قطع الأكسجين للمعادن: 5 العمليات
تلقي هذه المقالة الضوء على أفضل خمس عمليات لقطع الأكسجين من المعادن. العمليات هي: 1. قطع غاز Oxy- الوقود 2. قطع مسحوق المعادن 3. قطع تدفق المواد الكيميائية 4. قطع الأوكسجين لانس 5. قطع الأوكسجين.
عملية # 1. قطع غاز الأكسجين الوقود :
هذه هي عملية القطع الحراري الأكثر استخدامًا التي يتم استخدامها في ألواح الصلب منخفض الكربون وخالي من السبائك ويشار إليها غالبًا باسم "قطع اللهب" أو "قطع الغاز". يمكن استخدامه لقطع الفولاذ حتى 2 م.
تتضمن عملية غاز الوقود الأوكسي تسخين منطقة صغيرة ، حيث يتم البدء بعملية القطع ، إلى درجة حرارة التهوية للمادة. يتم بعد ذلك إجراء أكسجين مضغوط للتصادم على المعدن الساخن الذي ينتج عنه معدل أكسدة مرتفع للغاية والذي غالباً ما يكون مصحوبًا بتطور الحرارة بسبب الطبيعة الطاردة للحرارة للتفاعل.
وغاز الوقود المستخدم بصفة عامة هو الأسيتيلين ولكن البروبان أو غاز البترول المسال أو الغاز الطبيعي أو بروميد الميثيليتيلين المستقر (MAPP أو MPS) يمكن أن يستخدم أيضا حسب اعتبارات التوافر والتكلفة.
تظهر الشعلة المستخدمة لقطع أوكسي الأسيتيلين في الشكل 19.2. يحتوي على غرفة خلط للأكسجين والأسيتيلين كما في لحام الشعلة. ولكن بعد خلط خليط الغاز يتدفق من فوهة الشعلة عبر عدد من الثقوب الصغيرة الموضوعة في دائرة حول الثقب المركزي الذي يمكن من خلاله تدفق تيار نقي من الأكسجين النقي بالضغط على رافعة على مقبض الشعلة. يختلف قطر هذه الثقوب ويزيد مع زيادة سمك المادة المراد قطعها.
عندما ترتفع المادة المراد قطعها إلى درجة حرارة الإحتراق * (التي تتراوح بين 870 و 950 درجة مئوية للفولاذ منخفض الكربون ، اعتمادًا على محتوى الكربون) ويتفاعل معها الأكسجين النقي ذي الضغط العالي ، تكون التفاعلات التالية ممكنة في حالة المواد الحديدية.
1. Fe + O → FeO + heat (267 KJ) ...................... (19.1)
2. 2Fe + 1.5O 2 → Fe 2 O 3 + heat (825 KJ) …………. (19.2)
3. 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 + heat (1120KJ) ………… (19.3)
يحدث التفاعل الثالث بشكل رئيسي مع إطلاق هائل للحرارة. رد الفعل الثاني يحدث إلى حد ما في قطع المقاطع الثقيلة فقط. من الناحية النظرية ، 0.29 م 3 من O 2 سوف يؤكسد 1 كغم من الحديد لتشكيل Fe 3 O 4 . ومع ذلك ، من الناحية العملية ، يكون استهلاك الأكسجين أعلى من هذه القيمة لسمك اللوحة الأقل من 40 ملم ويكون أقل بالنسبة للسمك الأعلى ، حيث يكون أقل من سُمك يتراوح من 100 إلى 125 ملم.
إن التفاعل الطارد للحرارة بين O 2 و Fe يولد حرارة كافية لمواصلة عملية القطع الحراري دون استخدام لهب التسخين المسبق باستخدام الأكسجين فقط ولكن في الواقع لا يمكن ذلك لأن الكثير من الحرارة تستخدم في حرق الأوساخ والطلاء والمقياس وغير ذلك .وتفقد كمية كبيرة من الإشعاع. أيضا ، الطائرة عالية السرعة التي تؤثر على السطح تسبب عمل التبريد الذي يحتاج إلى تعويض عن طريق التسخين المسبق.
