Cắt oxy kim loại: 5 quá trình
Bài viết này đưa ra ánh sáng trong năm quá trình cắt oxy hàng đầu của kim loại. Các quy trình là: 1. Cắt khí Oxy-nhiên liệu 2. Cắt bột kim loại 3. Cắt thông lượng hóa học 4. Cắt oxy-Lance 5. Cắt hồ quang oxy.
Quy trình # 1. Cắt khí Oxy-nhiên liệu :
Đây là quá trình cắt nhiệt được sử dụng thường xuyên nhất được sử dụng cho các tấm thép hợp kim thấp và thép thấp và thường được gọi là 'cắt ngọn lửa' hoặc 'cắt khí'. Nó có thể được sử dụng để cắt thép dày tới 2 m.
Quá trình khí oxy-nhiên liệu liên quan đến việc làm nóng trước một khu vực nhỏ, từ đó bắt đầu cắt, đến nhiệt độ mồi của vật liệu. Oxy nén sau đó được tạo ra để tác động lên kim loại nóng dẫn đến tốc độ oxy hóa rất cao, thường đi kèm với sự phát triển của nhiệt do tính chất tỏa nhiệt của phản ứng.
Khí nhiên liệu sử dụng thường là axetylen nhưng propan, LPG (khí hóa lỏng), khí tự nhiên hoặc methylacetylene propadiene ổn định (MAPP hoặc MPS) cũng có thể được sử dụng tùy thuộc vào tính khả dụng và chi phí.
Ngọn đuốc được sử dụng để cắt oxy-axetylen được thể hiện trong hình 19.2. Nó có một buồng trộn oxy và axetylen như trong mỏ hàn. Nhưng sau khi trộn hỗn hợp khí chảy ra từ vòi mỏ thông qua một số lỗ nhỏ được đặt trong một vòng tròn xung quanh lỗ trung tâm, qua đó có thể tạo ra một luồng oxy tinh khiết áp suất cao để chảy bằng cách nhấn một đòn bẩy trên tay cầm của mỏ hàn. Đường kính của các lỗ này thay đổi và tăng lên khi tăng độ dày của vật liệu cần cắt.
Khi vật liệu cần cắt được tăng đến nhiệt độ mồi * (là 870 đến 950 ° C đối với thép carbon thấp, tùy thuộc vào hàm lượng carbon) và oxy tinh khiết áp suất cao phản ứng với nó, trong trường hợp có thể xảy ra các phản ứng sau vật liệu kim loại màu.
1. Fe + O → FeO + nhiệt (267 KJ) Đầm (19.1)
2. 2Fe + 1.5O 2 → Fe 2 O 3 + nhiệt (825 KJ) Vàng. (19.2)
3. 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 + nhiệt (1120KJ) đá (19.3)
Phản ứng chủ yếu thứ ba diễn ra với sự giải phóng nhiệt rất lớn. Phản ứng thứ hai xảy ra ở một mức độ nào đó chỉ cắt các phần nặng hơn. Về mặt lý thuyết 0, 29 m 3 của O 2 sẽ oxi hóa 1 kg sắt tạo thành Fe 3 O 4 . Tuy nhiên, trong thực tế, mức tiêu thụ oxy cao hơn giá trị này đối với độ dày tấm dưới 40 mm và thấp hơn đối với độ dày cao hơn, là mức thấp nhất trong phạm vi độ dày từ 100 đến 125 mm.
Phản ứng tỏa nhiệt giữa O 2 và Fe tạo ra đủ nhiệt để tiếp tục quá trình cắt nhiệt mà không sử dụng ngọn lửa nung nóng trước chỉ sử dụng oxy nhưng trong thực tế không thể sử dụng được vì đốt nhiều bụi, sơn, vảy, v.v. ., và một lượng đáng kể bị mất bởi bức xạ. Ngoài ra, máy bay phản lực tốc độ cao chạm vào bề mặt gây ra hành động làm mát cần được bù lại bằng quá trình làm nóng trước.
Phản ứng hóa học giữa sắt và oxy hiếm khi hoàn thành và việc phân tích vật liệu thổi ra (hoặc xỉ) thường chỉ ra rằng 30% đến 40% xỉ là nguyên liệu gốc.
