در این مقاله : برش کاری با اکسی استیلن
برشکاری اکسی استیلن
مقدمه:
برشکاری هواگاز((OFCبه مجموعه ای ازفرایندهای برشکاری با اکسیژن گویند که درآن با استفاده از حرارت شعله ی گازاکسی سوخت که مخلوطی ازاکسیژن وگاز سوخت است،فلزتادمای سوختن گرم شده و درمعرض جریان اکسیژن فشاربالا قرارگرفته وبریده می شود. دمای سوختن مواد دمایی است که درآن اکسیداسیون (احتراق)سریع صورت می گیرد.دمای سوختن فولاد دراکسیژن خالص ۸۷۰تا۹۰۰درجه ی سانتی گراد است.فرایندهای این گروه توسط نوع گاز شناسایی می شود.برش اکسی سوخت اغلب با برشکاری اکسی استیلن (OFC-A)انجام می شود.
درصنعت،ازبرشکاری هوا گازبه صورت دستی ،نیمه اتوماتیک واتوماتیک استفاده می شود.ازنوع دستی برای قطعات کوچک وتولید قطعات یک شکل وهمچنین عملیات تخریب وقراضه سازی استفاده می شود. برشکاری دستی در سازه های فولادی نیزکاربرده می شود . برشکاری نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک در ساخت وسازهایی که قطعات یک شکل زیاد وهزینه ی برش زیادی دارند،استفاده می شود.دربرشکاری اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک ازچند مشعل باهم استفاده می شود که می تواند تعداد زیادی برش رادریک زمان انجام دهد.
متخصصان برشکاری هوا گازدرزمینه ی برشکاری شعله ی ،رویه برداری،پخ زنی وتمیزکاری سطحی وبرشکاری اتوماتیک ونیمه اتوماتیک مشغول به کارهستند.علاوه براین،بعضی از کارگرها درخرد کردن فلزات قراضه مانند ارواق کردن ماشین وتخریب سازه ها ازآن استفاده می کنند.
فرآیند برشکاری هوا گازفلزات:
برشکاری هوا گازبرای بریدن آلیاژهای آهنی استفاده می شود.فولادهای کم کربن (تا%۰٫۳)براحتی با این روش بریده می شوند.درجوشکاری هر فلزی که نیازبه پیش گرم باشد،مانندفولادهای پرآلیاژوپرکربن،قبل ازبرشکاری باید پیش گرم شود.بریدن فولادهای پر نیکل،چدن وفولادهای زنگ نزن مشکل است.اغلب فلزات غیرآهنی نظیر برنج،مس وآلومنیم را نمی توان با گاز برید.بعضی از فلزات فعال مانند منزیم وتیتانیم را هم می توان باآن برش داد،ولی به ندرت این کار را انجام می دهند،زیرا بعد ازبرش تمیزکاری زیادی لازم است.
حفاظت چشم در برشکاری شعله ی:
اداره ی ملی استاندارد فیلترهای مناسب وکاربرد آنها رامشخص کرده است.فیلترهای توصیه شده را با نمره آن مشخص می کنند وهریک ازآنها برای برشکاریهای خاصی است.
برای برشکاری شعله ی ازماسک یاسایرمحافظتهای چشم مناسب استفاده کرد.ماسک باید نزدیک لنزها تهویه داشته باشد تا ازتجمع گازها جلوگیری شود.فیلترها باید محافظ داشته باشند.لنزعینک ها باید به طرز درستی به زمین گذاشته شود تا پشت وروی آنها صاف باشد.فیلترها باید شماره گذاری شوند تا نمره ی آن را به سادگی تعیین کرد.
