Cięcie żeliwa i stali odpornych na korozję

a) Cięcie palnikiem

Żeliwo nie da się ciąć jak stal miękką, ponieważ temperatura topnienia (1250°C)

jest niższa niż temperatura spalania (1450°C). Cięcie żeliwa polega na wytapianiu szczeliny. W tym celu stosuje się płomień podgrzewający o nadmiarze acetylenu (rys. a)

Rys. Cięcie gazowe żeliwa: a) kształt płomienia i jego długość w stosunku do grubości przecinanej ścianki, b) ruchy przy cięciu; 1 - stożek nadmiaru acetylenu w płomieniu podgrzewającym, 2 - strumień tlenu tnącego, 3 - szczelina, 4 - przedmiot

W palnikach przeznaczonych wyłącznie do cięcia żeliwa doprowadza się acetylen także do strumienia 2 tlenu tnącego. Zwiększenie ilości paliwa ma na celu osiągnięcie w szczelinie wysokiej temperatury na całej grubości niezbędnej do wytopienia szczeliny.

W celu ułatwienia wypływu płynnego metalu stosuje się boczne ruchy palnika połączone z ruchami w przód i w tył (rys. b). Szczelina jest szeroka o nierównych ściankach. Przy cięciu żeliwa szybkość cięcia jest znacznie mniejsza, a zużycie gazów kilkakrotnie większe niż przy cięciu stali o tej samej grubości.

Zwykłym palnikiem do cięcia można ciąć żeliwo topiąc w płomieniu dodatkowo drut stalowy. Roztopiona stal mieszając się z żeliwem obniża zawartość węgla w metalu; poza tym wydziela się dodatkowo ciepło przyspieszające proces topienia żeliwa.

Sposoby ułatwiające cięcie żeliwa mają zastosowania również przy cięciu stali nierdzewnych, których główną cechą jest odporność na utlenianie. Zamiast doprowadzać do płomienia drut ze stali zwykłej, można ułożyć wzdłuż linii cięcia pasek ze stali miękkiej o grubości 5 mm. Wszystkie te sposoby nie zmieniają jednak charakteru procesu, który polega głównie na wytapianiu metalu. Szczelina jest szeroka, o nierównych ściankach, a cięcie odbywa się powoli przy dużym zużyciu gazów.

Warunki cięcia żeliwa i stali odpornych na korozję można znacznie poprawić przez doprowadzenie do strefy cięcia topników w postaci proszku, które zwiększają płynność ciętego metalu i usuwają trudno topliwe tlenki. Jako środki ułatwiające cięcie stosuje się również drobno sproszkowane żelazo albo piasek. Proszki przenoszone są do palnika przez strumień tlenu tnącego lub tlenu służącego do podgrzewania. Mogą być również wdmuchiwane osobnym przewodem do płomienia ogrzewającego za pomocą sprężonego powietrza lub azotu przez specjalne rozpylacze elektryczne.

Cięcie tlenowo - proszkowe: odbywa się za pomocą specjalnego palnika i innej dodatkowej aparatury, nie stosowanej przy zwykłym cięciu. Powietrze sprężone (4 do 10 at) z butli lub z sieci zakładowej dopływa do dozownika proszku, gdzie po oczyszczeniu i osuszeniu dochodzi do zasobnika proszku żelaznego. Stąd po porwaniu proszku w ilości od 4,5 do 20 kg/h, zależnie od grubości ciętego materiału, dochodzi do palnika acetylenowo - tlenowego (rys.)

Proszek po nagrzaniu się do temp. zapłonu w płomieniu podgrzewającym spala się w strumieniu tlenu tnącego i daje wysoką temp. ułatwiającą stapianie wysokotopliwych tlenków żelaza i tym samym umożliwia cięcie żeliwa i stali odpornych na korozję. Kulisty proszek żelazny jest pod względem chemicznym zwykłą miękką stalą węglową o zawartości 0,1% węgla. Wielkość ziarna: od 0,06 do 0,15 mm.

Cięcie stali odpornych na korozję przy użyciu topników dokonuje się również maszynowo. Zamiast proszku żelaznego można stosować strumień piasku, który porywa ze sobą tlenki. Suchy i dokładnie skalibrowany piasek „wydrapuje” tworzące się wysokotopliwe tlenki, działając tylko mechanicznie, ale skutecznie. Piasek jest porywany z zasobnika piasku przez strumień tlenu tnącego. Jest bardzo ważne, aby piasek był dobrze wysuszony, a tlen pozbawiony wilgoci.

Cięcie tlenem niosącym ze sobą piasek bywa stosowane też przy cięciu pakietu blach ze stali zwykłej. Nie jest wówczas konieczne ściskanie blach w uchwytach, wystarczy ułożenie blach na sobie.

b) Cięcie lancą

Lanca tlenowa jest to rurka ze stali miękkiej o średnicy 12 do 25 mm, w którą wkłada się kilka cienkich drutów o średnicy 2 do 5 mm (rys.)

Rys. Urządzenie do cięcia lancą: a) schemat, b) przekrój lancy; 1 - butla (dwie lub więcej), 2 - zbieracz, 3 - reduktor, 4 - wąż gumowy, 5 - zawór, 6 - lanca

Przez przestrzeń wolną między drutami płynie strumień tlenu. Na rurkę nakręca się uchwyt zrobiony z grubszej rurki, zaopatrzonej w zwykły kurek do zamykania i otwierania dopływu tlenu.

Koniec lancy, po zagrzaniu do czerwoności palnikiem lub w inny sposób, przyciska się do przedmiotu, otwierając dopływ tlenu. Spalanie się rurki i drutów wytwarza dużo ciepła; topiący się żużel mieszając się z ciekłym metalem ułatwia jego spalenie. W tej operacji wydziela się dość ciepła do podtrzymywania palenia się lancy bez przerwy, aż do jej zużycia. Poruszając odpowiednio końcem i obracając lancę ruchem wahadłowym, można wytopić szczelinę podłużną lub otwór okrągły.

Lanca jest używana do cięcia grubszych przedmiotów żeliwnych na złom, jak również do wykonywania otworów w żeliwie, do cięcia żeliwa i stali nierdzewnych (gdy prace nie wymagają dokładności), do cięcia bardzo grubego złomu stalowego itp.

Lancą można ciąć wszelkie stale, których nie udaje się ciąć palnikiem; można również przebijać otwory w betonie. Wypalanie lancą może być stosowane w kamieniołomach, a także do wykonywania otworów w skałach przy budowie np. tuneli itp.

Zalety cięcia lancą: prostota tej metody, nie wymaga żadnych urządzeń, możliwość stosowania jej w dowolnym miejscu, praca bez hałasu i niebezpiecznych wybuchów.

Sprężone powietrze + proszek

O

2

C H + O

2

2

2

---