Thép và một số kim loại khác có thể được cắt bằng ngọn lửa oxy-axetylen nếu chúng đáp ứng các điều kiện sau:
(1) Điểm nóng chảy của kim loại phải cao hơn nhiệt độ mồi của nó.
(2) Ôxít kim loại hình thành do phản ứng với oxy nên có điểm nóng chảy thấp hơn điểm nóng chảy của vật liệu gốc và nó phải ở dạng lỏng ở trạng thái nóng chảy để dễ dàng thổi ra.
(3) Nó phải có độ dẫn nhiệt thấp để vật liệu có thể nhanh chóng được nâng lên đến nhiệt độ của nó.
Khi phôi được cắt bằng quy trình cắt nhiệt, chiều rộng của vết cắt được gọi là KERF, trong quy trình khí oxy-nhiên liệu là chức năng của kích thước lỗ oxy trong đầu vòi, lưu lượng oxy và khí đốt trước, tốc độ của cắt và bản chất của vật liệu được cắt.
Tốc độ cắt và kéo:
Đối với mỗi kim loại có một tốc độ cắt tốt nhất. Độ dày và tính chất của vật liệu cần cắt xác định kích thước đầu. Kết quả tốt nhất thu được khi áp suất oxy cắt, tốc độ cắt, kích thước đầu và ngọn lửa nung nóng được kiểm soát để đạt được một vết cắt hẹp, sạch. Các vết cắt được thực hiện không đúng cách tạo ra các cạnh rách rưới và không đều với xỉ bám dính ở đáy của các tấm. Một dấu hiệu cho thấy tốc độ cắt thích hợp là 'các đường kéo' gây ra bởi dòng chảy cắt oxy trên kim loại gần nóng chảy tạo thành các cạnh của vết cắt.
Bằng cách kéo có nghĩa là số lượng mà đáy của vết cắt tụt lại phía sau đỉnh. Nó thường được biểu thị bằng phần trăm độ dày phôi; do đó, nếu một tấm dày 10 mm bị cắt và độ trễ là 5 mm, nó sẽ kéo tới 50% (5/10 x 100 = 50%) như được chỉ ra trong hình.19.3.
Ảnh hưởng của tốc độ cắt đến lực cản, kerf và bản chất của cắt được thể hiện trong Hình 19.4. Các đường kéo tốt, khá thẳng đứng cho thấy chất lượng tốt; điều này thường đạt được khi luồng tia lửa dưới phôi có góc dẫn 15 °. Nếu vì bất kỳ lý do nào, phôi vẫn không tách rời, vết cắt được gọi là "vết cắt không rơi".
Cao hơn tốc độ tối ưu mà không tăng lưu lượng oxy tương ứng dẫn đến lực cản lớn hơn. Lực cản ngược có thể đạt được khi lưu lượng oxy cắt quá cao và tốc độ cắt quá thấp. Lag gây ra bởi góc không chính xác không được coi là kéo.
Tốc độ cắt thấp thường dẫn đến sự bất thường trong kerf với kim loại quá mức bị oxy hóa gây ra kerf rộng hơn. Các cạnh trên cũng được làm tròn quá mức. Nói chung, trên độ dày vật liệu là 50 mm, chiều rộng kerf có thể được duy trì trong phạm vi ± 0, 4 mm.
Oxy được sử dụng để cắt khí oxy-nhiên liệu phải có độ tinh khiết ít nhất 99, 5%. Vận tốc cắt tia oxy cũng là một yếu tố quan trọng để đạt được chất lượng cắt mong muốn vì vận tốc thấp hơn có thể không đủ để loại bỏ xỉ, kim loại nóng chảy và các sản phẩm khí như CO, CO 2, SO 2 được hình thành do phản ứng của oxy với carbon và lưu huỳnh trong thép, trong khi tốc độ phản lực cao hơn có thể gây ra độ nhám trên các cạnh bị cắt. Ngọn lửa làm nóng trước để cắt oxy-acetylene nên trung tính hoặc oxy hóa.
Các hướng dẫn cho các cài đặt tối ưu để cắt thép nhẹ đã được làm sạch có thể đạt được bằng cách tuân theo lịch trình được đưa ra trong Bảng 19.1:
Lịch trình trên là để cắt với lời khuyên bình thường; tuy nhiên, tốc độ có thể tăng từ 25 đến 50% bằng cách sử dụng các mẹo tốc độ cao.
