Аппараты для резки металла водой

Плазморез

В это воскресенье (22-04-2018) наконец-таки попробовал, что такое плазморез.
Болгарка, конечно хорошо, но резать криволинейные резы ей не получается. Да и толстый металл тоже не особо порежешь. А мне нужно вырезать кусок ржавой рамы из УАЗика и вварить усиление…

В общем, приобрёл вот такого самого наидешманского китайца:

И попробовал порезать пластинку.
Первые впечатления:
1. Очень похоже на газовый резак, обязательно нужны защитные очки/маска. Я с непривычки наловился "зайцев".
2. Ещё толком не понял, что такое контактный поджиг. Пока зажигаю просто нажимая (удерживая) кнопочку и стукая соплом по металлу.

Рез металла толщиной 2 мм получился вот такой. Ток 25-30 А.
Поначалу, пока приноравливался как разжигать дугу, выжег целый кусок пластины:

С обратной стороны:

В конце рука пошла криво:

Горелку немного подпалил:

Пользуюсь одноцилиндровым компрессором с двиглом на 1,5 кВт. Производительность вроде бы 220 л/мин.
Его производительности хватает только-только.

Точнее, пока плазморез режет, а компрессор работает, то давление в баллоне компрессора поддерживается постоянным, т.е. не растёт и не падает. Я выставлял 4 очка.

02-05-2018
Разобрался, как надо резать.
Во-первых, головка плазмореза была собрана впопыхах, неправильно — центральный электрод касался сопла. Поэтому без зазора не резал. Пересобрал и всё завелось!
Режет аж бегом.
Во-вторых, начинать рез удобно на зачищенной поверхности. Коррозию или любое покрытие не любит — плохо зажигается дуга.
Но если начал резать, то дальше уже всё равно, есть покрытие или нет — прорезает и всё.
В общем виде это выглядит так:
— подключаем массу к детали,
— прижимаем головку плазмореза к поверхности детали так, чтобы был контакт головки с деталью. При этом струя из сопла должна иметь выход, иначе будет плавиться головка.
— нажимаем на кнопочку, включается продувка и идут разряды — через полсекунды загорается дуга и выдувает расплавленный металл детали.

Прорезал в трубе два отверстия.
Раз головка уже под-убитая — поначалу я резал с зазором, дуга гуляла по поверхности, часть отражалась обратно к соплу и подплавила его — то резал без предварительного насверливания. Хотя лучше всегда начинать рез с кромки, хотя бы просверленного отверстия или с края листа. Но мне надо было с середины.
Прорезал отлично.
И когда прижимаешь головку, то дуга горит внутри — защитные очки не нужны.
Я доволен, как слон!

18-05-2018
Пришли сопла. Буду пробовать.

05-09-2018
Случилось так, что болгарка откинула копыта. Пришлось резать уголки плазмой.

Это же просто удовольствие одно!
А когда потом стал резать длинный листовой металл — только тогда оценил удобство и быстроту относительно болгарки.
По деревянному брусочку режет ровно, края чуток оплавляет, они не острые.
Всё тихо, беспыльно и ровно. Красота!

14-04-2019
Напишу, как он режет толстый металл.
Максимум, что резал я — это полки швеллера с уклоном от 7 мм до 12 мм.
Получалось вот так:

12 мм резал на полном токе (43 А), но шло с трудом. Не сразу проплавляет и плохо выдувает (давление 4 ат).

Вчера нужно было вырезать в уголке 50х5 отверстие, резал так:

В процессе работы выключили свет, пришлось работать от бензогенератора по-очереди — сначала компрессор, потом 5-6 см режем, воздух кончается и опять: глушим плазму, качаем воздух…
В общем, от генератора на 2,5 кВт (3 кВт максималка) предельный рабочий ток получился 23 А.
При 25 А защита станции ещё не срабатывала, но отключался сам плазморез из-за снижения напряжения.

Жаль, не замерил потребляемый по сети ток… Но в принципе и так всё ясно.

23 А хватает чтобы прорезать 5 мм сталь

07-07-2019
Понадобилось разрезать железнодорожный башмак.

Толщина в месте реза — 15 мм.
Разрезал с превеликим трудом.

Пришлось повысить давление воздуха до 6 ат, иначе расплавленный металл не успевал выдуваться из реза.
Ток максимальный — 45 А.
В процессе сжёг два сопла, но рез проплавил.
Да, ещё возникает вопрос, что такое переключатель 2,5С — 5С ?
Это время продувки горелки после окончания реза. 2,5 или 5 секунд 🙂

Три альтернативы плазменной резке

Эффективная, скоростная резка металла стала возможна, когда был изобретён способ добавления в высокоскоростную струю воды абразивного порошка. Современна гидроабразивная резка предусматривает использование сильного потока твёрдых частиц, которые удаляются и скользят по поверхности реза и наличие внутреннего напряжения, которое возникает в материале из-за отражения водяной струи. Последняя здесь – только дополнительный фактор. Это не просто резка водой, так как основную роль играют абразивы, то есть порошки металлов, карбиды и прочее.

