Когда речь заходит о резке стали толщиной 50, 100 и даже 200 миллиметров, лазер и плазма уступают место старой, но незаменимой технологии — газокислородной (кислородной, газопламенной) резке. Это единственный экономически и физически оправданный способ раскраивать особо толстый углеродистый прокат для тяжёлого машиностроения, судостроения, металлургии и горной техники. Разберём, как работает процесс, какие толщины берёт и чего ждать от кромки.
Физика процесса
Газокислородная резка основана не на плавлении, а на горении железа в струе чистого кислорода. Сначала подогревающее пламя (смесь горючего газа — пропана, ацетилена или природного газа — с кислородом) разогревает металл до температуры воспламенения в кислороде, около 1100–1300 °C. Затем в зону подаётся струя режущего кислорода, железо начинает гореть, образуя жидкие оксиды, которые выдуваются из реза. Реакция экзотермическая — горящий металл сам выделяет тепло, поддерживая процесс по толщине.
Именно поэтому технология работает на огромных толщинах: чем толще металл, тем больше тепла даёт само горение. Здесь лазерному лучу или плазменной дуге просто не хватило бы мощности, чтобы пробить и прорезать 150–200 мм.
Какие толщины и материалы
Газокислородная резка применима только к материалам, которые горят в кислороде при температуре ниже температуры плавления, — это низкоуглеродистые и низколегированные стали. Рабочий диапазон — от нескольких миллиметров до 200–300 мм и более на специальных установках. А вот нержавейку, алюминий, медь и высоколегированные стали газом резать нельзя: их оксиды тугоплавкие и не выдуваются, процесс не идёт.
| Технология | Толщина стали | Материалы | Кромка |
|---|---|---|---|
| Лазер | до 20–25 мм | Сталь, нержавейка, алюминий | Чистая |
| Плазма | до 40–60 мм | Любые электропроводные | Средняя |
| Газокислородная | до 200–300 мм | Только углеродистая сталь | Грубая, с окалиной |
Качество кромки и припуски
Кромка после газовой резки грубее лазерной и плазменной: характерная бороздчатость, окалина снизу, заметная зона термического влияния и возможные поводки от нагрева. Параметры кромки и классы качества термической резки нормирует ГОСТ Р ИСО 9013. На практике детали после газокислородной резки почти всегда идут под последующую механообработку: строжку кромок, фрезеровку торцов, разделку под сварку. Поэтому в чертёж закладывают припуск на обработку.
Машинная и ручная резка
Газокислородная резка бывает ручной и машинной. Машинная — на портальных и переносных установках с ЧПУ — даёт повторяемую геометрию и чистую кромку в пределах своего класса, ею раскраивают детали и заготовки. Ручная резка резаком — для подготовки, демонтажа, разделки и грубых операций, где точность не нужна. Для ответственных деталей выбирают машинную резку с программным контролем скорости и состава пламени.
Преимущества и ограничения
- Плюс — единственный доступный способ резать особо толстую сталь при низкой стоимости оборудования и погонного метра.
- Плюс — берёт толщины, недоступные лазеру и плазме.
- Минус — только углеродистая сталь, грубая кромка, большая зона термовлияния и поводки.
- Минус — низкая точность и скорость, обязательный припуск под механообработку на ответственных деталях.
Когда приходит лист 120 мм под раму пресса или станину, вопрос технологии не стоит — только газокислородная резка с припуском под последующую фрезеровку кромок. Лазер и плазма такую толщину просто не возьмут.
Когда выбирать газокислородную резку
Выбирайте её, если деталь из углеродистой стали толще 40–50 мм и плазма уже на пределе, а требования к кромке умеренные или предусмотрена последующая обработка. Для тонкого и среднего металла, нержавейки и цветных металлов технология не подходит. На границе 40–60 мм по углеродистой стали стоит сравнить газ и плазму по цене и качеству кромки.
Загрузите чертёж толстой детали в МЕТГЕН — система определит подходящую технологию резки по марке стали и толщине, заложит припуск под обработку, рассчитает стоимость онлайн и направит заказ в цех с оборудованием для особо толстого проката.