Máy cắt:
Cắt ngọn lửa bằng tay được sử dụng rộng rãi và cung cấp các vết cắt hoàn toàn thỏa đáng cho một loạt các hoạt động cắt. Tuy nhiên, cắt máy đang tìm thấy việc sử dụng tăng lên vì nó cung cấp tốc độ, độ chính xác và kinh tế cao hơn. Các máy cắt ngọn lửa có thể được sử dụng để cắt đường thẳng, cắt vòng tròn, chuẩn bị cạnh tấm và cắt hình.
Cắt thẳng và cắt tròn:
Hầu hết các máy có sẵn được chế tạo để hoạt động cả trên đường thẳng hoặc theo đường tròn. Các vòng tròn có kích thước khác nhau có thể được cắt bằng cách cài đặt đúng một phần đính kèm thanh bán kính.
Chuẩn bị cạnh tấm:
Các tấm dày thường yêu cầu vát hoặc cắt để chuẩn bị cho chúng để hàn. Cắt vát có thể dễ dàng thực hiện bằng cách đặt đèn pin ở góc mong muốn. Tuy nhiên, đối với việc chuẩn bị cạnh J hoặc U, một đầu cắt được sử dụng thường được thiết kế để cung cấp một luồng oxy lớn với vận tốc thấp. Ngọn đuốc để cắt được giữ ở khoảng 20 ° theo chiều ngang khi bắt đầu cắt và sau đó hạ xuống khoảng 5 ° khi tiến hành thao tác.
Hình dạng Culling:
Cắt hình bao gồm cắt đường viền của bất kỳ hình dạng mong muốn. Điều này có thể đạt được bằng cách vận hành thủ công nhưng kết thúc thường không thỏa đáng trừ công việc rất thô. Máy cắt ngọn lửa có thể thực hiện công việc với kết quả tuyệt vời bằng cách sử dụng các bộ quét quang điện hoặc điện tử hoặc thậm chí các mẫu.
Trong các đơn vị mới nhất, hệ thống NC (điều khiển số) và CNC (điều khiển số máy tính) cũng đang được sử dụng. Các thiết bị theo dõi cung cấp các phương tiện theo phác thảo của bản vẽ để lái một bánh xe, từ đó cung cấp lực kéo để điều khiển máy hủy.
Các máy cắt đa năng hiện đại nhất được điều khiển bởi thiết bị NC có thể điều khiển máy tính. Dù là loại điều khiển theo dõi thì hoạt động cắt về cơ bản là giống nhau. Một trong những tiến bộ trong việc cắt ngọn lửa tự động là cắt các cạnh vát trên các phần hình đường viền. Dung sai kích thước đạt được bằng máy cắt ngọn lửa hiện đại sử dụng điều khiển theo dõi có thể gần bằng + 0 và .80, 8 mm.
Các công cụ theo dõi mẫu không dễ sử dụng như các công cụ theo dõi điện tử hoặc tế bào ảnh nhưng vẫn được sử dụng rất rộng rãi trong hầu hết các cửa hàng chế tạo. Mẫu có thể được làm từ vật liệu dải, hoặc kim loại rắn, hoặc thậm chí gỗ tùy thuộc vào đầu đánh dấu có sẵn và độ chính xác của việc cắt mong muốn.
Tác dụng luyện kim của cắt ngọn lửa:
Cắt ngọn lửa của thép nhẹ có rất ít tác dụng vật lý hoặc luyện kim trên kim loại liền kề với vết cắt nhưng độ cứng của các cạnh tăng lên cùng với sự gia tăng hàm lượng carbon hoặc hợp kim. Các cạnh cứng rất khó gia công và có thể bị nứt khi tải. Để tránh tình trạng như vậy, tốt nhất là làm nóng trước kim loại. Thép carbon trung bình nên được nung nóng đến 175-350 ° C trong khi thép HSLA (cường độ cao và hợp kim thấp) yêu cầu nhiệt độ nung nóng từ 315 đến 480 ° C.
Các tấm nặng không cong vênh khi cắt ngọn lửa nhưng các tấm có độ dày 15 mm trở xuống có thể phải được kẹp hoặc số lượng cắt được thực hiện tại bất kỳ thời điểm nào bị hạn chế.
