Oxycoupage du métal : technologie, équipement nécessaire, mesures de sécurité

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'oxycoupage des métaux (dans la littérature, vous pouvez trouver le terme "oxycoupage") est activement utilisé dans l'industrie pour couper des tôles d'acier et d'autres alliages en pièces de la longueur requise. En outre, cette technologie est utilisée dans un certain nombre de réparations et de démantèlements de structures. Sa popularité est due à la simplicité relative et au faible coût de l'équipement, ainsi qu'à un haut degré de sécurité. L'article contient des informations sur la technologie elle-même, l'équipement nécessaire et les précautions de sécurité de base pour l'oxycoupage des métaux et autres matériaux.

Les bases de la technologie

Avant de couper, il est recommandé de chauffer le métal à la flamme d'un chalumeau. Ceci s'applique uniquement aux matériaux de grande section. Ladite flamme apparaît en raison de la réaction de l'oxygène avec le gaz. Si cette recommandation est négligée, alors le métal conduira inévitablement, il y auragauchissement. Cependant, si la forme géométrique des pièces découpées n'est pas importante, par exemple lors du démontage de structures en acier de construction, ainsi que lors de la découpe de tôles à parois minces, le soudage au gaz et l'oxycoupage du métal sans préchauffage des produits sont autorisés.

Des températures élevées dans la zone de découpe sont obtenues en brûlant de l'oxygène hautement purifié à partir d'une bouteille. Les réservoirs métalliques à très haute pression contiennent de 99 à 99,8 % d'oxygène. Si de l'oxygène de pureté ordinaire est utilisé pour le chauffage (en gros, l'air atmosphérique), alors de l'oxygène de haute pureté est nécessaire pour une coupe à l'oxygène efficace du métal.

Préparation de surface

Si la tâche consiste à couper un gros objet en morceaux transportables qui doivent être éliminés, la préparation de la surface peut être omise. Le coupeur fera face à cette tâche dans les plus brefs délais. Une autre chose est la production de nouveaux produits. Dans ce cas, il est important d'obtenir une ligne de coupe de haute qualité, exempte de tartre et d'autres inclusions indésirables. L'oxycoupage du métal est précédé d'un nettoyage approfondi du matériau.

Il existe un grand nombre de méthodes pour dépolluer. Les plus populaires d'entre eux sont le chauffage de la surface avec une flamme de gaz et le nettoyage mécanique. La première façon est la plus simple. Il vous permet d'éliminer efficacement le tartre - le pire ennemi du soudeur à gaz. Son essence réside dans le chauffage de la surface métallique à des températures critiques. La deuxième méthode est plus coûteuse et nécessiteéquipements spéciaux (sableuses, grattoirs, brosses, etc.) et ouvriers qualifiés.

Exigences pour les matériaux

L'oxycoupage des métaux peut être soumis à loin de toutes les nuances d'acier et d'alliages. L'une des principales conditions est le point de fusion et la température d'inflammation. Pour le déroulement normal du processus, le premier indicateur doit être nettement supérieur au second. La raison est claire: sinon, le matériau fondra plutôt que de brûler, ce qui entraînera la formation de traînées. La ligne de coupe aura un aspect imprécis, ce qui rend souvent impossible le traitement ultérieur de la pièce sur des machines d'usinage en raison du déplacement des bases. De plus, une telle couche métallique peut avoir de mauvaises propriétés mécaniques et physiques.

Certains éléments ajoutés en tant qu'impuretés à la composition des aciers peuvent avoir un impact négatif sur le procédé d'oxycoupage des métaux. Ainsi, les plus transformés sont les aciers dont la teneur en carbone ne dépasse pas 0,3 %. La vitesse de coupe ne diminue pas avec l'augmentation de la teneur en carbone, cependant, l'acier devient sujet à la surchauffe, au durcissement de la couche de surface et à la formation de fissures de durcissement, qui peuvent servir de concentrateurs de contraintes et conduire à une rupture fragile de toute la pièce.

Coupe à la main

L'oxycoupage des métaux, selon le degré d'automatisation et de mécanisation, est divisé en mécanisé etmanuel.

Il est conseillé d'utiliser le soudage manuel dans la production de petits lots et d'une seule pièce, ainsi que lors de travaux de démantèlement de structures et de structures. Idéal pour couper des ébauches de tubes, retirer des carottes de pièces moulées, etc.

Les équipements d'oxycoupage pour métaux et alliages sont très mobiles, faciles à utiliser et fiables. Grâce à ces qualités, cette technologie est la plus répandue aussi bien dans les entreprises industrielles que dans les organismes de réparation.

Mécanisation du processus

Au cours des dernières décennies, la robotique s'est développée très rapidement. Aujourd'hui, les robots sont utilisés presque partout. Et l'oxycoupage des métaux ne fait pas exception. De nos jours, les équipements de découpe CNC ne sont plus une surprise. