84

8. CIĘCIE TERMICZNE

8.1. Cięcie tlenem

Cięcie tlenem jest to dzielenie metalu przez jego miejscowe spalenie w strumieniu czystego tlenu, przy współdziałaniu źródła ciepła, najczęściej płomienia gazowego. Miejsce rozpoczęcia cięcia musi być podgrzane do temperatury zapłonu, tj. do temperatury ok. 1300-1350°C dla stali niskowęglowych i niskostopowych.

Aby cięcie było możliwe, muszą być spełnione następujące warunki:

-    temperatura zapłonu metalu z tlenem powinna być niższa od temperatury topnienia metalu (w przeciwnym razie występuję wytapianie, a nie spalanie) - rys. 60,

-    temperatura topnienia tlenków powinna być niższa od temperatury topnienia przecinanego metalu,

-    powstające tlenki powinny być ciekłe w temperaturze reakcji spalania,

-    reakcja chemiczna łączenia metalu z tlenem musi być egzotermiczna, a przewodnictwo cieplne metalu niezbyt duże, aby wytworzyć na wąskiej przestrzeni wystarczającą Ilość ciepła.

Jedynie stale węglowe i niskostopowe spełniają powyższe warunki i mogą być cięte tlenem. Wzrost zawartości węgla oraz składników stopowych, takich jak Cr, Si, W utrudnia proces cięcia. Dlatego nie jest możliwe, poza specjalnymi metodami, cięcie żeliwa, stali wysokostopowych i metali nieżelaznych.

Zawartość węgla w stali do 0,7% {struktura perlityczna) nie stwarza trudności podczas cięcia. Powyżej tej granicy cięcie jest trudniejsze i dlatego wymagane jest dodatkowe podgrzewanie do temperatury ok. 200°C. Przy cięciu stali niskostopowych podgrzewanie jest konieczne przy zawartości węgla powyżej 0,3%. Do cięcia używa się przeważnie palników uniwersalnych, które również służą do spawania (po założeniu nasadki do cięcia). Palniki te umożliwiają cięcie stali w zakresie grubości

3-300 mm. Maksymalna grubość cięcia tlenem osiąga 2000 mm, przy zastosowaniu specjalnych palników.

Temperatura topnienia

Zawartość węgla w stall, %

Rys. 60. Zmiana temperatury zapłonu i topnienia stali w tlenie w zależności od zawartości węgla w stall

8.2. Cięcie plazmą

Cięcie plazmą polega na wytapianiu szczeliny w przedmiotach metalowych strumieniem plazmy. Zasada cięcia plazmowego polega na wykorzystaniu bardzo wysokiej temperatury plazmy oraz bardzo dużej prędkości wylotowej gazów, wychodzących z dyszy palnika plazmowego do wytapiania i wydmuchiwania metalu ze szczeliny cięcia.

Rozróżnia się dwa rodzaje palników plazmowych do cięcia:

-    palnik z tukiem wewnętrznym (niezależnym),

-    palnik z tukiem zewnętrznym (zależnym) - rys. 61.