Các ứng dụng:
Cắt khí oxy-nhiên liệu được sử dụng rộng rãi cho mục đích chung là cắt thép và gang. Hình dạng cấu trúc, đường ống, thanh và các vật liệu tương tự khác có thể được cắt theo chiều dài mong muốn để xây dựng hoặc cắt giảm trong các hoạt động phế liệu và trục vớt. Quá trình này có thể được sử dụng trong nhà máy thép hoặc đúc để cắt cổng, riser, phôi và đúc. Nó có thể được sử dụng để cắt nặng các thành phần dày tới 2 m và để cắt chồng.
Cắt ngăn xếp:
Thời gian đáng kể có thể được tiết kiệm bằng cách cắt một số phần giống hệt nhau, hoặc tấm và tấm bằng cách xếp chúng và cắt tất cả trong một lượt. Các tấm phải được kẹp chặt vì bất kỳ khe hở không khí có thể làm cho vết cắt bị mất.
Tổng độ dày của chồng được quyết định bởi dung sai cắt yêu cầu và độ dày của mảnh trên cùng. Với dung sai cắt là 0, 8 mm, chiều cao chồng nên được giới hạn ở mức 50 mm; với dung sai 1, 6 mm, độ dày của ngăn xếp có thể là 100 mm. Chiều cao tối đa của ngăn xếp để cắt khí oxy-nhiên liệu thường được giới hạn ở 150 mm.
Nếu ngọn lửa nung nóng cao được sử dụng cho một chồng dày hoặc khi vật liệu cắt ngăn xếp dày dưới 5 mm, một 'tấm bệ' dày 6 mm được sử dụng ở trên cùng. Nó không chỉ bảo vệ tấm trên cùng mà còn đảm bảo bắt đầu tốt hơn, cạnh sắc nét hơn trên mảnh sản xuất lop và không bị vênh của tấm trên cùng.
Ngọn lửa cắt gang và thép không gỉ:
Sắt và thép carbon thấp có thể dễ dàng cắt ngọn lửa nhưng gang không dễ dàng bị cắt bởi quá trình này vì nhiệt độ Kindling của nó cao hơn điểm nóng chảy của nó, Ngoài ra, nó có một oxit silicat chịu lửa tạo ra lớp phủ xỉ. Thép không gỉ crom-niken cũng không thể được cắt bằng kỹ thuật cắt ngọn lửa thông thường vì oxit crom chịu lửa hình thành trên bề mặt. Tương tự, các kim loại màu như đồng và nhôm cũng tạo thành các lớp oxit chịu lửa cấm cắt ngọn lửa thông thường; tình hình được nhấn mạnh thêm do độ dẫn nhiệt cao của chúng.
Tuy nhiên, gang có thể được cắt với điều kiện nó có thể được gia nhiệt trước ở mức độ mong muốn và áp suất oxy cắt tăng 25% đối với gang so với yêu cầu cắt độ dày tương đương của tiết diện thép. Việc cắt gang thường đạt được bằng cách sử dụng chuyển động dao động đến mỏ hàn như trong hình 19.5; chuyển động thay đổi theo độ dày làm việc. Dao động ngọn đuốc giúp tia oxy thổi ra xỉ và kim loại nóng chảy trong kerf.
Các kerf thường rộng và thô. Ngoài ra, ngọn lửa nung nóng được sử dụng để cắt gang là loại khử với nồi hấp được mở rộng đến phía xa của phần gang. Khí nhiên liệu vượt trội giúp duy trì quá trình làm nóng sơ bộ trong kerf khi nó cháy. Gang cũng có thể được cắt bằng cách sử dụng tấm waster như để cắt stack.
Để cắt thép không gỉ và các loại thép chịu nhiệt khác, chuyển động của đèn pin là về phía trước, sau đó hơi lùi lại, sau đó tiến về phía trước, sau đó hơi lùi lại như trong hình 19.6. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để cắt thép không gỉ có độ dày tới 200 mm với mỏ hàn tiêu chuẩn với điều kiện toàn bộ độ dày của cạnh bắt đầu được nung nóng trước thành màu đỏ tươi trước khi tiến hành cắt.