Используется гидроабразивная резка металла там, где невозможно осуществить обработку лазерным методом. В первую очередь она востребована в таких сферах:

• судостроение;
• текстильная промышленность;
• машиностроение;
• строительство;
• другие производственные отрасли.

Для резки применяется специальный гидроабразивный станок, состоящий из бункера с дозатором. Благодаря транспортирующему газу подаётся абразив, а с помощью трубки – вода. Также станок гидроабразивной резки имеет камеру для смешения и специальное профилированное сопло обеспечивает скоростную подачу.

Преимущества технологии:

• универсальность, то есть возможна гидрорезка металла, мрамора, плитки и других материалов;
• чистота технологического процесса ввиду отсутствия пыли и вредных испарений;
• отсутствие термического воздействия на материал;
• способность обработать листы толщиной до 230 мм;
• результат отличается высокой точностью;
• качество поверхности реза также выше, чем в случае с другими видами резки.

Среди недостатков можно назвать дороговизну абразива, относительно невысокую скорость реза для тонких стальных листов, а также ограничение в наличии комплектующих. Например, есть высокая потребность в режущих головках. Хотя гидроабразивная резка достаточно дорогая, она более выгодна, так как, в отличие от плазменной, не приводит к деформациям поверхности и не требует последующей обработки мест разреза. Также она более экологична и предлагает много возможностей в резке криволинейных изделий из разного материала.

Возможности гидроабразивной резки металла продемонстрированы в следующем видеоролике:

Лазерная резка металла

В настоящее время в металлообработке активно применяется лазерная резка металла, позволяющая получить детали и элементы с наиболее сложными контурами. Принцип резки лазером основан на разогревании, плавлении и испарении металла в местах резов под воздействием сконцентрированного лазерного луча.

Технология лазерной резки обладает рядом преимуществ сравнительно с традиционными методами обработки металла:

• высокая скорость порезки — детали из цветного и черного металла производятся в разы быстрее;
• экономия материала — достаточно небольших припусков при разметке, минимальные отходы;
• возможность вырезать деталь любой формы;
• высокая точность раскроя — лазерная головка позиционируется с точностью ± 0,01мм;
• ровные, гладкие срезы не нуждаются в дополнительной обработке;
• возможность работать с хрупкими материалами из-за отсутствия механического контакта;
• эффективная резка твердых сплавов;
• отсутствие расходов на создание шаблонов, штампов, пресс-форм — подготовка макетов осуществляется при помощи программного обеспечения для ПК;
• низкая себестоимость обработки штучных деталей.

Применение станков лазерной резки целесообразно при изготовлении малых партий разнородных изделий из таких металлов, как латунь (толщина 0,2 — 12 мм ), медь (0,2 — 15 мм ), сталь (0,2 — 20 мм ), сплавы алюминия (0,2 — 20 мм ), нержавеющая сталь (0,2 — 50 мм ).

Для обработки различных материалов на установках лазерной резки используются специальные типы лазеров, предварительно задается требуемый набор параметров для обработки каждой конкретной детали. Мощность излучения регулируют, исходя из толщины металла.

Лазерная резка подходит преимущественно для раскроя листовых материалов. Недостатком данного способа является ограничение по толщине прожигаемого металла. В отличие от лазерной, посредством плазменной резки можно обработать материал значительно большей толщины — до 20 см . Данная технология основана на использовании воздушно-плазменной дуги постоянного электрического напряжения прямого действия. Срез получается за счет выдувания разогретого до жидкого состояния металла из полости, подверженной обработке.

Газовая резка металла

Технология газовой резки состоит в применении двух газов для раскраивания металлов. Первоначально через сопло проходит газ-подогреватель (пропан, ацетилен), при помощи которого разогревается обрабатываемый материал. При достижении температуры в 1000-1200⁰С подается кислород, который, воспламеняясь от раскаленного металла, осуществляет резку.

Газовая резка металла подходит для материалов, которые горят при меньшей температуре, нежели плавятся. Способ применим для обработки низко-, среднелегированной стали, однако неприемлем для резки высоколегированной стали, цветных металлов.

Газовая резка привлекательна в силу низкой стоимости обработки, позволяет выполнять прямые и угловые резы изделий толщиной свыше 30 мм . По точности резки газовая технология уступает лазерной и плазменной, возможно появление окалин на подверженном обработке материале.