مشعل های برش کاری:
مشعل هوا گازدستی از عمده ترین نوع مشعل های اکسژن است که در صنعت به کاربرده می شود.مشعل های دستی را اغلب مشعل برشکاری می گویند؛هرچند که تجهیزات برش وجوشکاری را باهم داته باشند. انعطاف مشعل های ترکیبی جوش-برش بیشتراست،چون سرمشعل برش وجوش رامی توان به سرعت به بدنه ی مشعل متصل نمود.تجهیزات مشعل ترکیبی درمرکزآموزشی، کارگاهی تعمیرماشین،کارگاهای تعمیرات خودرو وکارگاههای جوشکاری کوچک ویا هر کاری که به انعطاف پذیری درتجهیزات نیاز دارند استفاده می شوند.برشکاری با اکسیژن با هرمشعلی که انجام شده باشد دارای یک کیفیت است، ولی ولی مشعلهای برش پیچیده،بزرگتربوده وجریان گاز زیادتری نسبت به مشعلهای ترکیبی،عبورمی دهند. طول زیاد مشعلهای پیچیده به دورماندن اپراتورازشعله کمک کرده و را ازخطرپرش جرقه های داغ و حرارت حفظ می کند وبه او اجازه می دهد که مواد ضخیم تررا ببرد.
برای ایجاد شعله ی پیش گرم داغ،اکسیژن با گازسوخت ترکیب می شود.قبل ازایجاد شعله،دوگازباید کاملا باهم مخلوط شوند.ازدوروش برای اختلاط گازها استفاده می شود.دریکی ازآنها ازمحفظه ی اختلاط استفاده می شود ودردیگری از محفظه ی انژکتور.
محفظه ی اختلاط دربدنه ی مشعل یا سرمشعل می تواند قراربگیرد.مشعل هایی که ازمحفظه ی اختلاط استفاده می کنند را مشعل های فشارمساوی گویند،چون گازباید با فشارمساوی وبرابروارد محفظه شوند. محفظه اختلاط ازدریچه ی ورودی ودریچه ی خروجی گازبزرگتر است.این اختلاف اندازه باعث ایجاد تلاطم واختلاط بهترگازها می شود.
مشعل ها ی انژکتوری(مکشی)با هردونوع فشارگازمساوی وفشارگازسوخت پایین کار می کند.انژکتور اجازه می دهد که اکسیژن به درون محفظه برود حتی اگرفشارگازسوخت خیلی کم ودرحد( (۶oz/in^2باشد.انژکتوبا عبوراکسیژن ازوانتوری کارمی کند که باعث می شود فضای کم فشاری درست شده وگازسوخت به داخل مکیده شده وبا هم مخلوط شوند.ازمشعل های انژکتوری وقتی استفاده می شود که فشارمولداستیلن کم باشد یا گازطبیعی مانده درمخزن کم فشارباشد.
سری برشکاری،سرمشعل را درزاویه ی قائم یا مایل نسبت به قطعه کارنگه می دارد.برای بریدن ورق در حالت تخت استفاده اززاویه ی مایل برای جوشکارآسانتراست.دربرش لوله،ناودانی یا سایراشکال نامتقارن استفاده ازمشعل،سرقائمه برای جوشکارآسانتراست. هردونوع مشعل را می توان برای برش هرگونه موادی به کاربرد،ولی ایجاد برش صاف نیازبه تمرین دارد.
موقیعت قرارگیری دسته ی برشکاری ازیک مشعل به مشعل دیگرمتفاوت است.اغلب دسته های برش به جلو یا عقب انتهای بدنه ی مشعل لولا می شوند.انتخاب هریک به میل شخصی فرد دارد.
مشعل برش ماشینی به مشعل برشی گفته می شود که مانند مشعل برشی دستی کارمی کند.این نوع مشعل دو نوع رگولاتوراکسیژن دارد،یکی برای پیش گرم ودیگری برای برش.افزودن منبع اکسیژن برشکاری جدا باعث تنظیم دقیقترشعله می شود.آن اجازه می دهد که درحین برشکاری فشارتنظیم شود بدون آنکه سایر اجزا مغشوش شوند.