Thép không gỉ và thép chống oxy hóa khác cũng có thể được cắt ngọn lửa bằng cách kẹp một tấm thép cacbon thấp có độ dày thích hợp trên đỉnh của vật liệu cần cắt. Việc cắt được bắt đầu trong tấm thép carbon và nhiệt được tạo ra bởi quá trình oxy hóa của nó cung cấp thêm nhiệt để duy trì phản ứng oxy hóa để cắt thép không gỉ. Ngoài ra, oxit sắt từ tấm máy giặt giúp rửa trôi các oxit chịu lửa từ thép không gỉ. Tuy nhiên, phương pháp loại bỏ ngọn lửa bằng thép không gỉ này dẫn đến chi phí bổ sung cho tấm waster, thời gian thiết lập md, với tốc độ cắt thấp và chất lượng cắt kém.
Một phương pháp khác để cắt thép không gỉ là đặt một que hàn thép hoặc dải thép dọc theo đường cắt. Nhiệt phát triển do phản ứng của oxy với thanh hoặc dải thép nói chung là đủ để làm nóng chảy một khe. Tấm thép không gỉ. Tuy nhiên, việc cắt thép không gỉ là một quá trình nóng chảy hơn là quá trình oxy hóa.
Ngoài các kỹ thuật dao động và tấm tẩy, gang và thép không gỉ cũng có thể được cắt bằng phương pháp cắt bột và cắt từ thông.
Quy trình # 2. Cắt bột kim loại:
Đây là một quá trình cắt oxy trong đó bột kim loại (sắt hoặc nhôm) được sử dụng để tạo thuận lợi cho việc cắt. Quá trình này được sử dụng để cắt gang, crôm-niken, thép không gỉ và một số thép hợp kim cao. Nguyên lý làm việc của cắt bột là phun bột kim loại vào dòng oxy trước khi nó đập vào kim loại cần cắt.
Bột được làm nóng bằng cách đi qua ngọn lửa đốt nóng oxy-axetylen và gần như ngay lập tức bốc cháy trong dòng cắt oxy. Bột từ một bộ phân phối bột được đưa đến môi của mỏ hàn bằng cách sử dụng khí nén hoặc nitơ như trong hình 19.7.
Bột được đánh lửa cung cấp nhiệt độ cao hơn nhiều trong dòng và điều đó giúp loại bỏ kim loại theo cách gần giống như cắt thép cacbon thấp. Làm nóng sơ bộ là không cần thiết để cắt bột.
Tốc độ cắt và cắt áp lực oxy tương tự như cắt thép nhẹ; tuy nhiên để cắt vật liệu dày hơn 25 mm, nên sử dụng vòi phun có kích thước lớn hơn một kích thước. Tốc độ dòng chảy thường được giữ ở mức 010 đến 0-25 kg bột sắt mỗi phút cắt. Cắt bột thường để lại một vảy trên bề mặt cắt có thể dễ dàng loại bỏ khi làm mát.
Loại bỏ bột kim loại ban đầu được giới thiệu để cắt thép không gỉ nhưng đã được sử dụng thành công để cắt thép hợp kim, gang, đồng, niken, nhôm, thép máng thép, vật liệu chịu lửa và bê tông. Quá trình cơ bản tương tự cũng có thể được sử dụng để cắt và quàng khăn để tạo điều kiện cho phôi, nở hoa và tấm trong các nhà máy thép.
Cắt bột cũng hữu ích cho việc cắt chồng trong khi làm nóng sơ bộ từ việc loại bỏ ngọn lửa thông thường là không đủ ở (các) tấm dưới do độ sâu lớn hoặc tách giữa các tấm. Bằng bột kim loại và phản ứng của nó trong oxy, quá trình cắt được hoàn thành ngay cả khi tách. Tuy nhiên, cắt bột tạo ra khá nhiều khói cần phải được loại bỏ để bảo vệ sức khỏe của người vận hành và để tránh nhiễu với các hoạt động khác trong khu vực.
Quy trình # 3. Cắt thông lượng hóa học:
Trong quá trình cắt oxy, một dòng hóa chất được bơm vào dòng oxy khi bột kim loại được bơm vào cắt bột. Thông lượng kết hợp với các oxit chịu lửa và làm cho chúng trở thành một hợp chất hòa tan. Các chất hóa học có thể là muối của natri như natri cacbonat.
