Способ газокислородной резки цилиндрических заготовок

 

1. СПОСОБ ГАЗОКИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, при котором заготовку вращают, а резак перемещают и производят резку заготовки струей режущего кислорода с образованием ванны расплавленного металла , отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем повышения устройчивости процесса резки, режущую сТрую кислородов направляют против вращения заготовки под углом 15-45 к касательной к поверхности заготовки в точке пересечения продольной оси резака с поверхностью заготовки, перемещают резак вдоль его оси в направлении, перпендикулярном продольной оси за (Л готовки, и производят непрерывное спиралевидное снятие металла с заготовки . 00 оо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ЗС51 В 23 К 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3295367/25-27 (22) 04. 06.81 (46) 07.07.84. Бюл. № 25 (72) Е.Ю.Гельфенбейн, С.С.Завьялов, Л.И.Сафронович, В.M.Íèñêîâñêèõ, Ю.А.Чертков, В.Ф.Ганин и Б.С.Глазырин (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения "Уралмаш" (53) 621.791.94.054.3(088.8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР № 349511, кл. В 23 К 7/04, 24.02.71.

2. Справочник газосварщика. Под ред. К.К.Хренова. M., 1957, с. 192194.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 470372, кл. В 23 К 7/04, 15.11.72 (прототип).

„„SU„, 1101334 А (54)(57) 1. СПОСОБ ГАЗОКИСЛОРОДНОЙ

РЕЗКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, при котором заготовку вращают, а резак перемещают и производят резку заготовки струей режущего кислорода с образованием ванны расплавленного металла, отличающийся тем, что,, с целью повышения качества путем повышения устройчивости процесса резки, режущую струю кислородов направляют против вращения заготово ки под углом 15-45 к касательной к поверхности заготовки в точке пересечения продольной оси резака с поверхностью заготовки, перемещают резак вдоль его оси в направлении, перпендикулярном продольной оси заготовки, и производят непрерывное спиралевидное снятие металла с заготовки, 1101334

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- 3. Способпо п. 1, о тлича юшийся тем, что в процессе рез- шийся тем,что резак в,процессе резки перемещают со скоростью, возратаю- ки перемещают периодически перед щей обратно-пропорционально линейной,.завершением заготовкой каждого обоскорости перемещения ванны расплавлен- рота. кого металла на поверхности заготовки.

4 2

Изобретение относится к черной ro кислорода с образованием ванны металлургии н может быть использова- подогретого металла (3 1. но в машинах непрерывного литья для Недостатком этого способа является резки на ходу вращающейся заготовки. ограничение угла поворота заготовки

Известен способ резки труб, при (от 90 до 360 ) за время реза и не5 котором подогревающее пламя и ре- обходимость вращения резака совместжущая струя кИслорода проходят по но с заготовкой, что ухудшает качесткасательной относительно поверхности во реза и усложняет конструкцию устреза неподвижной заготовки. После ройства, для осуществления способа. разреза заготовки до касания режущей 1р Цель изобретения — повышение каСтруей внутреннего отверстия эквидис- честна реза путем обеспечения устойтантное перемещение резака прекраща- чивого процесса резки непрерывно ется и резак совершает горизонталь- вращающейся заготовки. ное перемещение со скоростью, необ- Указанная цель достигается тем, ходимой для прохождения им пути, 15 что в способе, при котором эаготовравного диаметру полости, за время ку вращают а резак перемещают и

Ф поворота заготовки на 180, и на дли- производят резку заготовки. струей ну, равную диаметру внутреннего от- режущего кислорода с образованием верстия 1). ванны подогретого металла, режущую

Этот способ непригоден для резки струю кислорода направляют против

20 .вращающейся заготовки, так как тре- вращения заготовки под углом 15-45 бует остановки вращения до момента к касательной к поверхности заготовпрорезания стенки трубы, а скорость ки в точке пересечения продольной вращения трубы во второй стадии рез- оси резака с поверхностью заготовки, ки дстлжна строго соответствовать >> перемещают резак вдоль его оси в скорости расплавления металла и уда- направлении, перпендикулярном проления его из зоны реза. дольной оси заготовки и производят

Известен способ термохимической непрерывное спиральное снятие металкопьевой резки, при котором через ла с заготовки. стальную трубу на разрезаемый ме30

Кроме того резак в процессе рез1 талл подаются кислород и металличес- ки перемещают со скоростью, возраская-проволока (23, тающей обратно. пропорционально лиПрименение стальной проволоки сок- ;нейной скорости перемещения ванны ращает время начала резки, что в ко- расплавленного металла на поверхноснечном итоге повышает производитель- ти заготовки. ность труда. Но данный способ приме- Резак в процессе резки перемещают . няется при необходимости получения периодически перед завершением загосквозных и несквоэных отверстий в товкой каждого оборота. толстом металле и пригоден только Сущность изобретения поясняется для процесса резки в .неподвижном ме- чертежом. талле.