Резка металла при помощи газа изначально была ориентирована на ручное применение, однако ныне успешно выполняется при помощи оборудования для газовой резки с ЧПУ.

Автогенная резка металла популярна благодаря простоте, мобильности, минимальным затратам, возможности применения в полевых условиях. Простейший агрегат для автогенной резки состоит из газового баллона и горелки-резака с подведенным к нему кислородом, смесителя, регулятора давления.

При небольшой толщине металла (до 25 мм ) неоспоримым преимуществом плазменной резки по сравнению с газовой является большая как минимум в 2 раза скорость работы (чем материал тоньше, тем это число больше). Оборудование для плазменной резки способно прожечь металл за несколько секунд, при использовании машины газовой резки на этот процесс может уйти порядка минуты.

Из-за высокой скорости плазменной резки металла нагрев и, следовательно, деформация материала минимальны, срезы более ровные. Плазменная технология более универсальна, поскольку применима для большинства типов металлов. Преимущество на стороне газовой резки, когда толщина обрабатываемого металла превышает 50 мм , в таком случае она является наиболее эффективной.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И РЕЗКИ ПОД ВОДОЙ

Сварку под водой считают сухой, если сва­риваемые узлы и сварщик находятся в газовой среде, промежуточной, когда осушается только зона, в которой горит дуга и небольшое про­странство вокруг нее, а водолаз находится в воде, и мокрой, когда свариваемое изделие, дуга и сварщик находятся в воде. Наиболее распространен способ мокрой сварки штучны­ми электродами и самозащитными порошко­выми проволоками.

Мокрая сварка штучным электродом. Пост ручной сварки штучным электродом состоит из источника питания, электрододержателя, рубильника и сварочных кабелей. В качестве источника питания дуги используются сва­рочные преобразователи и выпрямители с по­вышенным напряжением холостого хода (70…90 В). При отсутствии электрической сети наиболее распространены автономные одно­постовые сварочные агрегаты ПАС-400-VI и ПАС-400-VIII, которые обеспечивают повы­шенное напряжение холостого хода (до 100 В). Пределы регулирования силы сварочного тока

120.. .600 А при ПР-45%. Разработаны и вне­дряются в производство новые однопостовые сварочные агрегаты с дизельным приводом АДД-4001-Т1 и АДД-4002-Т1 на раме и одно­осном прицепе. Пределы регулирования силы сварочного тока 60…450 А при напряжении го­рения дуги 36 В. Разработан и освоен выпуск сварочного преобразователя с карбюраторным двигателем АДД-3112-Т1 на одноосном прице­пе. Пределы регулирования сварочного тока

30.. .350 А при напряжении на дуге 32 В.

Все перечисленные выше агрегаты имеют падающую внешнюю вольт-амперную характе­ристику и могут быть использованы при свар­ке и резке штучными электродами и электро- кислородной резке на глубине до 60 м.

Для сварки на больших глубинах необхо­димы сварочные преобразователи с более вы­соким напряжением холостого хода, так как в этом случае кроме увеличения напряжения го­рения дуги необходимо компенсировать паде­ние напряжения в удлиняющейся сварочной цепи. Для этой цели рекомендуется использо­вать универсальный преобразователь АСУМ — 400, имеющий жесткую и падающую внешние вольт-амперные характеристики и повышен­ное напряжение холостого хода.

Источники питания дуги выполнены в морском исполнении. При отсутствии таких источников питания при сварке на малых глу­бинах (до 30 м) возможно использование сва­рочных преобразователей ПС-500 или ПСУ — 500, а также сварочных выпрямителей ВДУ-
501, ВДУ-502, ВДУ-503, ВДУ-504, ВДУ-505, ВДУ-601 или ВДУ-602.

Для подводной сварки штучным электро­дом используют электрододержатель ЭПС-2, рассчитанный на применение электродов диа­метром 2…6 мм и на максимальную силу тока 400 А. В сварочной цепи применяют кабели, имеющие усиленную изоляцию, стойкие к морской воде и нефтепродуктам марок ГШМ и НРШМ.

Однополюсный рубильник, рассчитанный на разрывную силу тока 400 А, включается в сварочную цепь последовательно и располага­ется в удобном для оператора месте.

Мокрая механизированная сварка. Пост механизированной сварки под водой состоит из источника питания дуги, полуавтомата, сва­рочных кабелей и кабеля цепи управления. Для механизированной сварки, в отличие от ручной, применяют источники питания с жест­кой внешней вольт-амперной характеристикой типов ВДУ-501, ВДУ-502, ВДУ-503, ВДУ-504, ВДУ-505, ВДУ-601, ВДУ-602, ВС-500, ВС-600 и преобразователь АСУМ-400. Для сварки на глубине до 20 м возможно использование пре­образователей ПСГ-500 и ПСУ-500. Механи­зированная сварка выполняется на обратной полярности (плюс на электроде).

