Резка меди и ее сплавов [1963 Васильев К.В. - Газоэлектрическая резка металлов]

Обладая относительно низким тепловым эффектом окисления, высокой теплопроводностью и образуя вязкие и малоподвижные тугоплавкие окислы, медь, так же, как и ее сплавы, не поддается резке кислородной струей.

При кислородно-флюсовой резке меди, латуней и бронз тепла, выделяющегося при сгорании железного порошка, недостаточно. Чтобы интенсифицировать выделение тепла при горении флюса, в него добавляют до 30% порошкообразного алюминия. В состав флюса добавляют также железную окалину и феррофосфор. Окалина обеспечивает более интенсивное абразивное действие струи, а феррофосфор способствует образованию шлаков с низкой температурой плавления. Подогревательное пламя при резке меди и ее сплавов должно быть более мощным, чем при резке сталей. Данные о кислородно-флюсовой резке меди и латуни приведены в табл. 35.

Ориентировочные данные по кислородно-флюсовой резке меди и латуни [8]

Показатели	Толщина меди в мм		Толщина латуни в мм
Показатели	10	50	20	50	100	150
Примерная скорость резки в м/ч	6,6 - 7,8	1,2 - 1,5	7,2 - 11,4	4,8 - 7,2	1,8 - 3,3	0,9 - 1,5
Расход кислорода в м³/м	1,0 - 1,3	7 - 10	0,6 - 1,2	1,2 - 2,4	3,6 - 8,5	10 - 20
Расход ацетилена в м³/м	0,12 - 0,15	0,83 - 1,10	0,1 - 0,15	0,15 - 0,23	0,35 - 0,6	0,8 - 1,3
Расход флюса в кг/м	1,7 - 3,2	17 - 25	2 - 3,5	3,5 - 6	9 - 17	20 - 35

Резка меди и сплавов возможна электрической дугой. Необходимо отметить, что для повышения производительности резки и получения более устойчивых результатов считают целесообразным подогревать разрезаемый металл перед резкой до температуры 250 - 350°С.

Медь наиболее целесообразно резать проникающей дугой (табл. 36). Резку меди толщиной до 40 мм можно выполнять в аргоно-водородной смеси, содержащей до 50% водорода (табл. 37). Медь толщиной свыше 40 мм целесообразно резать в чистом водороде или смеси его с 10 - 15% аргона [53].

Сравнительная стоимость резки меди толщиной 10 мм (по данным [10])

Способ резки	Стоимость резки в условных единицах	Скорость 1 м реза в условных единицах
Дуговая резка	0,008	37
Кислородно-дуговая резка трубчатым электродом	0,2	8,5
Кислородно-флюсовая резка	0,55	2,3
Резка проникающей дугой в аргона водородной смеси	1	1

Медь, латунь и бронзу можно резать с приемлемой производительностью без предварительного подогрева. Однако и в этих случаях необходимо иметь в виду высокую теплопроводность медных сплавов. Мощность дугового разряда при этом должна быть существенно повышена. Производительность резки этих металлов уступает соответствующим показателям производительности при резке других металлов.

Ориентировочные данные по механизированной прямолинейной резке меди проникающей дугой постоянного тока

Толщина разрезаемого листа в мм	Величина рабочего тока в а	Расход газов в м³/ч		Скорость резки в м/ч
Толщина разрезаемого листа в мм	Величина рабочего тока в а	аргона	водорода	Скорость резки в м/ч
6	350	1	0,5	110
10	350	1	0,5	85
10	400	0,6	2,9	60
15	350	1	0,5	48
20	350	1	0,5	21
20	400	0,6	2,9	30
25	350	1	0,5	15
30	400	0,6	2,9	12
40	400	0,6	2,9	10
50	400	0,6	2,9	6
80	400	0,6	2,9	5

Поверхности реза получаются сравнительно гладкими с небольшими натеками в виде отдельных капель на нижних кромках, легко удаляемыми напильником или рукой, одетой в рукавицу. Во время резки происходит оплавление металла на кромке реза, что может сопровождаться его насыщением кислородом воздуха. В нижней части реза различается зона глубиной до 1,2 мм, в которой имеется кислородная эвтектика и большое количество включений округлой формы. Ширина этой зоны по высоте реза неравномерна и уменьшается по мере удаления от нижних кромок. В верхней части реза ширина оплавленной зоны незначительная, а кислородная эвтектика в ней нередко отсутствует. К этой зоне примыкает зона термического влияния (с укрупненным зерном); ширина ее достигает 1 - 2 мм.

При благоприятных условиях резки удается свести ширину зоны металла, подвергшегося оплавлению, к минимуму. При этом кислородной эвтектики в ней не наблюдается. Дальнейшая обработка таких кромок перед сваркой не является необходимой, достаточно лишь тщательно удалить натеки или наплывы на нижних кромках. В особо ответственных случаях (при вакуумной сварке и др.) целесообразно удалить поверхностный слой меди на глубину 0,4 - 0,5 мм. Аналогичная обработка желательна после резки меди в чистом водороде или богатых водородом смесях.