Газорезак (кислородно-топливная резка): процесс, схема, плюсы и минусы

Кислородно-топливную резку впервые применила ESAB в 1907 г. Это самый экономичный способ резки углеродистой стали. Ключевой плюс — возможность комбинировать с плазмой или водорезом на одном портале.

В статье: что такое газорезка, применение, схема, характеристики, принцип работы, преимущества и недостатки.

Что такое газорезка

Резка металлов смесью кислорода и горючих газов. Топливо: ацетилен, пропан, природный газ, смеси (МАФ, проппилен). На станках с ЧПУ популярна резка листов: металл нагревается до воспламенения, затем кислородный струйный поток сжигает его в оксид, вылетающий крошью (шлак) из разреза.

Применение

• Подготовка кромок к сварке: фаски, заготовки (groove/bevel).
• Ручная грубая разделка, утилизация лома (scrap cutting), автоматический контурный раскрой.
• Металлизация, термоизгиб, пламенная закалка.

Характеристики качественного кислородного реза

• Материал: Только низкоуглеродистая сталь и некоторые низколегированные. Условие: температура плавления оксида ниже температуры плавления базового металла. Иначе образуется защитная пленочка, останавливающая окисление.
• Толщина: Газорез режет толще плазмы. Плазма требует огромной энергии на толстые листы.
• Угол реза: Концентрированный кислородный луч дает до 70° наклона, плазма — максимум 45°.
• Прямота реза: Плазменный луч на больших углах дрейфует (автоматика компенсирует).
• Экономика: Газорез дешевле: капиталовложения, расходники, эксплуатация ниже. Но скорость ниже плазмы на толщинах < 20 мм (3D профилирование тяжелой стали).

Как работает газорезка (3 этапа)

1. Предварительный нагрев (Preheat)

Сталь нагревается до температуры воспламенения ~1800 °F (980 °C) предварительным пламенем горелки. В горелке кислород и топливо смешиваются, выходят множественными микродуйками из круговой ряды отверстий на наконечнике, зажигаются снаружи. Пламя регулируют (соотношение газов) для максимальной температуры в компактном пламени — фокус тепла на линии реза.

2. Пробивка (Piercing)

Когда поверхность достигла воспламенения, тонкий высокодавленный поток чистого кислорода (режущий кислород) направляется в точку. Мгновенное окисление → жидкий шлак. Шлак должен быть удален, чтобы кислород прошел сквозь. Жесткий поток пробивает лист, выдувая расплав. Глубина пробивки = толщина листа.

3. Резка (Cutting)

После пробивки горелку равномерно движут — непрерывный разрез. Окисление дает тепло, но без предварительного пламени его недостаточно. Пламя сопровождает разрез, подогревая металл перед кислородной струей. Шлак сдувается вниз.

Преимущества

• Высокая точность и качество кромки.
• Режет мягкую сталь до 4 дюймов (100 мм), кромка начинает резать 10–12 дюймов (250–300 мм).
• Несколько горелок — экономия времени и рукотворства.

Недостатки

• Не режет нержавейку в обычных условиях.
• Скорость ниже плазмы.
• Деформирует тонкий металл теплом.
• Сложно делать отверстия меньше толщины листа.

FAQ

Какой процесс газорезки?

Термическая резка чистым кислородом и топливом (листовая сталь). Горелка нагревает край до ~1800 °F, затем тонкий высокодавленный кислородный поток режет металл.

Какой газ для газорезки?

Кислород + топливо: ацетилен, пропан, МАПП, проппилен, природный газ.

Можно ли сварювать алюминий газорезаком?

Нужен ацетилен (не пропан/проппилен). С флюсом техника похожа на сварку мягкой стали.

Для чего лучше всего газорезка?

Только для ферристых металлов (содержат железо): углеродистая сталь. Не для чугуна, алюминия, нержавейки.