Механизированная сварка самозащитны — ми порошковыми проволоками осуществляет­ся специальными полуавтоматами А-1660, А-1450, ПШ-141 и ПШ-156 (табл. 2.10), разра­ботанных Институтом электросварки им. Е. О. Патона. В конструкции перечисленных полуавтоматов имеются агрегаты и узлы, вы­полняющие аналогичные функциональные за­
дачи и отличающиеся друг от друга только со­вершенством и надежностью исполнения.

В состав указанных полуавтоматов входят: шкаф управления; погружной контейнер с ме­ханизмом подачи порошковой проволоки и катушкой; гибкий шланг с держателем; кабель цепи управления; комплект сварочных кабе­лей.

Шкаф управления предназначен для нача­ла и окончания подачи порошковой проволо­ки, плавного регулирования ее скорости, а также подачи сигналов появления возможных неполадок в электрической цепи. На перед­ней панели шкафа расположены приборы, обеспечивающие контроль за параметрами сварочного процесса. Электросхема обеспечи­вает заданную скорость вращения электродви­гателя подачи электродной проволоки незави­симо от возникающей при этом нагрузке.

Погружной контейнер полуавтомата изго­товлен из диэлектрического материала. В кон­тейнере располагается электродвигатель по­дачи электродной проволоки с понижающим редуктором, подающий механизм и катушку с электродной проволокой. Электродвигатель и редуктор размещены в стальном стакане с гер­метичным вводом проводов цепи управления. Стакан заполняют диэлектрической жидко­стью (полисилоксаном, керосином и др.). На одной из его стенок размещена подвижная мембрана, способная передавать увеличи­вающееся с погружением полуавтомата на большие глубины гидростатическое давление на жидкость, слегка сжимающуюся благодаря растворенным в ней газам. Такое устройство гидрокомпенсатора позволяет эксплуатиро-

вать полуавтомат во всем диапазоне глубин континентального шельфа. Внутренняя по­лость контейнера заполнена водой. Однако благодаря герметичному уплотнению разъема между корпусом и крышкой контейнера токи утечки и рассеивания отсутствуют.

Гибкий шланг с держателем общей дли­ной до 3 м представляет собой гибкий элемент со стальной спиралью или пластиковой труб­кой, по которой проволока подается к медно­му контактному наконечнику держателя. В случае сварки в условиях с ограниченной ви­димостью на контактный наконечник надева­ется диэлектрический чехол.

Четырехжильный кабель в цепи управле­ния площадью сечения жил не менее 2,5 мм2 с центральным разгрузочным тросом обеспечи­вает подачу напряжения с блока управления на двигатель подачи электродной проволоки. Кабель вводится в погружной контейнер че­рез герметичный ввод.

Комплект сварочных кабелей марки НРШМ площадью сечения 70…95 мм2 соеди­няет источник питания, шкаф управления, шланговый держатель и изделие. Стандартная длина 60 м. При необходимости длину сва­рочной цепи можно нарастить, однако ста­бильность процесса в этом случае ухудшается ввиду увеличения активного, реактивного и емкостного сопротивления сварочной цепи и снижения возможностей источника питания по отработке возмущений, связанных с изме­нением вылета электрода и длины дуги. Сва­рочные кабели запрещено при работе уклады­вать в бухты или наматывать на вьюшки вследствие значительного увеличения индук­тивного сопротивления сварочной цепи.

Полуавтоматы ПШ-141 и ПШ-156 являют­ся более совершенными. Так, погружной кон­тейнер в воде весит всего 7 кг, а форма его удобна для переноски. Стальная спираль в гибком шланге держателя заменена пластмас­совой трубкой, что повышает надежность ап­парата и упрощает уход за ним. В аппаратном шкафу размещен блок защиты электроприво­да полуавтомата, своевременно сигнализи­рующий о наличии неисправности в цепи и эффективно защищающий элементы электро­схемы от перегрузок и коротких замыканий. Подающий механизм имеет планетарный ре­дуктор и две пары приводных роликов, позво­ляющих развивать достаточное усилие протал­кивания порошковой проволоки со скоростью 0,027…0,14 м/с по шланговому держателю, не деформируя его оболочки. На катушку нама­тывается до 3,5 кг сварочной проволоки. Этого количества достаточно для выполнения свар­ки на силе тока 180…220 А в течение 2 ч.

