Спосіб киснево-флюсового різання металу

Спосіб киснево-флюсового різання металу, який включає введення в зону різання металу суміші залізного та алюмінієвого порошків, який відрізняється тим, що в зону різання металу додатково вводять магнієвий порошок в суміші з залізним та алюмінієвим порошками за таким співвідношенням у мас % залізний порошок 80-85% алюмінієвий порошок 11-15% магнієвий порошок 4-5% Винахід відноситься до різання металів за допомогою полум'я, зокрема до способів, в яких застосовують флюси в ролі додаткових засобів, які сприяють процесам різання Винахід може бути використаний для різання переважно хромистих та хромонікелевих нержавіючих сталей Відомо, ЩО високолеговані хромисті та хромонікелеві сталі не можуть підлягати звичайному кисневому різанню, тому що при цьому не виконуються основні умови різання Хромисті та хромонікелеві нержавіючі сталі при різанні за допомогою полум'я утворюють на поверхні різу тугоплавкі окисли хрому з температурою плавлення біля 2000°С, які перешкоджують протіканню процесу різання Для різання хромистих та хромонікелевих нержавіючих сталей застосовують киснево-флюсове різання, сутність якого полягає в тому, що в процесі різання металу полум'ям в місце різу вводиться порошкообразний флюс, при згорянні якого виділяється додаткове тепло і підвищується температура в зоні різу Крім того, продукти згоряння флюсу, взаємодіючи з тугоплавкими окислами, утворюють рідиноплинкі шлаки, які легко виводяться із зони різу, не перешкоджуючи нормальному протіканню процесу денням в зону різу металу залізного порошку При згорянні залізного порошку виділяється велика КІЛЬКІСТЬ тепла (біля 1800 ккал/кг), що дозволяє збільшити температуру в зоні різу, а також підвищити продуктивність і якість різання, забезпечує можливість полум'яного різання деталей та заготованок із хромистих та хромонікелевих сталей Однак, застосування флюсу на основі залізного порошку не забезпечує достатньої рідиноплинності шлаку, необхідної для ефективного різання хромистих та хромонікелевих сталей, тому що продукти згоряння такого флюсу практично не взаємодіють з тугоплавкими окислами хрому, що не дозволяє одержати достатнє розрідження шлаку і ефективне його вилучення з зони різу Відомий спосіб різання високолегованих сталей, який передбачає введення в зону різу флюсу, в ролі якого використовують суміш залізного порошку з алюмінієвим порошком за такого їх співвідношення залізний порошок 80-90% по масі, алюмінієвий порошок 10-20 % по масі (И И Соколов, Газовая резка и сварка металлов, Москва, «Высшая школа», 1978, с 182) Описаний вище спосіб прийнято за прототип Спільними ознаками прототипу і заявлюваного рішення є киснево-флюсове різання металу з введенням в зону різу металу суміші залізного та алюмінієвого порошків Дослідами встановлено, що введення в зону різу металу окрім залізного порошку додатково і алюмінієвого порошку дозволяє дещо підвищити Відомий спосіб різання високолегованих сталей полум'ям, в якому в ролі флюсу, вводжуваного в місце різу, застосовують залізний порошок марок П31, П32, ПЗЗ і т д (И И Соколов, Газовая резка и сварка металлов, Москва, «Высшая школа», 1978, с 180-182) Спільними ознаками аналогу та заявлюваного рішення є киснево-флюсове різання металу з вве 00 со 47138 рідиноплинкість шлаку, однак не на стільки, щоб забезпечити рідиноплинкість шлаку, необхідне для ефективного різання крупно габаритних та товстостінних деталей і заготованок із високолегованих хромистих та хромонікелевих сталей В основу винаходу покладена задача удосконалення способу киснево-флюсового різання металу, в якому за рахунок підбору компонентів флюсу та їх КІЛЬКІСНОГО співвідношення забезпечується підвищення ефективності та якості полум'яного різання крупно габаритних, товстостінних деталей та заготованок з високолегованих хромистих та хромонікелевих сталей Поставлена задача вирішується тим, що в способі киснево-флюсового різання металу, який включає введення в зону різу металу суміші залізного та алюмінієвого порошків, згідно з заявлюваним рішенням, в зону різу металу додатково вводять магнієвий порошок в суміші з залізним та алюмінієвим порошками за такого їх співвідношення залізний порошок -80-85% по масі 