Hình 19.8 cho thấy một trong những thiết lập được sử dụng để cắt thông lượng. Trong phương pháp này oxy hút từ thông từ phễu với tốc độ 0 06 đến 0-30 kg mỗi phút và chảy qua phản lực cắt oxy.
Quy trình cắt từ thông liên quan đến việc làm nóng điểm bắt đầu cắt thành nhiệt trắng, van oxy cắt sau đó được mở nửa vòng và từ thông trong dòng oxy được dẫn đến mỏ hàn. Khi kim loại nóng chảy đến cạnh dưới của công trình, đèn pin được chế tạo để di chuyển dọc theo đường cắt và van oxy cắt được mở hoàn toàn. Để tạm dừng hoạt động, van cung cấp thông lượng đầu tiên được đóng lại và sau đó các van đèn pin khác bị tắt.
Nên đặt vị trí cung cấp từ thông cách khu vực cắt 10 m. Cũng cần đảm bảo rằng các ống thông qua hỗn hợp thông lượng oxy được truyền qua không có chỗ uốn cong nếu không nó có thể dẫn đến tắc nghẽn.
Quá trình này có thể được sử dụng để cắt gang, thép crom, thép crôm-niken, đồng, đồng thau và đồng. Tuy nhiên, không nên cắt thép loại niken cao, ví dụ, thép 15 Cr 35Ni. Tuy nhiên, cắt thông lượng hóa học đang dần mất đi tầm quan trọng công nghiệp vì sự phát triển của các phương pháp hiệu quả hơn như cắt plasma.
Quy trình # 4. Cắt oxy-Lance:
Lance oxy là một quá trình cắt oxy được sử dụng để cắt kim loại với oxy được cung cấp thông qua một ống tiêu thụ. Cây thương oxy được làm bằng một ống sắt đen có đường kính nhỏ (3-13 mm). Ống lance được kết nối với các phụ kiện và núm vú và một công tắc van oxy ném nhanh như trong hình 19.9A. Oxy được đưa qua một ống vào ống với áp suất quy định từ 550 đến 620 KPa. Ống lance được đốt lên trong quá trình cắt.
Sự khác biệt chính giữa cắt ngọn lửa oxy và ngọn lửa cắt ngọn lửa thông thường là trước đây không có ngọn lửa nung nóng trước để duy trì vật liệu ở nhiệt độ mồi. Việc sử dụng chính của máy tạo oxy là để cắt kim loại nóng, đặc biệt là trong các nhà máy thép đúc liên tục.
Thép đủ nóng do đó dòng oxy gây ra quá trình oxy hóa và cắt nhanh chóng xảy ra. Đối với các ứng dụng khác, chẳng hạn như đối với vết cắt nặng hoặc sâu, ngọn đuốc tiêu chuẩn được sử dụng để gây ra quá trình làm nóng sơ bộ, sau đó là việc cắt oxy Sự kết thúc của oxy oxy trở nên nóng và tan chảy để cung cấp sắt cho phản ứng để duy trì nhiệt độ cao để cắt.
Các phương pháp khác được sử dụng để thu được nhiệt cần thiết để bắt đầu cắt bao gồm đặt một miếng thép nóng đỏ vào điểm sáo hoặc đốt nóng đầu của cây thương cho đến khi nó nóng đỏ; khi nó được tiếp xúc với kim loại cần cắt và oxy được bật, phần cuối của ống sẽ cháy một cách rực rỡ cung cấp đủ nhiệt để bắt đầu cắt.
Một lá chắn bảo vệ spatter thường được yêu cầu để bảo vệ người vận hành khỏi xỉ bắn. Điều này có thể được thực hiện một cách thuận tiện bằng cách sử dụng một cái xô ở vị trí lộn ngược với lỗ 13 mm ở đáy của nó, qua đó cây thương oxy đi đến vị trí mong muốn, như trong Hình 19.9B.
Máy đo oxy là một công cụ tuyệt vời để xuyên lỗ trên thép, ví dụ lỗ có đường kính 65 mm có thể được cắt bằng thép dày 300 mm trong vòng hai phút. Quá trình này cũng được sử dụng để khai thác lò cao và lò sưởi mở. Thiết bị thông thường cho phép cắt vật liệu dày khoảng 2 m.