سرمشعلهای برشکاری:
اغلب سرمشعل های برشکاری ازآلیاژمس ساخته شده اند ولی بعضی ازکرم هستند.پوشش کرم مانع از چسبیدن جرقه ها وگدازه ها ی داغ به سرمشعل می شود،پس عمرمفید این مشعل هابالااست.طرح سرمشعل برای کاربردها وگازهای مختلف ازیک سازنده به سازنده ی دیگرفرق می کند.
برای برشکاری های مستقیم هم سرمشعل استاندارد وهم سرمشعل های پر سرعت وجود دارد. سر مشعل های برش پرسرعت بهگونه ی طراحی شده اند که با فشار اکسیژن بالا می توانند کارکنند که باعث افزایش سرعت برشکاری می شود.سرمشعل های فشاربالا برای انواع مختلف گازهای سوخت موجود می باشد.
قطر یا اندازه ی روزنه ی مرکزی اکسیژن برش ضخامت موادی راکه می توان با آن برش داد، تعیین می کند.برای برش کاری فلزات ضخیم روزنه ی اکسیژن بزرگتری نیاز است.اندازه ی سر مشعل برش دارای نامگذاری استانداردی نمی باشد.هر سازنده از سیستم نام گذاری خودش استفاده می کند.بعضی از سیستم ها یکی هستند وبعضی ها متفاوت هستند.سیستم نام گذاری چندین سازنده ی سر مشعل را نشان می دهد.بغییر ازمقایسه ی اندازه ی سرمشعل های یک سازنده نسبت به سازنده ی دیگر،اندازه ی روزنه مرکزی به اینچ زیرنمره ی هرسرمشعل داده شده است.
یافتن سرمشعل با اندازه ی مناسب برای کار ممکن است گیج کننده باشد،مخصوصا اگربرای اولین بارازآن استفاده می کنید.برای آنکه انتخاب سرمشعل آسانترشود،شما می توانید ازسوزن سرمشعل های استاندارد برای یافتن اندازه ی روزنه ی اکسیژن استفاده کنید.
اگرسازنده ی فشارگازی را توصیه نکرده باشد،میتوانیم ازجدول(مقایسه ی مشخصات سرمشعل های برش اکسی استیلن بعضی ازسازنده گان)استفاده کرده وفشار تقریبی مناسب برای سرمشعل رابیابید. فشارحقیقی گاز،بسته عواملی مثل سازنده ی تجهیزات،وضیعت تجهیزات،طول شلینگ،قطرشلینگ، اندازه ی رگلاتور ومهارت اپراتورتغییرمی کند.در تمام موارد با فشاری گازی شروع کنید که سازنده یپیشنهاد کرده است، فشاررا متناسب با نوع کار تنظیم نمود.
برای کارها ی خاص،سرمشعل ها دراشکال متنوع وزیادی وجود دارند.البته هر سرمشعل درچندین اندازه ساخته می شوند.بعضی از سرمشعل ها مخصوصنوع گاز سوختی هستند که ازآن برای برشکاری استفاده می شود.برای اتصال سرمشعل برش به سری برشکاری ابزارمختلفی وجود دارد.بعضی ازسرمشعل ها پیچی هستند وبعضی دیگر فشاری می باشند.
علاوه برسرمشعل هایی که برای مشعل های برش دستی استفاده می شوند،طرحهای مختلفی نیز وجود دارد که برای سرمشعل های برش اتوماتیک ونیمه اتوماتیک بزای برشهای پر سرعت یا جریان اکسیژن سرعت بالا طراحی شده اند.
مقدارشعله ی پیش گرم برای برش کامل با توجه به گازسوخت مصرفی،ضخامت مواد،شکل و شرایط سختی تعیین می شود.موادی که ضخیم یاگرد هستند یا سطحشان با زنگ،رنگ،روغن و… پوشیده شده است به شعله ی پیش گرم زیادتری نیازدارند.