Сухая сварка под водой. Для сварки трубо­проводов под водой применяют накидные ка­меры, в которых размещается дефектный уча­сток трубопровода и сварщик с набором меха­низированного инструмента и монтажных приспособлений. После проведения сварки со­единения подвергают дефектоскопии. При от­сутствии дефектов в шве на ремонтируемый участок наносится гидроизоляция. Специали­зированные камеры рассчитаны на несколько типоразмеров труб. Обычно для выполнения сварочных работ используется то же оборудо­вание, что и при сварке на воздухе, установ­ленное в специализированные контейнеры, размещенные непосредственно в камере. Ис­точник питания находится либо на обеспечи­вающем судне, либо непосредственно в ка­мере.

Обработка кромок перед сваркой выполня­ется многорезцовыми головками, а зачистка швов — абразивными кругами.

Для проведения ремонтных работ на ста­ционарных основаниях используют накидные камеры, изготовляемые для каждого ремонти­руемого узла. В камерах применяется такое же боксированное оборудование, как и при ре­монте трубопроводов в специализированных накидных камерах. Такой способ ремонта тру­бопроводов и стационарных оснований позво­ляет получить высокое качество сварного со­единения.

Наиболее целесообразно использовать спо­соб сухой сварки на глубина^ более 60 м, при наличии значительных илистых отложений, а также при плохой видимости и при скорости течения выше 0,7 м/с.

Способ с локальным осушением рабочей зо­ны. В специализированной мини-камере обес­печиваются удовлетворительные видимость и качество процесса. В камеру подается углекис­лый газ или его смесь с кислородом. Камеру прижимают к ремонтируемому участку. Уплот­нение осуществляется по торцу мягкой рези­новой прокладкой. Внутри камеры размещен держатель, по которому в зону сварки подает­ся электродная проволока и защитный газ. Выполнение работ с использованием этой ка­меры требует очень высокой квалификации сварщика-водолаза.

Резка металлов непосредственно в воде. Ос­новным способом подводной резки является электрокислородная резка металлическим трубчатым электродом. В состав поста для электрокислородной резки входят: электродо- держатель ЭКД-86-1 или ОБ 2667, конструк­ции ИЭС им. Е. О. Патона; кислородный шланг; комплект сварочных кабелей; кисло­родный баллон с редуктором; однополюсный рубильник, рассчитанный на силу тока 400 А; источник питания дуги с падающей внешней вольт-амперной характеристикой, обеспечи­вающей силу тока 400 А.

Пост предназначен для выполнения работ на глубине до 60 м. За исключением кислород­ного баллона и держателя применяется то же оборудование, что и при сварке под водой штучным электродом. Скорость электрокисло­родной резки с использованием электродов ЭПР-1 при резке стального листа 20 мм дости­гает 20 м/ч.

Механизированная бескислородная резка.

В состав поста для механизированной бески­слородной резки входит следующее оборудова­ние: полуавтомат для подводной резки

ПШ-131 (возможно использование полуавто­мата для механизированной подводной свар­ки А-1660 или А-1450); источники питания с жесткой внешней вольт-амперной характери­стикой (возможно использование источников питания с полого падающей внешней вольт — амперной характеристикой), рассчитанные на силу тока не менее 600 А типов ВС-600 М, ВДУ-601, ВДУ-602; комплект сварочных кабе­лей; силовой рубильник (при использовании для резки полуавтоматов А-1660 или А-1450).

Для подводной механизированной элек — тропорошковой резки ИЭС им. Е. О. Патона разработан специализированный полуавтомат типа ПШ-131, имеющий некоторые общие уз­лы с аппаратами для подводной сварки: кон­тейнер из диэлектрического материала, гидро­компенсатор давления, шланговый держатель и др. Однако его электропривод создан на базе асинхронного двигателя, имеющего постоян­ную частоту вращения 1500 мин-1. Измене­ние скорости подачи электродной проволоки осуществляется ступенчато с помощью смен­ных зубчатых колес. Как правило, режимы подводной резки не должны изменяться в течение одного спуска. Это ограждает ис­точник питания от серьезных перегрузок. Значительно упрощает процесс и снижает тре­бования к квалификации водолаза-резчика ус­тановленная на токоподводящем наконечнике держателя специальная керамическая насадка, позволяющая выполнять резку методом опира­ння.

Для резки черных и цветных металлов ис­пользуют порошковую проволоку ППР-АН2 диаметром 2,2…2,4 мм. Скорость при резке металла толщиной 20 мм достигает 15 м/ч. Од­ной кассеты порошковой проволоки доста­точно для ведения процесса в течение 45…50 мин. С ростом глубины производительность процесса снижается, так как возрастают поте­ри в сварочной цепи с увеличением ее длины.