80-85 % по масі, -11-15% по масі алюмінієвий порошок -11-15 % по масі магнієвий порошок -4-5 % по масі Вказані ознаки складають сутність винаходу Досягнення технічного результату, який виражається в підвищенні рідиноплинкості шлаку, забезпечується додатковою подачею в зону різу (окрім залізного та алюмінієвого порошків) магнієвого порошку за вказаного їх співвідношення В зоні різу відбувається згоряння залізного порошку з виділенням додаткового тепла та підвищенням температури різання, а також відновлення тугоплавких окислів хрому алюмінієм (алюмінотермія) При цьому магній до свого викіпання утворює відновлювальні умови для алюмінію, як головного відновника Процеси, що відбуваються в зоні різу, перешкоджують утворенню тугоплавких окислів і підвищують рідиноплинкість шлаку Таким чином, ІСТОТНІ ознаки винаходу, а саме киснево-флюсове різання високолегованих сталей із введенням в зону різу металу суміші залізного, алюмінієвого та магнієвого порошків за вказаного їх співвідношення, перебувають у причинно-наслідковому зв'язку з отримуваним технічним результатом Нижче наводиться детальний опис заявлюваного способу та конкретні приклади його практичного застосування з описанням отримуваного результату Киснево-флюсове різання металу за заявлюваним способом виконують таким чином Перед початком різання металу ЛІНІЮ різу очищують від забруднення Для різання використовують ВІДОМІ різаки та пристрої для подачі флюсу (флюсопостачальники) Процес різання починають з нагріву металу на початку різу до температури запалювання металу у кисні Потім подають ріжучий кисень та переміщують різак по лінії різу В ролі горючого газу застосовують ацетилен або газозамінювачі ацетилену (пропан-бутанова суміш, природні гази) В процесі різання металу в зону різу безперервно за допомогою флюсопостачальника подають суміш залізного (80-85 %), алюмінієвого (1115%) та магнієвого (4-5%) порошків Утворюваний при різанні шлак витікає з зони різу Технологічні параметри різання (тиск і витрати кисню, горючого газу, витрати флюсу, швидкість різання та ІНШІ параметри) обирають за відомими методиками Нижче наводяться конкретні приклади киснево-флюсового різання високолегованих сталей із застосуванням заявлюваного флюсу з вказанням конкретних режимів, параметрів та якісних показників різання Приклад 1 Підлягали різанню на металобрухт вироби з нержавіючої сталі (скрап) Середня товщина різу складала 180-220мм Матеріал - сталь 08Х18Н10Т група Б26, за ГОСТ 2787-85 Витрати кисню - 0,21 м3/хв Витрати горючого газу - 0,016м3/хв Застосовуваний флюс - суміш залізного (85%), алюмінієвого (11%) та магнієвого (4%) порошків Витрати флюсу - 0,13кг/хв Швидкість різання - 0,14м/хв Якість різу - рідиноплинкість шлаку помірна, ширина різу 13-17мм, наявність на нижній кромці валків шлаку та грату висотою до 7мм Приклад 2 Підлягали різанню на металобрухт вироби з нержавіючої сталі (скрап) Середня товщина різу складала 180-220мм Матеріал - сталь 08Х18Н10Т група Б26, за ГОСТ 2787-85 Витрати кисню - 0,18м3/хв Витрати горючого газу - 0,014м3/хв Застосовуваний флюс - суміш залізного (80%), алюмінієвого (15%) та магнієвого (5%) порошків Витрати флюсу - 0,15кг/хв Швидкість різання - 0,16м/хв Якість різу - рідиноплинкість шлаку підвищена, ширина різу 10-13 мм, наявність шлаку та грату на нижній кромці не спостерігалася Приклад З Підлягали різанню на металобрухт вироби з нержавіючої сталі (скрап) Середня товщина різу складала 180-220 мм Матеріал - сталь 08Х18Н10Т група Б26, за ГОСТ 2787-85 Витрати кисню - 0,2м3/хв Витрати горючого газу - 0,015 м3/хв Застосовуваний флюс - суміш залізного (82%), алюмінієвого (14%) та магнієвого (4%) порошків Витрати флюсу - 0,14кг/хв Швидкість різання - 0,15м/хв Якість різу - рідиноплинкість шлаку помірна, ширина різу 12-15мм, наявність на нижній кромці валків шлаку та грату висотою до 5мм Вищенаведені приклади свідчать про те, що заявлюваний спосіб киснево-флюсового різання металу забезпечує досягнення технічного результату, дозволяє ефективно виконувати різання високолегованих хромистих та хромонікелевих нержавіючих сталей без ускладнення відомої технологи киснево-флюсового різання 47138 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71