ونادراً ما يكتمل التفاعل الكيميائي بين الأكسجين الحديدي والأكسجين ، وكثيراً ما يشير تحليل المادة المهشمة (أو الخبث) إلى أن 30 في المائة إلى 40 في المائة من الخبث هو مادة رئيسية.
يمكن قطع الحديد وبعض المعادن الأخرى بواسطة شحم أوكسي أسيتيلين إذا استوفت الشروط التالية:
(1) يجب أن تكون نقطة انصهار المعدن أعلى من درجة حرارتها.
(2) يجب أن يكون لأكسيد الفلز الناتج عن التفاعل مع الأكسجين نقطة انصهار أقل من نقطة انصهار المادة الأم ويجب أن يكون سائلاً في الحالة المنصهرة حتى ينفجر بسهولة.
(3) يجب أن يكون الموصلية الحرارية منخفضة بحيث يمكن رفع المواد بسرعة إلى درجة حرارة التخميد.
عندما يتم قطع قطعة العمل عن طريق عملية القطع الحراري ، يشار إلى عرض القطع باسم KERF ، والتي في عملية غاز الوقود الأكسجين هي وظيفة حجم ثقب الأوكسجين في طرف فوهة ، تدفق الأكسجين والغازات التسخين ، وسرعة قطع وطبيعة المواد التي يجري قطعها.
سرعة القطع والسحب:
لكل معدن هناك أفضل سرعة قطع. تحدد سماكة وطبيعة المواد المطلوب قطعها حجم الطرف. يتم الحصول على أفضل النتائج عندما يتم التحكم في ضغط قطع الأكسجين ، سرعة القطع ، حجم الحافة واللهب المسبق لحصول قطع ضيقة ونظيفة. تنتج التخفيضات المصنوعة بطريقة غير سليمة حواف خشنة وغير منتظمة مع تراكب الخبث في أسفل الصفائح. أحد مؤشرات سرعة القطع المناسبة هو "خطوط السحب" الناتجة عن تدفق قطع الأكسجين فوق المعدن المصهور القريب الذي يشكل جانبي القطع.
يُقصد بالسحب الكمية التي يتخلف بها الجزء السفلي للقصة عن القمة. عادة ما يعبر عنها في المئة من سمك الشغل؛ وبالتالي إذا تم قطع لوحة بسماكة 10 مم وكان مقدار التأخر 5 ملم ، فسيبلغ 50٪ (5/10 × 100 = 50٪) كما هو موضح في الشكل 19.3.
تظهر آثار سرعة القطع في السحب والشقوق وطبيعة القطع في الشكل 19.4. تشير خطوط السحب العميقة إلى حد ما إلى قطع جيد ؛ عادة ما يتحقق ذلك عندما يكون تيار الشرارة تحت قطعة الشغل بزاوية 15 درجة. إذا ظلت قطعة العمل منفصلة عن أي سبب ، يُشار إلى القطع بأنه "قطع غير قطرة".
أعلى من السرعة المثلى دون زيادة مقابلة في تدفق الأوكسجين ينتج في السحب الأكبر. يمكن الحصول على السحب العكسي عندما يكون تدفق الأكسجين القطع مرتفعًا جدًا وسرعة القطع منخفضة جدًا. لا يعتبر التأخر الناجم عن زاوية غير صحيحة سحبًا.
غالباً ما تؤدي سرعة القطع المنخفضة إلى حدوث خلل في الشق مع تأكسد معدن مفرط مما يسبب شقوقاً أوسع. كما يتم تقريب الحواف العلوية بدون داع. بشكل عام على سمك المادة 50 مم يمكن الحفاظ على عرض الشق ضمن ± 0.4 ملم.