Плазменно-дуговая резка. Для плазменно­дуговой резки в пресной и морской воде ме­талла толщиной 8…40 мм на глубине до 20 м разработана специализированная установка типа "Скат". В качестве плазмообразующего газа используется воздух. Сила тока плазмо­трона с цирконовым катодом 200…600 А при напряжении на дуге 120…250 В. Скорость рез­ки в зависимости от глубины и толщины раз­резаемого металла составляет 5…24 м/ч. В со­став установки входит источник питания, пульт управления, компрессор, системы осу­шения воздуха и охлаждения плазмотрона, гирлянда кабелей и коммуникаций, а также плазмотрон.

Наиболее эффективна плазменно-дуговая резка при разделке корпусов судов на лом, так как мощность, необходимая для работы установки, доходит до 100 кВт. Сложность эксплуатации оборудования и ограниченный ресурс работы плазмотрона не позволили ши­роко внедрить этот способ резки.

Экзотермическая резка металлов. В послед­ние годы за рубежом разработано оборудова­ние и технологический процесс экзотермиче­ской резки металлов и неметаллов под водой. В комплект оборудования входят: держатель для электродов с кислородным клапаном; ком­плект кислородных шлангов; комплект сва­рочных кабелей; рампа баллонов с редукто­ром, рассчитанным на большой расход газа. При использовании этого способа возможна резка металла и неметаллических материалов толщиной менее 150 мм на глубине до 300 м. Производительность процесса в зависимости от условий работы, глубины и толщины разре­заемого металла 3…30 м/ч.

Для защиты глаз сварщика-водолаза от действия электрической дуги применяют за­щитные стекла ТС-3 (класс светофильтра ЭС — 100, классификационный номер 3) при сварке в воде с видимостью до 50 см и ЭС-300 (клас­сификационный номер 2) при сварке в воде видимостью более 50 см. Возможно также применение защитных светофильтров марки ТС-1 и ТС-2 (классов В-1, В-2 и В-3, класси­фикационные номера 3, 4). При работе в трех­болтовом водолазном снаряжении защитные стекла устанавливаются в специальных откид­ных приспособлениях, прикрепляемых к пе­реднему иллюминатору при помощи обоймы.

При подводной сварке для зачистки места сварки и швов, а также для удаления наплы­вов, брызг металла, шлака и других дефектов сварщик-водолаз должен иметь проволочную щетку, ручной молоток-секач, зубило и щуп для проверки зазоров и правильности подгон­ки привариваемых листов и заплат.

При сварке трубопроводов и других гидро­технических сооружений ответственного на­значения подготовка поверхности под сварку и последующая зачистка швов должны произво­диться с помощью шлифовальной машинки ИП2014А с набором металлических щеток и армированных абразивных кругов толщиной

3.. .6 мм. Возможная глубина, на которой мож­но выполнять работы, 30 м. Избыточное дав­ление в системе 0,5…0,8 МПа.

Резка металла под водой

Востребованность подводной резки металла и других конструкций не поддается сомнению. Это экономичный и наиболее рациональный способ, позволяющий работать с объектами различного размера. Оборудование для выполнения операций в воде постоянно совершенствуется, как и технологии, которые с каждым годом становятся эффективнее и безопаснее.

Когда применяется резка металла под водой

Разрезать металл под водой необходимо в разных ситуациях. Как правило, такие работы проводятся, когда нужно:

• заделать трещины, пробоины, разрывы в обшивке корпусов водного транспорта;
• разобрать затонувшие суда на отдельные компоненты, чтобы проще их было поднять наверх;
• отремонтировать участки подводных трубопроводов;
• смонтировать элементы мостов, пристаней и других сооружений.

При помощи классического оборудования, которое применяется для резки металлов на суше, в водной среде выполнить такие операции не удастся. Для проведения работ на глубине используются иные технологии и инструменты.

Технологии подводной резки металлов

Технологический процесс резки металла в воде осложняется тем, что операции осуществляются во влажной среде. Значение имеет и глубина погружения, поскольку внешнее давление водяного столба может внести свои коррективы в осуществление работ. Расскажем об основных вариантах резки металлических конструкций и элементов под водой.

Как выполнять резку под водой с использованием бензина

Бензокислородная резка металла под водой – это относительно безопасная и эффективная технология, позволяющая быстро разрезать металлические конструкции практически любой толщины и размеров. Суть метода состоит в расплавлении металла под действием паров бензина, которые подаются непосредственно в место реза и смешиваются там вместе с кислородом, образуя стабильное пламя на конце горелки. В отличие от других способов, пары бензина смешиваются с кислородом непосредственно в режущей головке, что делает эту технику наиболее безопасной. Недостатком метода можно считать слишком большой расход смесей, что делает эту технологию экономически невыгодной, когда нужно разрезать крупные подводные объекты.