برای هر یک ازانواع گازهای سوخت اصلی سرمشعل های مختلفیوجود دارد.اختلاف درنوع یا تعداد روزنه های پیش گرم،نوع گازسوخت مصرفی راتعیین می کند.درجدول زیرگازسوخت وحدود تعدادروزنه های پیش گرم یا طرح سرمشعل هریک ازگازها رانشان می دهد.استیلن با سرمشعلی مصرف می شود که یک تا شش روزنه ی پیش گرم داشته باشد.بعضی از سرمشعل ها ی استیلن بزرگ هشت یا بیشترازهشت روزنه ی پیش گرم دارند.
|
نکته:اگراستیلن درسرمشعلی مصرف شود که برای گازهای سوخت دیگرطراحی شده،سرمشعل داغ می شودوباعث پس زدن شعله با متلاشی شدن سرمشعل خواهد شد.
استفاده ازسرمشعل های هشت سوراخه یا دوسوراخه برای گازهای MPSمناسب نیست.این گازها سرعت احتراق شعله ی آهسته تری نسبت به استیلن دارند.درسرمشعل هایی که کمترازهشت روزنه ی پیش گرم دارند،حرارت کافی برای شروع برش کاری وجود ندارد یا شعله هنگام فشار دادن دسته ی برش با صدای ترکیدن خاموش می شود.
پروپان وگازطبیعی راباید با سرمشعل دوسوراخه که فشارزیادی دارد،استفاده کرد.روی سرمشعل های دیگرشعله آنقدر کند می سوزدکه روشن نمی ماند.
نکته:اگرگازهایMPS با فشارزیاد درسرمشعل استفاده شود،سرمشعل داغ شده وشعله پس زده شده یا سر مشعل متلاشی می شود.
بعضی ازسرمشعل های برش آب بند فلزبه فلزدارند.درنصب آنها روی مشعل باید ازآچاربرای محکم کردن پیچها استفاده کرد.سایرمشعل ها ی برش سرلوله های فشرده ی فیبری برای آب بندی کردن مشعل دارند. اگرازآچاربرای محکم کردن این نوع سرمشعل ها استفاده شود،سرلوله ی سرمشعل آسیب خواهد دید.
اگردرباز کردن سرمشعل برش،سرمشعل به سری مشعل چسبیده باشد،باچکش پلاستیکی چند ضربه به پشت آن بزنید هر نوع ضربه زدن به سرمشعل باعث آسیب دیدن سرلوله خواهد شد.
برای بررسی آب بندی خوب سرلوله ها،شیراکسیژن را بازکرده وروی سرمشعل کف صابون یا محلولی که نشتی رانشان دهد بریزید.
نکته:با نهایت احتیاط سرمشعل راجابه جا وانبارکنیدتا ازآسیب دیدن سرلوله ها جلوگیری شود وازتجمع کثیفی درروزنه های ریزجلوگیری شود.
اگرسرلوله ی سرمشعل برش یا سرلوله ی سرمشعل آسیب دید،آنرا با استفاده ازبرقوزنی که برای سرمشعل خاص طراحی شده،تعمیرمی کنند.یا آنرا برای تعمیر به خارج ازکارگاه می فرستند.برای سرمشعل هایی که آب بند دارند،آب بندی های فیبری جدید وجود دارند.برای اطمینان ازخوب بودن آب بند های جدید باید تست نشتی اصلی را تکرارکرد.
برشکاری دستی
دربرشکاری با مشعل دستی این نکته مهم است که جوشکار یک نواخت کار کند تا خط برش تا حد ممکن صاف باشد.همچنین جوشکار باید درحرکت دادن مشعل درطول خط برش ،آزاد وراحت باشد. قبل ازروشن کردن مشعل به درستی باهم سازگار شده باشند،یک حرکت کوچک مثل ضربان قلب باعث انحراف برش خواهد شد.انجام برش بدون یادگیری برش کاری روی کاربه منظورسازگارشدن با مشعل،خسته کننده است وباعث ایجاد اشتباهات فراوان در برش خواهد شد.