يجب أن يكون الأكسجين المستخدم في قطع غاز الأكسجين ذو درجة نقاء 99.5٪ على الأقل. سرعة قطع الأكسجين النفاث هي أيضا عامل حاسم في تحقيق خفض الجودة المرغوب حيث قد لا تكون السرعة المنخفضة كافية لإزالة الخبث ، المعدن المنصهر ، والمنتجات الغازية مثل ثاني أكسيد الكربون ، CO 2 ، SO 2 التي تشكلها تفاعل الأكسجين مع الكربون والكبريت في الفولاذ ، في حين أن ارتفاع سرعة النفاثة قد يسبب خشونة في الحواف المقطوعة. يجب أن تكون عملية التسخين المسبق للقطع بالأكسجين الأسيتيلين محايدًا أو مؤكسدًا.
يمكن تحقيق الإرشادات الخاصة بالإعدادات المثلى لقطع الفولاذ الطري المنظف من خلال اتباع الجدول المحدد في الجدول 19.1:
الجدول أعلاه هو لقطع مع نصائح عادية. ومع ذلك يمكن زيادة السرعة بنسبة 25 إلى 50٪ باستخدام نصائح عالية السرعة.
قطع الآلة:
يستخدم قطع الشعلة اليدوية على نطاق واسع ويوفر تخفيضات مرضية بالكامل لمجموعة واسعة من عمليات القطع. ومع ذلك ، فإن آلة القطع تستخدم في زيادة الاستخدام لأنها توفر سرعة ودقة واقتصاد أكبر. يمكن استخدام آلات القطع باللهب في القطع المستقيم ، القطع الدائري ، إعداد حافة الصفائح وقطع الشكل.
خط مستقيم وقطع الدائرة:
يتم إجراء معظم الأجهزة المتاحة للعمل على المسار المستقيم أو في مسار دائري. يمكن قطع الدوائر المختلفة الحجم عن طريق الإعداد الصحيح لمرفق قضيب نصف قطر.
إعداد لوحة حافة:
تتطلب الألواح السميكة عادة التكسير أو التلاعب لإعدادها للحام. يمكن إجراء القطع المائل بسهولة عن طريق وضع الشعلة في الزاوية المطلوبة. ومع ذلك ، بالنسبة إلى إعداد J-or U-edge يتم استخدام طرف تلميح والذي عادة ما يتم تصميمه لتوصيل كمية كبيرة من الأكسجين بسرعة منخفضة. يتم تثبيت شعلة التلاعب عند حوالي 20 درجة في الاتجاه الأفقي عند بدء القطع ثم خفضه إلى حوالي 5 درجات مع استمرار العملية.
اعدام الشكل
يتضمن قطع الشكل قطع أي شكل مرغوب. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق التشغيل اليدوي ، ولكن النهاية ليست مرضية بشكل عام باستثناء العمل القاسي للغاية. يمكن لآلات القطع باللهب القيام بالمهمة مع نتائج ممتازة باستخدام أجهزة التتبع الكهروضوئية أو الإلكترونية أو حتى القوالب.
في أحدث وحدات NC (التحكم العددي) و CNC (التحكم الرقمي بالكومبيوتر) يتم توظيفها أيضا. توفر أجهزة التتبع وسيلة لاتباع الخطوط العريضة للرسم لقيادة عجلة والتي بدورها توفر الجر لدفع جهاز الإعدام.
يتم توجيه أحدث آلات القطع متعددة الشعلة من قبل المعدات NC التي قد يكون لها التحكم في الكمبيوتر. أيا كان نوع التحكم في التعقب فإن عملية القطع هي نفسها بشكل أساسي. أحد أوجه التقدم في القطع التلقائي للهب هو قطع الحواف المشطوفة على أجزاء على شكل كفاف. يمكن أن تكون درجات التحمل البعدية التي تحققت بواسطة آلة قطع اللهب الحديثة التي تستخدم التحكم في التتبع قريبة من + 0 و -0.8 ملم.
لا تعتبر أدوات تتبع النماذج سهلة الاستخدام مثل أدوات التتبع الإلكترونية أو خلايا الصور ، ولكنها لا تزال تستخدم على نطاق واسع في معظم متاجر التصنيع. يمكن تصنيع القوالب من مواد الشريط ، أو المعدن الصلب ، أو حتى الخشب حسب رأس التتبع المتوفر ودقة القطع المطلوب.