Резак 1 устанавливается вертикальИэвестен способ резки цилиндричес- но таким образом, что его ось обра ких заготовок, при котором заготовку зует с касательной 2 заготовки 3 вращают; а резак перемещают и произ- угол о . Газокислородное пламя наводят резку заготовки струей режуще- правлено против вращения заготовки.

Э 1 1,013 В зону факела резака подается проволока 4.

Способ осуществляется следующим образом.

В струю режущего кислорода пода5 ется проволока 4, которая мгновенно оплавляется и создает на поверхности заготовки ванну расплавленного металла, которая увлекается режущей струей вниз по поверхности заготовки, а поверхность заготовки при вращении набегает на резак и увлекает ветку расплавленного металла вверх. Так как струя режущего кислорода направлена под углом к касательной и против

34 4 лавленного металла на поверхности заготовки.

Пример. Резка предлагаемым способом отливаемой полой заготовки ф 450/Ф 225 на горизонтальной МНЛ.

Скорость вращения заготовки в процессе разливки 21 об/мин. При этом окружная скорость на периферии заготовки буде равна V - "30 м/мин, на внутренней поверхности Ч

15 м/мин.

Глубина снимаемого слоя металла и скорость перемещения поверхности заготовки относительно газового пламени связаны эмпирической формулой вращения заготовки, то эта ванна расплавленного. металла постоянно будет находиться впереди резака. С момента создания ванны расплавленного металла начинается процесс резки, или точнее снятие поверхностного слоя металла. Так как заготовка вращается, то в процесс вступают свежие слои металла и за один оборот произойдет снятие определенного слоя металла. При сообщении резаку пере20

25 мещения поперек заготовки эквидистантно поверхности заготовки процесс будет протекать беспрерывно до момента щина снимаемого слоя.

Для обеспечения стабильности реза скорость перемещения резака в направенин, перпендикулярном продольной оси заготовки, постепенно увеличива1 ется обратно пропорционально линейной скорости перемещения ванны расп55

ВНИИПИ Зажав 4706/8

Филиал ПОП Патент, г отделения отрезаемой части. Скорость

30 вращения заготовки и скорость поперечного перемещения резака выбираются в соотношении; позволяющем поддерживать угол между осью резака и касательной в пределах 15-45 во время всего процесса резания. При этом ван-З5 на расплавленного металла с уменьшением диаметра перемещается по линии 0-0 от периферии к центру заготовки, наклонной под углдм d., равным ,30+15 к горизонтали Х-Х. Поскольку 40 заготовка вращается с постоянной угловой скоростью, диктуемой технологическими параметрами разливки, то линейная скорость набегающего на резак металла ванны расплавленного ме-. 45 талла будет уменьшаться при перемещении зоны реза от периферии к центру. При этом будет увеличиваться тол40

V = — ---+ 10

1 где h — глубина снимаемого слоя,мм, V — - скорость перемещения поверхности заготовки относительно газового пламени, м/мин.

В начальный момент глубина снимаемого слоя составляет

40 40

h = 2 мм/об

V„-10 30-10

Э в конечный момент—

40 40

}1 .= — — -- = — — — = 8 мм/об.

2 Ч -10 15-10

Для обеспечения стабильного процесса резки эта скорость поперечного перемещения резака изменяется от

2 мм/об в начале резки до 8 мм/об в конце резки, т ° е. на 225 мм.

Заготовка разрезается за

D - d

2 — — — -- = 22 об.

}1 ср

Время для отрезки заготовки составляет

05 мин

21

Для постоянства угла a(,= 30 возможно и ступенчатое перемещение резака, после каждого оборота заготовки.

Применение предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом, взятым за прототип, позволит вести газокислородную резку вращаиицейся заготовки без останова технологического процесса разливки, что в конечном итоге скажется положительно на работе оборудования МНЛЗ, производительности машины и качестве получаемого металла. Т аа1037 По сное . Ужгород,ул.Проектная, 4