火炎切断

酸素燃料切断とも呼ばれるフレーム切断は、-高温の炎（酸素と燃料ガスを組み合わせたもの）を使用して金属を溶かして酸化し、同時に純酸素のジェットが溶けた材料を吹き飛ばしてきれいな切断を行う熱金属切断プロセスです。-厚い金属材料を切断する並外れた能力を備えながら低コストであるため、重鋼製造用の非常に有力な金属切断ソリューションとなっています。ただし、高精度の非鉄金属や薄板の場合は、プラズマ、レーザー、またはウォータージェット切断の方が優れています。-

 

説明

 

 

√切断厚さ範囲、6mmから150mmに最適

√ガスの種類: アセチレン (最も熱い炎)、プロパン、または天然ガス (安価だが低温)。酸素溶液の場合、不純物は切断速度/品質を低下させるため、通常、純度 99.5% 以上が必要です。

√ガス圧力、酸素: 2 ～ 7 bar、または燃料ガス: 0.3 ～ 1.5 bar。 (鋼材の厚さによって異なり、圧力が高いほど鋼板は厚くなります)。

√ノズルサイズ。厚い鋼には大きなノズルが必要です。1mm ノズルは最大 20mm まで対応できますが、50mm 以上には 3mm ノズルが推奨されます。

√公差、±0.8 mm ～ ±2.5 mm (厚さとオペレータのスキルによって異なります)。

√一般的な切り溝幅: 1.5 mm ～ 6 mm (材料の厚さによって異なります)、速度が遅くなり酸素の流れが広くなるため、厚さとともに切り溝は増加します。

√切断速度は材料の厚さに依存します。以下は一般的なパラメータ設定です。

1. 6 mm 鋼: ~500 mm/分、切断速度 400mm/分、ノズルサイズ: 1 mm、酸素プレス: 2.5 bar

2. 25 mm 鋼: ~250 mm/分、切断速度 200mm/分、ノズルサイズ: 2mm、酸素プレス: 4 bar

3. 100 mm 鋼: ~50 mm/min、切断速度 60 mm/min、ノズル サイズ: 2.5 mm、酸素プレス: 10 bar

 

 

鋳鉄は特定の条件下で火炎切断できますが、材料の種類と操作仕様に応じてプロセスパラメータを調整する必要があります。ファブマンの生産エンジニアは鋳鉄材料の切断に豊富な経験を持っています。概要は次のとおりです。

 

√浸炭炎（酸素とアセチレンの体積比が 1 未満）は、鋳鉄の過度の酸化を防ぐために必要であり、この特別な注意は、鋳鉄溶接製造プロセスにおける炭素増加のリスクを軽減することです。

√高比率の酸素火炎切断は材料の脆化を引き起こす可能性があります。

√高炭素鋳鉄や特殊合金を含む鋳鉄は火炎切断には適さない場合があります。

‌√鋳鉄の品質において、鋳鉄内部に気孔やスラグの介在物などの欠陥がある場合、火炎切断中に不均一な燃焼や切断の亀裂が発生しやすく、大量火炎切断を開始する前に材料の完全性をテストする必要があります。

 

要約すると、火炎切断は鋳鉄加工に適していますが、材料特性とプロセス要件を組み合わせる必要があります。必要に応じて、プラズマ切断またはバンドソー切断を優先して効率を向上させることができます。

 

メリットとデメリット

 

火炎切断は、CNC (コンピュータ数値制御) 火炎切断によってその欠点を克服し、手動火炎切断では以前は達成できなかった高レベルの自動化と精度に対応できます。 CNC 火炎切断では、コンピュータ プログラムを使用してワークピースに沿った切断トーチの動きを制御し、一貫性と再現性のある結果を保証します。現在、手動の火炎切断は主に現場でのメンテナンス作業に使用されています。-

 

以下に短い概要を示します。

利点:

√運用コストが低いため、ウォータージェット、レーザー、ワイヤ切断などの他の切断ソリューションよりも一般的に手頃な価格であり、小規模から中規模の運用に実行可能な選択肢となっています。-

√中板から厚板まで幅広い鋼材に対応できる汎用性があり、設計や用途に柔軟性をもたらします。

√効率性は、切断速度が速いことでよく知られており、素早い材料除去機能は大規模プロジェクトに特に有利です。-

√切断能力が高く、レーザー切断やプラズマ切断などの他の切断方法よりも厚い材料を切断できます。

 

短所:

√HAZ (熱影響部)、最大の欠点の 1 つは切断領域付近の HAZ 効果であり、激しい熱により材料特性が変化し、硬度の増加や微細構造の変化などの問題が発生する可能性があります。したがって、中厚鋼板から厚鋼板に特に推奨されます。

√精度が限られており、特に複雑なデザインや薄い材料を扱う場合、手動の火炎切断では精度が制限されます。 CNC フレーム切断は切断精度の点で飛躍的な進歩を遂げていますが、中厚板の場合はプラズマ切断やレーザー切断にはまだ及びません。

√刃先と表面、不規則性、スラグ、亀裂の点で切断品質が劣ります。以下に、火炎切断に関連する潜在的な品質問題の簡単な概要を示します。

 

1. 刃先の溶け落ち、液滴の固化、刃先のはみ出しなど、刃先不良。これらの欠陥は、次の原因によって発生する可能性があります。

1.1 加熱炎が強すぎる

1.2 ノズルとワーク間の距離が間違っている

1.3 トーチの前進速度が間違っている

1.4 ノズル サイズは厚さに対して大きすぎる可能性があります。

1.5 燃料ガスの余剰

 

2. 切断面に欠陥があり、切断面の上部が切断端の下で凹んでいて、切断端自体が多かれ少なかれ溶けている可能性があります。これらの欠陥は通常、上端の下の凹状の切断面、切り口の狭まり（収束および発散）、凹状の切断面、不規則な切断面、切断面の角度のずれ（切断面のプロファイルが望ましい要件に従っていない）、および丸い下端です。考えられる原因は次のとおりです。

2.1 カット酸素圧力が高すぎる

2.2 ノズルとワーク間のギャップ設定が間違っている

2.3 ノズルが清掃されていない

2.4 遮断された酸素切断ビーム

トーチの 2.5 前進速度が速すぎます

2.6 ノズル サイズが正しくない

 

3. 溝は、ドラッグ ラインの不完全さ、カット ドラッグ ラインの過度の走行、カット ドラッグ ラインの深さ方向の切断面の溝-タイプの形状とも呼ばれます。欠陥は通常、孤立したガウジ、またはグループ化されたガウジです。考えられる原因は次のとおりです。

3.1 トーチの前進速度が遅すぎる可能性があります

3.2 ノズルの汚れまたは破損

3.3 遮断された酸素切断ビーム

3.4 炎が弱すぎる可能性があります

 

4. 底部の切断端のスラグ、切断面のスラグパッチなどの過剰なスラグ。考えられる原因は次のとおりです。

4.1 トーチの前進速度が速すぎるか遅すぎる可能性があります

4.2 ノズル サイズが小さすぎる可能性があります

4.3 酸素の低圧設定

4.4 燃料ガスの余剰

4.5 汚れている、またはスケールが付着した鋼製ワークピース

 

5. 切断面または切断面下の亀裂。考えられる原因は次のとおりです。

5.1 炭素含有量または合金混和剤の含有量が高すぎる

5.2 ワークの予熱が不十分である

5.3 ワークの温度が下がりすぎる

5.4 冷間加工硬化された材料

 

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