الآثار المعدنية لقطع اللهب:
إن قطع اللهب من الفولاذ الطري يحتوي على تأثيرات فيزيائية أو معدنية قليلة جدًا على المعدن المجاور للقطع ، لكن صلابة الحواف تزداد مع زيادة محتوى الكربون أو السبائك. يصعب عمل الحواف المتصلبة وقد تتكسر تحت الحمل. لتجنب مثل هذا الشرط ، من الأفضل تسخين المعدن. يجب تسخين الفولاذ الكربوني المتوسط إلى 175-350 درجة مئوية بينما يتطلب فولاذ HSLA (قوة عالية وسبيكة منخفضة) درجة حرارة مسبقة من 315 إلى 480 درجة مئوية.
لا تتشابك الألواح الثقيلة على قطع اللهب ، ولكن قد يكون هناك حاجة إلى شد لوحات بسمك 15 مم أو أقل ، أو تقييد كمية القطع في أي وقت.
التطبيقات:
يتم استخدام قطع غاز الأكسجين على نطاق واسع للأغراض العامة لقطع الفولاذ وأشكال الحديد الزهر. يمكن قطع الأشكال الهيكلية والأنابيب والقضبان وغيرها من المواد المماثلة إلى الأطوال المطلوبة للبناء أو قطع في عمليات الخردة والإنقاذ. يمكن استخدام هذه العملية في مطحنة الصلب أو مسبك لقطع البوابات ، الناهض ، القضبان والمسبوكات. يمكن استخدامه لقطع ثقيلة تصل إلى 2 م من المكونات السميكة وللتقطيع.
قطع المكدس:
يمكن حفظ الوقت الكبير عن طريق قطع عدد من الأجزاء المتشابهة ، أو الألواح والألواح عن طريق تكديسها وتقطيعها كلها بتمريرة واحدة. يجب أن تكون الألواح مشدودة بإحكام لأن أي فجوة هوائية قد تتسبب في فقدان القطع.
يتم تحديد السماكة الكلية للمكدس بواسطة التسامح المطلوب للقطعة وسمك القطعة العلوية. مع تسامح القطع البالغ 0.8 مم ، يجب أن يكون ارتفاع الكومة 50 مم ؛ مع التسامح من 1.6 ملم قد يكون سمك المكدس 100 ملم. عادةً ما يكون الحد الأقصى لارتفاع كومة غاز غاز الأكسجين محددًا بـ 150 مم.
إذا استُخدم اللهب عالي التسخين في رصة سميكة أو عند قطع مادة تكديس يقل سمكها عن 5 مم ، فيتم استخدام "لوحة المبذر" السميكة بسمك 6 مم في الأعلى. إنه لا يحمي اللوحة العليا فحسب ، بل يضمن أيضًا بداية أفضل ، وحافة أكثر وضوحًا في قطعة الإنتاج المقلوبة ، وعدم التواء الطبقة العليا.
لهب قطع الحديد الزهر والفولاذ المقاوم للصدأ:
يمكن قطع الحديد الصلب والكربون منخفض الكربون بسهولة ولكن لم يتم قطع الحديد الزهر بسهولة من خلال هذه العملية لأن درجة حرارة كيندلنغ أعلى من نقطة انصهارها ، كما أنها تحتوي على أكسيد سيليكات حراري ينتج عنه غطاء الخبث. لا يمكن أيضًا قص الفولاذ المقاوم للصدأ بالكروم والنيكل من خلال تقنية القطع باللهب العادية بسبب أكسيد الكروم الحراري على السطح. وبالمثل ، تشكل المعادن غير الحديدية مثل النحاس والألمنيوم طبقات أكسيد صهر تحظر قطع اللهب الطبيعي ؛ يتم زيادة الوضع بسبب ارتفاع الموصلية الحرارية.