Кислородная и электрическая подводная резка металла

Электрокислородная подводная резка осуществляется по иному принципу. Она происходит путем расплавления металла под действием электрической дуги, где катализатором служит кислородная струя, подавая непосредственно на кончик горелки. Таким образом, происходит сжигание металла, а образующийся при этом окисел сдувается под действием напора кислорода. Метод достаточно эффективный, однако он применяются только для работы с конструкциями, выполненными из черных сплавов.

Выполнение работ с использованием электрической дуги

Электродуговая резка металла в водной среде работает так же, как при разрезании металлических элементов на суше. Технология состоит в том, что в результате подачи тока силой от 180 до 450 А возникает электрическая дуга. В водной среде вокруг нее образуется газовый пузырь, который и защищает пламя горелки от затухания. Чтобы поддерживать горение на кончике горелки, необходимо использовать мощные источники тока. Вместе с тем, качество создаваемого среза оставляет желать лучшего. Поскольку после расплавления металл стекает очень медленно, его трудно счищать с линии реза.

Работа с резаком, к которому подается газовая смесь с кислородом

Технология газовой резки основана на том, что к месту реза подается кислород, который смешивает с воспламеняющимся газом. Это может быть ацетилен либо водород. В первом случае резать под водой можно на глубине не более семи метров. Это объясняется тем, что на большей глубине величина давления увеличивается, из-за этого растет риск взрыва. Кислород-водородная резка работает по иному принципу. Струя горящего водорода расправляет металл, в то время как поток кислорода сжигает и выдувает пластичный металл. Такой способ резки эффективен для работы с конструкциями толщиной до одного метра. Но риск взрыва сохраняется и в данной ситуации, потому газовую резку под водой используют в исключительных случаях.

Экзотермические электроды для сварки и выполнения реза под водой

Абсолютно иной подход к резке металла под водой предложила компания BROCO, которая разработала уникальные по своим характеристикам экзотермические электроды. Их действие основано на химической реакции, которая происходит между электродом и обрабатываемым металлом. К концу электрода подается ток, что провоцирует воспламенение горелки. Когда электрод касается металла, тот расправляется. После этого под действием потока кислорода происходит его окисление, что в дальнейшем поддерживает экзотермическую реакцию.

Преимущество метода состоит не только в его высокой эффективности, безопасности, экономичности. Данная технология также является универсальной, поскольку экзотермические электроды легко разрезают не только металлические конструкции под водой, но и бетонные, композитные и иные материалы.

Характеристики экзотермических электродов

Важная особенность экзотермического способа подводной резки состоит в том, что для работы требуется электрическая дуга со слабым током. Если классическое оборудование, применяемое для таких целей, генерирует ток от 180 до 450 А, то для запуска экзотермической реакции нужен ток силой 150 А. При этом он подается не постоянно, а только в момент розжига горелки.

Какой имеет диаметр в мм

Экзотермические электроды BROCO выпускаются диаметром ¼ и 3/8 дюйма, стандартная длина изделий – 457 мм (18”). Но существует также серия специальных образцов увеличенной длины – до 36”.

Давление

Инженеры компании продумали все нюансы, потому электроды торговой марки могут применяться для выполнения работ на любой глубине, независимо от показателей давления водяного столба.

Сила тока

Розжиг горелки происходит при одномоментной подаче тока силой до 150 А. Далее подача электричества прекращается, а работа горелки обеспечивается благодаря непрерывно поступающему кислороду.

Температура пламени

На кончике экзотермического электрода температура пламени достигает 5500 градусов Цельсия. Этого достаточно не только для резки металла разных видов, но и отделения фрагментов от бетонных, композитных и иных конструкций.

Как долго горит

Горение на конце электрода постоянное, оно прекращается только тогда, когда его прерывает сам водолаз путем прекращения подачи кислорода, либо когда весь электрод израсходован.

Расход при работе со сталью разной толщины

Экзотермические электроды отличаются низким расходом и длительным горением, поэтому они наиболее удобные для выполнения работ под водой – не нужно постоянно прерываться на смену расходных материалов.

Обзор WAZER: универсальный станок гидроабразивной резки

Представляем универсальный станок гидроабразивной резки WAZER , эксклюзивно импортируемый в РФ только Top 3D Shop. Увидеть станок и демонстрацию его работы можно в Москве, записывайтесь по телефону — +7 (499) 577-03-22.

Wazer — станок с ЧПУ для резки различных материалов, в том числе металлов и сплавов, стекла и керамики.

Узнайте больше из обзора.

