trocar mangueiras entre gases diferentes.

7. Outras ferramentas auxiliares

(1) Óculos de proteção para soldagem

(2) Pistola de ignição

Uma pistola de ignição tipo pistola é a maneira mais segura e conveniente de acender a tocha de soldagem.

Além disso, as ferramentas de soldagem também incluem ferramentas de limpeza, como escovas de arame, martelos e limas; ferramentas para conectar e fechar passagens de gás, como alicates, arame, braçadeiras de mangueira, chaves e agulhas de limpeza para bicos de soldagem.

4. Processo de soldagem a gás

1. Forma de junção

Formas de juntas na soldagem a gás
  • a) Junta sobreposta
  • b) Junta de topo
  • c) Junta de canto

Tabela 3-7 Forma e dimensões da junta sobreposta e da junta de topo para aço de baixo carbono

Formulário conjuntoEspessura da placa/mmBordas onduladas e sem corte/mmLacuna/mmÂngulo da ranhuraDiâmetro do fio de solda/mm
Junta de crimpagem0.5-1.01.5-2.0  sem necessidade
Junta de topo com ranhura em forma de I1.0-5.0 1.0-4.0 2.0-4.0
Junta de topo com ranhura em V>5.01.5-3.02.0-4.0Método de soldagem esquerda 80 °, método de soldagem direita 60 °3.0-6.0

2. Parâmetros de soldagem a gás

(1) Tipo, classe e diâmetro do fio de soldagem

Espessura da solda/mm1-22-33-55-1010-15
Diâmetro do fio de solda/mm1-2 ou sem fio de solda2-33-3.23.2-44-5

(2) Fluxo de solda a gás

A seleção do fluxo de soldagem a gás deve se basear na composição e nas propriedades da peça de trabalho. Em geral, o aço estrutural de carbono não requer fluxo de soldagem a gás para a soldagem a gás.

Entretanto, o aço inoxidável, o aço resistente ao calor, o ferro fundido, o cobre e as ligas de cobre e o alumínio e as ligas de alumínio exigem o uso de fluxo de soldagem a gás para a soldagem a gás.

(3) Propriedades e eficiência das chamas

1) Propriedades das chamas

2) Eficiência das chamas

Tabela 3-9 Seleção de chamas de soldagem a gás para vários materiais metálicos.

Tipo de materialTipo de chamaTipo de materialTipo de chama
Aço de baixo e médio carbonoChama neutraAlumínio e aço níquelChamas neutras ou ligeiramente mais neutras de acetileno
Aço de baixa ligaChama neutraAço manganêsChama de óxido
Cobre púrpuraChama neutraChapa de ferro galvanizadoChama de óxido
Alumínio e ligas de alumínioChama neutra ou levemente carbonizadaAço de alta velocidadeChama de carbonização
Chumbo, estanhoChama neutraLiga duraChama de carbonização
BronzeChama neutra ou chama de oxidação leveAço de alto carbonoChama de carbonização
Aço inoxidávelChama neutra ou levemente carbonizadaFerro fundidoChama de carbonização
LatãoChama de óxidoNíquelChama de carbonização ou chama neutra

(4) Tamanho do bico e ângulo de inclinação da tocha de soldagem

O bocal é a saída para o gás misto oxi-acetilênico. Cada tocha de soldagem é equipada com um conjunto de bicos de diferentes diâmetros. Ao soldar peças de trabalho mais grossas, deve-se selecionar um bocal maior.

Tabela 3-10 Seleção de bicos para soldas de diferentes espessuras.

Número do bocal de soldagem12345
Espessura da solda/mm<1.51~32~44~77~11
A relação entre o ângulo de inclinação da tocha de soldagem e a espessura da soldagem
Posição do arame de soldagem em relação à tocha de soldagem e à soldagem

(5) Direção de soldagem.

a) Método de soldagem para a direita
b) Método de soldagem para a esquerda

(6) Velocidade de soldagem.

Impacto dos parâmetros de soldagem a gás na Qualidade da soldagem e a Formação Weld Seam.