ومع ذلك ، يمكن قطع الحديد الزهر شريطة أن يتم تسخينه إلى الدرجة المطلوبة ، ويزيد ضغط ضغط الأكسجين بنسبة 25٪ للحديد الزهر فوق المطلوب لقص سمك مكافئ لأقسام الفولاذ. عادة ما يتم تحقيق قطع الحديد الزهر باستخدام حركة متذبذبة إلى شعلة القطع كما هو موضح في الشكل 19.5 ؛ الحركة يختلف مع سمك العمل. يساعد تذبذب الشعلة الأكسجين في تفريغ الخبث والمعدن المنصهر في الشق.
الشق هو عادة واسعة وخشنة. كما أن لهب التسخين المسبق المستخدم في قص الحديد الزهر هو من النوع المختزل مع امتداد الباخرة إلى الجانب البعيد من قسم الحديد المصبوب. تساعد غازات التفوق التي تعمل بالوقود على الحفاظ على التسخين المسبق في الشق أثناء حروقه. يمكن أيضاً قص الحديد المصبوب باستخدام لوح الصرف كما هو الحال بالنسبة لتقطيع المكدس.
من أجل قطع الفولاذ المقاوم للصدأ وغيرها من الفولاذ المقاوم للحرارة ، تتحرك حركة الشعلة إلى الأمام ، ثم إلى الخلف قليلاً ، ثم إلى الأمام ، ثم إلى الخلف قليلاً كما هو موضح في الشكل 19.6. يمكن استخدام هذه التقنية لتقطيع الفولاذ المقاوم للصدأ حتى سمك 200 مم مع شعلة قطع قياسية شريطة أن يتم تسخين سمك حافة البداية بالكامل إلى لون أحمر فاتح قبل عملية القطع.
كما يمكن قطع الفولاذ المقاوم للصدأ وغيره من الفولاذ المقاوم للأكسدة من خلال تثبيط صفيحة فولاذية منخفضة الكربون ذات سماكة مناسبة أعلى المواد المطلوب قطعها. يبدأ القطع في صفيحة الكربون الفولاذية والحرارة الناتجة عن أكسدته توفر حرارة إضافية للحفاظ على تفاعل الأكسدة لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ. أيضا ، أكسيد الحديد من صفيحة الصرف الصحي يساعد على غسل الأوكسيدات الحرارية من الفولاذ المقاوم للصدأ. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة في إطفاء الفولاذ المقاوم للصدأ ينتج عنه تكلفة إضافية على اللوحة المبكرة ، ووقت الإعداد md ، مع انخفاض سرعة القطع وانخفاض جودة القطع.
طريقة أخرى لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ هو وضع قضيب لحام الصلب أو قطاع الصلب على طول خط القطع. الحرارة المتطورة عن طريق تفاعل الأكسجين مع قضيب أو شريط الفولاذ كافية بشكل عام لإذابة فتحة في لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ. ومع ذلك ، فإن قطع الفولاذ المقاوم للصدأ هو عملية انصهار أكثر من عملية أكسدة.
وبصرف النظر عن تقنيات التذبذب والتقنيات المباعة ، يمكن أيضاً قص الحديد المصبوب والفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق طرق قطع المسحوق وتقليل التدفق.
عملية # 2. قطع مسحوق المعادن:
إنها عملية قطع الأكسجين حيث يتم استخدام مسحوق المعادن (الحديد أو الألومنيوم) لتسهيل القطع. تستخدم هذه العملية لقطع الحديد الزهر ، والنيكل والكروم ، والفولاذ المقاوم للصدأ وبعض سبائك الصلب عالية. مبدأ العمل في عملية قطع المسحوق هو حقن مسحوق المعادن في تيار الأوكسجين جيداً قبل أن يقطع المعدن المطلوب قطعه.
يتم تسخين المسحوق عن طريق مروره خلال اللهب الأوليمبي الأسيتيلين ، ويشتعل على الفور تقريباً في تيار قطع الأكسجين. يتم نقل المسحوق من موزع مسحوق إلى شفة شعلة القطع باستخدام الهواء المضغوط أو النيتروجين كما هو موضح في الشكل 19.7.
