Суть кислородной резки заключается в сгорании разрезаемого металла под
воздействием струи кислорода и удалении из разреза шлаков, образованием
которых неизбежно сопровождается этот процесс (рис. 95).
Углеродистые, а также низколегированные стали режут с помощью
исключительно чистого кислорода, а высоколегированные стали, чугун и
сплавы меди, помимо кислорода, требуют применения специальных флюсов.
Резка осуществляется вручную или машинным способом. При этом необходимо
обеспечить соблюдение определенных условий:
температура плавления металла должна быть выше температуры, при которой
он воспламеняется в кислороде. При нарушении этого условия металл будет
расплавляться еще до того, как он начнет гореть в струе кислорода.
Низко– и среднеуглеродистые стали удовлетворяют данному условию,
поскольку имеют температуру плавления 1500 °C, а для горения в кислороде
достаточно довести их до 1300–1350 °C. Повышенное содержание углерода в
стали снижает температуру ее плавления и затрудняет резку. То же самое
относится к сталям, в которых имеются такие трудно окисляющиеся
легирующие элементы, как хром и никель;
температура плавления шлаков должна быть ниже температуры горения
металла в кислороде. Кроме того, шлаки должны быть жидкотекучими и без
проблем удаляться при воздействии на них давления режущей струи;
в процессе сгорания металла выделяющейся теплоты должно быть достаточно
для поддержания горения металла в кислороде;
теплопроводность металла не должна быть чересчур высокой, чтобы не
препятствовать поддержанию высокой температуры на кромке разреза.
Перечисленным условиям соответствуют стали, в которых содержание
углерода не
превышает 0,5 %, хрома – 5 %, марганца – 4 %. Что касается остальных
примесей, они не оказывают существенного влияния на процесс резки.
До начала резки сталь нагревают до температуры ее воспламенения в
кислороде. От общего количества тепла, необходимого для выполнения
резки, приблизительно 54 % идет на доведение температуры стали до
температуры воспламенения; 22 % – на нагрев шлака; 24 % – на покрытие
потерь.
Для осуществления резки требуется кислород, причем максимально возможной
чистоты, поскольку от этого зависит его расход: чем качественнее газ,
тем меньше его потребуется. Как правило, для резки используют кислород
чистотой 98,5-99,5 %. При снижении этого показателя даже на 1 % падает
скорость резки и возрастает расход кислорода.