Velocidade de soldagem:

  • Muito rápido, fácil de causar fusão de solda
  • Muito lento, pode facilmente causar superaquecimento da solda

Diâmetro do fio de solda:

  • Muito fino, pode facilmente causar fusão incompleta do costura de solda
  • Muito grosso, fácil de superaquecer as peças soldadas

Número do bocal de soldagem:

  • Grande número, alta eficiência de chama
  • Pequeno número, baixa taxa de energia da chama

Condição da superfície do material de base:

  • A superfície com tinta ou pontos de ferrugem pode facilmente produzir porosidade
  • A limpeza incompleta das soldas pode levar à inclusão de escória.

Distância da extremidade do bocal de soldagem até a solda:

  • Se for muito grande, a taxa de energia da chama diminuirá, o que pode facilmente levar à fusão incompleta da costura de solda
  • Muito pequeno, pode facilmente causar superaquecimento da solda

3. Corte de gás

1. Princípio, características e aplicações do corte a gás

1. Princípio do corte a gás

O corte a gás é um método de corte que utiliza a energia térmica de uma chama de gás para pré-aquecer a área de corte de uma peça de trabalho até a temperatura de ignição e, em seguida, pulveriza um fluxo de oxigênio de corte de alta velocidade, fazendo com que ele queime e libere calor, realizando assim o processo de corte.

Processo de corte a gás
  • 1 – Kerf
  • 2 – Bocal de corte
  • 3 - Fluxo de oxigênio
  • 4 - Peça de trabalho
  • 5 - Óxido
  • 6 - Chama de pré-aquecimento

2. Características e aplicações do corte a gás

(1) Vantagens do corte a gás:

  • Eficiência de corte superior, especialmente para aço, superando a maioria dos métodos de corte mecânico em velocidade.
  • Economicamente viável para formas complexas de seções transversais e espessuras desafiadoras para métodos mecânicos.
  • Investimento inicial menor em comparação com equipamentos de corte mecânico, com ferramentas portáteis e leves, adequadas para operações em campo.
  • Manobrabilidade excepcional, permitindo mudanças rápidas de direção ao cortar pequenos arcos ou padrões complexos.
  • Versatilidade nas operações de corte manual e mecanizado, oferecendo flexibilidade em várias aplicações.

(2) Desvantagens do corte a gás:

  • Precisão dimensional reduzida em comparação com os métodos de corte mecânico de precisão, com tolerâncias mais amplas.
  • Riscos de segurança, incluindo riscos de incêndio, potencial de danos ao equipamento e perigos de queimadura do operador devido a chamas de pré-aquecimento de alta temperatura e escória quente ejetada.
  • Necessidade de sistemas robustos de controle de poeira e ventilação para gerenciar os gases de combustão e os subprodutos da oxidação de metais, garantindo a segurança do local de trabalho e a conformidade ambiental.
  • Limitações de material, principalmente eficazes em metais ferrosos que sofrem reações exotérmicas durante o corte.

(3) Aplicações do corte a gás

O corte a gás é amplamente adotado na indústria devido à sua alta eficiência, economia e simplicidade operacional. Ele se destaca em:

  • Corte de chapas de aço e fabricação de peças de formato complexo em várias orientações e posições.
  • Abertura de chanfros de solda precisos para operações de soldagem subsequentes, o que é crucial na fabricação de aço estrutural.
  • Remoção eficiente de risers de fundição em operações de fundição, melhorando o processamento pós-fundição.
  • Aplicações de corte para serviços pesados, capaz de cortar espessuras de aço de até 300 mm ou mais, o que o torna indispensável na construção naval, na fabricação de maquinário pesado e em projetos de construção de grande escala.

2. Condições e propriedades de corte a gás de metais

1. Condições para o corte de gás

(1) O ponto de ignição do metal no oxigênio deve ser inferior ao seu ponto de fusão. Essa é a condição mais básica para o processo normal de oxidação.corte de combustível.

(2) O ponto de fusão do óxido metálico produzido durante o processo de corte oxicombustível deve ser menor do que o ponto de fusão do próprio metal e deve ter boa fluidez para que o óxido possa ser soprado para fora do kerf em um estado líquido.