يوفر المسحوق المشحون درجة حرارة أعلى بكثير في المجرى ويساعد في التخلص من المعدن بنفس طريقة قطع الفولاذ منخفض الكربون. التسخين ليس ضروريًا لقطع البودرة.
تشبه سرعات القطع وقطع ضغط الأكسجين تلك الخاصة بقطع الفولاذ الطري. ومع ذلك لقطع المواد التي يزيد سمكها عن 25 ملم ، يجب استخدام فوهة بحجم أكبر. يتم حفظ معدلات التدفق عموما في 010 إلى 0-25 كيلوغرام من مسحوق الحديد في الدقيقة من القطع. عادة ما يترك مسحوق المسحوق مقياسًا على سطح القطع الذي يمكن إزالته بسهولة عند التبريد.
في البداية ، تم إعدام مسحوق المعدن لتقطيع الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكن تم استخدامه بنجاح في تقطيع سبائك الفولاذ والحديد الزهر والبرونز والنيكل والألمنيوم وبقايا طاحونة الصلب وبعض الحراريات والخرسانة. كما يمكن استخدام نفس العملية الأساسية للتثاؤب والوشاح لإصلاح القوالب ، والزهور ، والألواح في مصانع الصلب.
كما أن قطع المسحوق مفيد أيضًا في تقطيع المكدس حيث لا يكون التسخين المسبق من عملية إطفاء لهب عادية كافياً على اللوحة (الألواح) السفلية إما بسبب العمق الكبير أو الفصل بين الألواح. عن طريق المسحوق المعدني وتفاعله في الأكسجين يتم الانتهاء من القطع حتى عبر الفواصل. ومع ذلك ، فإن قطع المسحوق يولد قدرا كبيرا من الدخان الذي يحتاج إلى إزالته للحفاظ على صحة المشغل ولتجنب التدخل في العمليات الأخرى في المنطقة.
عملية # 3. قطع تدفق المواد الكيميائية:
في عملية قطع الأوكسجين يتم حقن التدفق الكيميائي في تيار الأوكسجين حيث يتم حقن المسحوق المعدني في قطع المسحوق. يتحد التمويه مع الأكاسيد الحرارية ويجعلها مركبًا قابلًا للذوبان. قد تكون التدفقات الكيميائية الأملاح من الصوديوم مثل كربونات الصوديوم.
يوضح الشكل 19.8 أحد الإعدادات المستخدمة لقص الفيض. في هذه الطريقة تمتص الأكسجين التدفق من وعاء عند معدل 0 06 إلى 0-30 كجم في الدقيقة ويتدفق عبر النفاثة لقطع الأكسجين.
يشمل الإجراء الخاص بتقطيع الفلوت تسخين نقطة البدء في القطع إلى حرارة بيضاء ، ثم يتم فتح صمام الأكسجين القاصي بنصف دوران ويؤدي تدفق تيار الأوكسجين إلى الشعلة. عندما يصل المعدن المنصهر إلى الحافة السفلية للعمل ، يتم إجراء الشعلة على طول خط القطع ويتم فتح صمام الأكسجين القاطع بالكامل. ﻹﻳﻘﺎف ﺗﺸﻐﻴﻞ اﻟﺼﻤﺎم ، ﻳﺘﻢ إﻏﻼق ﺻﻤﺎم اﻟﺘﻤﻮﻳﻪ اﻟﻤﻤﺘﺪ وذﻟﻚ ﺑﻌﺪ إﻏﻼق اﻟﺼﻤﺎﻣﺎت اﻷﺧﺮى.
من المستحسن وضع تدفق التدفق على بعد 10 أمتار من منطقة القطع. كما يجب التأكد من أن الخراطيم التي يمر بها خليط الدفق الأكسجين ليس لها أي انحناءات حادة وإلا فقد يؤدي ذلك إلى انسداد.