Еще в 2018 году, на международной выставке промышленных технологий IMTS в Чикаго, компания WAZER показала в действии первый настольный станок с ЧПУ для гидроабразивной резки. И по сей день это — одно из лучших решений для резки широчайшего ассортимента материалов небольших объемов.

Дочитайте статью и узнайте больше о водяном резаке WAZER.

Содержание

Модели и характеристики

WAZER

Базовый станок WAZER — это настольный гидроабразивный режущий станок с ЧПУ, он отличается компактностью, удобством работы и универсальностью.

• Операционные системы Windows, Mac Размеры, мм Основной модуль: 856 x 648 x 551; насос: 533 x 355 x 280
• Вес, кг Основной модуль: 50; насос: 42

• Размер рабочего поля 300 х 460 мм

• Цена 1 150 922

WAZER STANDUP

Wazer STANDUP — гидроабразивный режущий станок с ЧПУ в напольном исполнении, не требующем верстака, — он снабжен напольной подставкой с полкой, что сразу снимает вопрос о размещении самого станка, насосной станции, которую можно поставить вниз (как на фото), и материала для резки — на полке предусмотрены разделители для удобства хранения листовых заготовок.

• Электропитание Станок: 100-240 В, 50/60 Гц, 2.5А; Насос: 220-240 В; 50 Гц; 10А; 2200 Вт Размеры, мм Основной модуль со стойкой: 856 x 648 x 1220; насос: 533 x 355 x 280
• Вес, кг Основной модуль: 50; насос: 42 Форматы файлов DFX, SVG

• Размер рабочего поля 300 х 460 мм

• Цена 1 294 806

История

WAZER начинался как проект на «Кикстартере», в запуске которого участвовали несколько выпускников Пенсильванского университета.

Совсем немного времени заняло признание: аппарат считается одним из наиболее перспективных и награжден, например, премией “Выбор редакции Make Magazine 2019”.

Преимущества

«Вейзер» — относительно компактное оборудование, способное работать с огромным количеством материалов, с соблюдением чистоты в помещении и безопасности оператора.

Устройство и принцип работы

Станок подмешивает частицы абразива в испускаемую под высоким давлением струю воды — такая смесь способна резать практически любые материалы.

WAZER может резать как мягкие, так и особо прочные материалы с высокой детализацией и точностью — такими, которых невозможно добиться при ручной резке любым способом.

Что режет

В список обрабатываемых материалов входят: алюминий, медь, инструментальная и нержавеющая сталь, титан, пластмассы, керамика, стекло.

В описании станка на нашем сайте можно найти таблицу материалов с толщиной и скоростью резки. Например — титановая пластина толщиной 3 миллиметра режется со скоростью чуть менее двух сантиметров в минуту.

В комплекте с «гидроабразивным резаком Вейзером» поставляется собственный софт. Он работает с цифровыми моделями, подготовленными в системах автоматизированного проектирования. Программное обеспечение поддерживает форматы SVG и DXF.

Основной расходный материал станка — гранатовый песок фракции 80 меш (т.е., размер частицы не более 0,32 мм), средний расход которого составляет около 150 граммов в минуту.

Срок службы головки — около 3000 часов, рабочего стола — около 20 000 часов.

Стоимость промышленного оборудования для гидроабразивной резки стартует от сумм около 100 тысяч долларов, стоимость же установки WAZER ниже приблизительно в 10 раз.

Применение

Мы можем рекомендовать гидроабразивный станок WAZER для любых областей применения, в которых требуется резка листового материала; в особенности — жесткого, такого как металл и камень, но не только — ПВХ, например, нельзя резать лазером — образуется ядовитый и коррозионный газ, который опасен для оператора и вреден для оборудования, и тут гидроабразивная резка — лучший вариант.

«Вэйзером» можно вырезать, в частности, подвижные функциональные металлические детали, вроде шестерней и других частей механизмов.

Заготовки под полотна или кастомную фурнитуру для ножей.

Фигурную керамическую плитку.

Авторские художественные работы из самого разного, порой неожиданного сырья.

Пластиковые элементы декора и многое, многое другое.

Даже пищевые продукты, при желании, можно резать WAZER’ом.

Это оптимальный вотерджет для частной мастерской или малого бизнеса, либо для производства, где абразивная резка не является основной деятельностью, а выполняет вспомогательные функции, такие как изготовление деталей для ремонта, частей прототипов, декоративных элементов и тому подобного.

Приобретите компактный гидроабразивный резак WAZER в Top 3D Shop.

Хотите повысить производительность и уменьшить накладные расходы? Обращайтесь в Top 3D Group за индивидуальным проектом автоматизации для вашего предприятия.