Tabela 3-11 Pontos de fusão de produtos comuns Materiais metálicos e seus óxidos.

Materiais metálicosPonto de fusão do metal/℃Ponto de fusão do óxido/℃
ferro puro15351300-1500
aço doce15001300~1500
aço de alto carbono1300~14001300-1500
alumínio12001300~1500
cobre10841230-1336
chumbo3272050
alumínio6582050
cromo15501990
níquel14501990
zinco4191800

(3) A combustão de metais no jato de oxigênio de corte deve ser uma reação exotérmica. Isso ocorre porque o resultado de uma reação exotérmica é a produção de uma grande quantidade de calor a partir da combustão da camada superior de metal, que desempenha um papel de pré-aquecimento para a camada inferior de metal.

(4) A condutividade térmica do metal não deve ser muito alta. Caso contrário, o calor liberado pela oxidação durante a chama de pré-aquecimento e a processo de corte a gás será conduzido e dissipado, impossibilitando que o corte de gás comece ou pare no meio do caminho.

2. Propriedades de corte a gás de metais comuns

(1) O aço de baixo carbono e o aço de baixa liga podem atender aos requisitos para que o corte a gás possa ser realizado sem problemas.

(2) O ferro fundido não pode ser cortado com corte oxicombustível.

(3) O aço com alto teor de cromo e o aço cromo-níquel produzirão óxido de cromo e óxido de níquel de alto ponto de fusão (cerca de 1990℃), dificultando o corte a gás.

(4) O cobre, o alumínio e suas ligas têm pontos de ignição mais altos do que seus pontos de fusão e boa condutividade térmica, o que dificulta o corte a gás.

3. Equipamentos e ferramentas de corte a gás

1. Tocha de corte

(1) Função e classificação da tocha de corte

A função de uma tocha de corte é misturar gás combustível e oxigênio em uma determinada proporção e maneira para formar uma chama de pré-aquecimento com determinada energia e forma, e pulverizar oxigênio de corte no centro da chama de pré-aquecimento para o corte a gás.

Os maçaricos de corte podem ser divididos em dois tipos: maçarico de corte do tipo injeção e maçarico de corte de pressão igual, de acordo com as diferentes formas de mistura de gás combustível e oxigênio.

De acordo com os diferentes tipos de gás combustível, eles podem ser divididos em tochas de corte de acetileno, tochas de corte de gás liquefeito de petróleo e assim por diante.

(2) Estrutura e princípio da tocha de corte do tipo injeção

Estrutura da tocha de corte tipo injeção.

Tocha de corte tipo injeção
a) Aparência b) Estrutura
  • 1. Bocal de corte
  • 2. Tubo de mistura de gás
  • 3. Tubo de injeção
  • 4. Bocal
  • 5. Válvula reguladora de oxigênio de pré-aquecimento
  • 6. Válvula do regulador de acetileno
  • 7. Conector de acetileno
  • 8. Conector de oxigênio
  • 9. Válvula reguladora de oxigênio de corte
  • 10. Corte de tubo de oxigênio.
Bocal de corte e bocal de solda
a) Bocal de soldagem b) Bocal de corte circular c) Bocal de corte em forma de flor de ameixa.

Durante o corte a gás, abra primeiro a válvula reguladora de oxigênio de pré-aquecimento e a válvula reguladora de acetileno e acenda para produzir uma chama de pré-aquecimento para pré-aquecer a peça de trabalho.

Quando a peça de trabalho estiver pré-aquecida até o ponto de ignição, abra a válvula reguladora de oxigênio de corte.

Nesse momento, o oxigênio de corte de alta velocidade flui através do tubo de oxigênio de corte e é pulverizado a partir do orifício central do bocal de corte para realizar o corte a gás.

(3) Representação do modelo da tocha de corte

O modelo da tocha de corte é composto pela letra chinesa Pinyin G e por um número que representa a estrutura e o modo de operação, bem como as especificações.

(3) Método de representação do modelo da tocha de corte

O modelo da tocha de corte é composto pela letra chinesa Pinyin G mais uma sequência de números e especificações que representam a forma estrutural e o método operacional.