هذه العملية يمكن استخدامها لقطع الحديد الزهر ، والصلب الكروم ، والصلب والكروم والنيكل والنحاس والنحاس والبرونز. ومع ذلك ، لا يوصى بقطع الفولاذ من نوع النيكل العالي ، على سبيل المثال ، 15 Cr 35Ni steel. بيد أن القطع الكيميائي المتدفق يفقد أهميته الصناعية ببطء بسبب تطوير طرق أكثر كفاءة مثل تقطيع البلازما.
عملية # 4. قطع الأكسجين انس:
الأكسجين هو عملية قطع الأوكسجين المستخدمة لقطع المعادن والأكسجين من خلال أنبوب الاستهلاكية. يتكون انسداد الأكسجين من طول أنبوب قطره أسود صغير (3-13 ملم). يتم توصيل أنبوب الإنس مع التركيبات والحلمات ومفتاح صمام الأوكسجين السريع بالرمي كما هو موضح في الشكل 19.9 أ. يتم تغذية الأكسجين من خلال خرطوم إلى الأنبوب بضغط منظم من 550 إلى 620 KPa. يتم حرق أنبوب انس في عملية القطع.
والفرق الرئيسي بين قطع الأكسجين المكسور والشعلة العادية لقطع الشعلة هو أنه في السابق لا يوجد سخن مسبق للحفاظ على المواد عند درجة حرارة الإطالة. الاستخدام الرئيسي للانسحاب الأكسجين هو لقطع المعادن الساخنة وخاصة في مصانع الصلب المستمر.
فالصلب يكون حار بدرجة كافية وبالتالي يتسبب تيار الأكسجين في حدوث أكسدة سريعة ويحدث القطع. بالنسبة للتطبيقات الأخرى مثل القطع الثقيلة أو العميقة ، يتم استخدام الشعلة القياسية للتسبب في التسخين المسبق متبوعًا بنفخ الأكسجين من أجل القطع. تصبح نهاية الأكسجين ساخنة وتذوب لتزويد الحديد للتفاعل للحفاظ على درجة حرارة عالية للقطع.
الطرق الأخرى المستخدمة للحصول على الحرارة اللازمة لبدء عملية القطع تشمل وضع قطعة من الفولاذ الحار على نقطة الزرزور أو تسخين نهاية الرمح حتى يصبح أحمر حار. عندما يتم احتكاكه مع المعدن ليتم قطعه ويتم تشغيل الأكسجين ، تحترق نهاية الأنبوب ببراعة لتزويد الحرارة الكافية لبدء القطع.
غالباً ما تكون هناك حاجة إلى درع حماية رشاش لحماية المشغل من خبث الرش. يمكن القيام بذلك بسهولة باستخدام دلو في وضع مقلوب مع ثقب 13 ملم في قاعه يمر من خلاله الأكسجين إلى البقعة المطلوبة ، كما هو موضح في الشكل 19.9 ب.
إن إنزيم الأكسجين هو أداة ممتازة لثقب الثقوب في الفولاذ ، على سبيل المثال يمكن قطع ثقب قطره 65 مم في الفولاذ السميك 300 مم في غضون دقيقتين. هذه العملية تستخدم أيضا في التنصت وفتح أفران الموقد. يسمح الجهاز المعتاد بتخفيض المادة حتى تصل إلى 2 متر.
في بعض الأحيان يتم قطع المسحوق باستخدام معدات القطع. يتم خلط مساحيق الحديد والألمنيوم مع الأكسجين في المقبض المائل ويحترق في نهاية الأنبوب. يمكن استخدام أنبوب القطع المسحوق بنجاح في قطع قضبان الألمنيوم والبرونزية والفولاذ والحديد المصبوب مع الشوائب ، والحوائط ، والخرسانة.