Đôi khi cắt bột cũng được thực hiện với thiết bị cắt lance. Bột sắt và nhôm được trộn với oxy trong tay cầm của cây thương và chúng cháy ở cuối đường ống. Máy cắt bột có thể được sử dụng thành công để cắt phôi nhôm, đồng, cả thép và gang với các vùi, lò sưởi và bê tông.
Một số ống oxy oxy độc quyền cũng có sẵn. Những ống như vậy được gắn với các mảnh dây nhôm và thép hoặc magiê và thép. Nhôm và magiê dễ bị oxy hóa và tăng nhiệt độ của phản ứng. Thép của ống và dây thép có xu hướng làm chậm phản ứng trong khi dây nhôm và magiê có xu hướng tăng tốc độ phản ứng. Loại cây thương này có thể cháy trong không khí, dưới nước hoặc trong các vật liệu không cháy. Lượng nhiệt cực lớn tạo ra có thể cắt giảm hầu hết mọi thứ, kể cả bê tông, gạch và các phi kim loại khác.
Quy trình # 5. Cắt hồ quang oxy:
Trong quá trình này, nhiệt cần thiết để gia nhiệt trước hoặc nung chảy vật liệu được cung cấp bởi một vòng cung giữa điện cực hình ống tiêu hao và kim loại cơ bản. Điện cực được sử dụng có vỏ bọc từ thông và được kết nối với bộ cấp nguồn dc hoặc ac mặc dù dc với điện cực âm thường được ưa thích vì nó có xu hướng cho tốc độ cắt nhanh hơn.
Quá trình này đòi hỏi người giữ điện cực kết hợp chuyên dụng và đèn pin oxy như trong hình 19.10. Oxy được cung cấp cho lỗ trên điện cực ở áp suất khoảng 5 bar (500 KPa). Các kích thước điện cực phổ biến được sử dụng là đường kính 5 mm và 7 mm với đường kính lỗ trung tâm lần lượt là 1-6 mm và 2-5 mm và chiều dài 450 mm. Dòng điện nằm trong khoảng từ 150 A đến 250A, và áp suất oxy từ 20 KPa đến 500 KPa có thể được sử dụng.
Khi quá trình cắt được bắt đầu, điện cực được di chuyển dọc theo tấm với cạnh bên ngoài của từ thông tiếp xúc với bề mặt tạo thành một góc từ 80 ° đến 85 ° với nó. Sự kết thúc của điện cực đốt cháy dưới dạng hình nón do đó giữ cho chiều dài hồ quang không đổi. Thông lượng bao phủ hỗ trợ trong việc cắt thép có chứa các nguyên tố hợp kim có thể làm chậm lại hoặc ngăn chặn phản ứng tỏa nhiệt giữa sắt và oxy.
Trong một biến thể của quy trình, điện cực hàn thông thường được sử dụng để cắt với oxy được chuyển đến kerf với sự trợ giúp của một phụ kiện cắt giống như mỏ hàn khí nhưng chỉ cung cấp oxy qua nó.
Việc cắt hồ quang oxy có thể được sử dụng để cắt thép không gỉ crôm-niken cao, thép hợp kim cao, nhôm, đồng, đồng thau, đồng, moncl, inconel, niken và gang. Chất lượng cắt kém hơn so với cắt bằng khí oxy-nhiên liệu của thép nhẹ. Vật liệu có độ dày từ 5 mm đến 100 mm có thể được cắt bằng quy trình này; tốc độ cắt phụ thuộc vào độ dày của vật liệu. Bảng 19.2 đưa ra dữ liệu cắt hồ quang oxy của thép nhẹ.
Để cắt các kim loại chống oxy hóa, hồ quang cung cấp nhiệt để nóng chảy và tia oxy được sử dụng để thổi kim loại nóng chảy ra khỏi kerf; điều này dẫn đến giảm đáng kể tốc độ cắt. Ví dụ, tốc độ cắt đối với thép không gỉ dày 25 mm hoặc tấm kim loại Monel sẽ vào khoảng 4m / giờ, trong khi đối với đồng có cùng độ dày sẽ là 5 m / giờ, so với 30 m / giờ đối với thép carbon thấp.
Quá trình này có thể được sử dụng thành công để cắt dưới nước.