(4) Tocha de corte de gás liquefeito de petróleo

Para tochas de corte de gás liquefeito de petróleo, devido às diferentes características de combustão entre o gás liquefeito de petróleo e o acetileno, a tocha de corte do tipo injetor usada para acetileno não pode ser usada diretamente.

É necessário modificar o maçarico de corte ou usar um bocal de corte especial para gás liquefeito de petróleo.

Além da automodificação, as tochas de corte de gás liquefeito de petróleo também podem ser adquiridas como equipamento especializado.

(5) Tocha de corte de pressão igual.

Tocha de corte de pressão igual
a) Aparência b) Estrutura
  • 1- Bocal de corte
  • 2- Junta do bocal
  • 3- Corte da mangueira de oxigênio
  • 4- Mangueira de gás acetileno
  • 5- Regulador de oxigênio de corte
  • 6- Corpo principal
  • 7- Junta de oxigênio
  • 8- Junta de acetileno
  • 9- Regulador de oxigênio de pré-aquecimento
  • 10- Pré-aquecimento da mangueira de oxigênio

2. Máquina de corte a gás

Uma máquina de corte a gás é um equipamento mecanizado que substitui os maçaricos de corte manual para corte a gás.

(1) Máquina de corte a gás semiautomática.

(2) Máquina de corte a gás de perfil.

(3) Máquina de corte a gás CNC.

1- Trilho-guia 2- Gantry 3- Carro 4- Mecanismo de controle 5- Tocha de corte.

4. Processo de corte a gás

1. Parâmetros de corte a gás.

Tabela 3-12: Relação entre Chapa de aço Espessura de corte de gás, velocidade de corte e pressão de oxigênio.

Espessura da chapa de aço
/mm
Velocidade de corte de gás
/(mn/min)
Pressão de oxigênio
/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) Velocidade de corte do gás

a) Velocidade normal b) Velocidade excessiva.

(3) Propriedades e eficiência da chama de pré-aquecimento.

O objetivo da chama de pré-aquecimento é aquecer as peças de corte de metal e manter uma temperatura que possa queimar no fluxo de oxigênio, além de fazer com que a camada de óxido na superfície do aço se desprenda e derreta, facilitando a combinação do fluxo de oxigênio com o ferro.

A eficiência da chama de pré-aquecimento é expressa em termos da quantidade de gás combustível consumido por hora e deve ser selecionada com base na espessura da peça de corte.

Em geral, quanto mais espessa a peça de corte, maior deve ser a eficiência da chama de pré-aquecimento.

(4) Ângulo de inclinação do bocal de corte e da peça de corte.

Relação entre o ângulo de inclinação do bocal de corte e a espessura da peça de corte.

Espessura de corte
/mm
<66-30>30
Iniciar o corteDepois de cortar oParar de cortar
Direção do ângulo de inclinaçãoInclinar para trásVerticalInclinação para frenteVerticalInclinar para trás
Ângulo de inclinação25°-45°5~10°5°~10°

(5) Distância entre o bocal de corte e a superfície da peça de corte.

A distância entre o bocal de corte e a superfície da peça de corte deve ser determinada com base no comprimento da chama de pré-aquecimento e na espessura da peça de corte, geralmente entre 3 e 5 mm.

Essa condição de aquecimento é ideal e minimiza a possibilidade de carburação da superfície de corte.

Quando a espessura da peça de corte é inferior a 20 mm, a chama pode ser mais longa e a distância pode ser aumentada adequadamente.

Quando a espessura da peça de corte for maior ou igual a 20 mm, a chama deve ser menor e a distância deve ser reduzida adequadamente devido à velocidade de corte mais lenta do gás.

2. Temperamento de corte a gás (soldagem).

(1) A mangueira para transporte de gás é muito longa, muito estreita ou muito torcida.

(2) O tempo de corte (soldagem) de gás é muito longo ou o bico de corte (soldagem) está muito próximo da peça de trabalho.

(3) A face final do bocal de corte (soldagem) adere a muitas partículas de metal derretido que se espalham.

(4) Partículas sólidas de carbono ou outras substâncias aderem à passagem de gás dentro da mangueira de transporte de gás ou da tocha de corte (soldagem).

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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