بعض أنابيب الأوكسجين المسجلة الملكية متاحة أيضا. يتم تركيب هذه الأنابيب مع قطع الأسلاك المقطوعة من الألومنيوم والفولاذ أو المغنيسيوم والصلب. يتأكسد الألمنيوم والمغنيسيوم بسهولة ويزيدان درجة حرارة التفاعل. يميل صلب الأنبوب والأسلاك الفولاذية إلى إبطاء التفاعل بينما تميل أسلاك الألمنيوم والمغنيسيوم إلى تسريع التفاعل. هذا النوع من الرمح يمكن أن يحترق في الهواء أو تحت الماء أو في مواد غير قابلة للاشتعال. يمكن أن كمية هائلة من الحرارة المنتجة تقطيع أي شيء تقريبا بما في ذلك الخرسانة والطوب وغيرها من غير المعادن.
عملية # 5. قطع القوس الأكسجين:
في هذه العملية يتم توفير الحرارة اللازمة للتسخين المسبق أو ذوبان المادة عن طريق قوس بين القطب الأنبوبي الاستهلاكي والمعدن الأساسي. يحتوي القطب المستخدم على غطاء تدفق ويرتبط إما بوحدة تزويد طاقة تيار مستمر أو تيار متردد ، على الرغم من أن التيار المستمر مع القطب الكهربائي هو مفضل بشكل عام لأنه يميل إلى إعطاء سرعة قص أسرع.
تتطلب العملية حامل إلكترود تركيبي متخصص وشعلة أكسجين كما هو موضح في الشكل 19.10. يتم توفير الأوكسجين إلى الثقب في القطب عند ضغط حوالي 5 بار (500 كيلوباسكال). أحجام القطب الشعبية المستخدمة هي أقطار 5 مم و 7 مم مع قطر ثقب مركزي من 1-6 ملم و 2-5 مم على التوالي وطول 450 ملم. يتراوح التيار الكهربائي بين 150 A و 250 A ، ويمكن استخدام ضغط أكسجين من 20 KPa إلى 500 KPa.
وبمجرد بدء عملية القطع ، يتم تحريك الإلكترود على طول اللوحة مع الحافة الخارجية لغطاء التدفق عند التلامس مع السطح ، مما يجعل زاوية 80 درجة إلى 85 درجة معه. نهاية القطب تحترق في شكل مخروط وبالتالي الحفاظ على طول القوس ثابت. يساعد غطاء التمويه في قطع الفولاذ المحتوي على عناصر السبائك التي قد تؤخر أو توقف التفاعل الطارد للحرارة بين الحديد والأكسجين.
في عملية مختلفة من عملية لحام كهربائي عادي يستخدم لقطع مع الأكسجين تسليمها إلى الشق مع مساعدة من مرفق قطع يشبه شعلة لحام الغاز ولكن فقط مع إمدادات الأكسجين من خلال ذلك.
يمكن استخدام قطع القوس الأكسجين لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والصلب عالية ، والألومنيوم ، والنحاس ، والنحاس الأصفر ، والنحاس ، البرونز ، مونكل ، inconel ، والنيكل والحديد الزهر. جودة القطع أدنى من تلك التي تحققت في قطع غاز الأكسجين من الفولاذ الطري. يمكن قطع المواد بسمك 5 مم إلى 100 مم مع هذه العملية ؛ سرعة القطع تعتمد على سمك المادة. يقدم الجدول 19.2 البيانات الخاصة بقطع القوس الأكسجين من الفولاذ الطري.
من أجل قطع المعادن المقاومة للأكسدة ، يوفر القوس الحرارة اللازمة للصهر ويتم استخدام الأكسجين في نفخ المعدن المنصهر من الشق ؛ هذا يؤدي إلى انخفاض كبير في سرعة القطع. على سبيل المثال ، فإن سرعة القطع للصلب المقاوم للصدأ بسمك 25 مم أو صفيحة معدنية Monel ستكون حوالي 4m / hr ، بينما بالنسبة للبرونز بنفس السماكة ، تكون 5 m / hr ، مقارنة بـ 30 m / hr للصلب منخفض الكربون.
هذه العملية يمكن استخدامها بنجاح لقطع تحت الماء.