اگرجوشکارراست دست است مشعل باید روی دست چب قرار گیرد واگر چب دست است روی دست راست.مشعل رابا لرزاندن آن روی دست تکیه داده وحرکت دهید.مشعل رامی توانید روی دست تکیه گاه لولا کنید.اگرازاین روش استفاده شود،باید مواظب بود که برشی با یک سری ازگوس ها ایجاد نشود.
دادن مقداری زاویه ی روبه جلو به مشعل از هدر رفتن حرارت بازتابی شعله ها جلوگیری می کند وبه کنار زدن کثیفی واکسید ازسر راه برش کمک می کند وبه تمیزماندن سر مشعل به مدت زیاد کمک می کند چون احتمال کمی وجود دارد که سرباره ها به عقب درون سرمشعل پس زده شوند. زاویه ی روبه جلو فقط برای برش های تخت ودرخط مستقیم به کار گرفته می شود.اگر دربرش اشکال،کمی زاویه به مشعل بدهیم لبه ی قطعات پخ می خورند.
دربرشکاری،مخروط داخلی شعله باید درفاصله ی۳mm تا۱۰mm ازسطح ورق قرارگیرد.این فاصله را فاصله ی مشعل گویند.
برای شروع برش روی لبه ی ورق،مشعل رادرزاویه ی قا ئمه نسبت به سطح کاربا کمی انحراف از لبه ی کارنگه دارید.مشعل باید اینگونه نگه داشته شود تا جوشکاری ازمنتهی الیه لبه آغازشود. دمای لبه ی کاربه سرعت بالامی رود وشروع برش راسریع ترمی کند.همچنین مقداری گدازه و جرقه به اطراف کارگاه پرتاب خواهد شد.به محض اینکه برش شروع شد،مشعل را درزاویه ی قائمه نسبت به سطح یا مقدارکمی مایل رو به جلو نگه دارید.
نکته:هرگز ازمشعل برش برای بازکردن قوطی،بشکه،مخزن یا سایرظروف آب بندی شده استفاده نکنید. جرقه های ناشی ازبرش وجریان برشی اکسیژن وگازسوخت باعث آتش گرفتن وانفجارمحتویات داخل حتی اگر غیرقابل اشتعال باشند،می شود.اگرخواستید مخزن مستعملی رابرش بدهید ابتدا سرآن را ببرید و محتویات آنرا خالی کنید.علاوه برخطرآتش سوزی و انفجاردرمعرض دودهای مضرسمی قرارخواهید گرفت.قبل ازبرشکاری برگه ی مشخصات مواد((MSDS را برای ایمنی بیشتر نگاه کنید.
اگربرش درجایی به غیراز لبه ی ورق آغاز شود،تا جایی که مقدوراست مخروط داخلی را نزدیک فلز بگرید نزدیک بودن آن به فلزباعث بالارفتن دمای پیش گرم می شود.وقتی فلزبه اندازه ی کافی داغ شد اجازه دارید برش را آغازکنید،همراه با فشاردادن آهسته ی دسته ی برش،مشعل را باید کنید.وقتی که فلز سوراخ شد مشعل را مجدا پایین تر بیاورید.با بلند کردن مشعل مقدارجرقه وگدازه های داغی که به هوا پاشیده می شوند کاهش می یابد وسرمشعل تمیزترخواهد ماند.اگرفلزی که بریده می شود ضخیم باشد ضروری است که سر مشعل را حول دایره ی کوچکی حرکت دهید تا شعله ازفلزعبورکرده وآنرا سوراخ کند اگربخواهید فلزرا ازنقطه ی که سوراخ شده ازدوجهت برش دهید،مشعل را کمی سمت عقب وبعد به طرف جلوحرکت دهید.این عمل باعث می شود که سرباره مجدا شیاررا ازنقطه ی شروع پرنکند،پرشدن شیارازسرباره باعث می شود برشکاری درسایرجهت ها مشکل شود.شیاربرش فضایی است که درهرفرایند برشکاری ایجاد می شود.
منبع : http://www.jooshtak.com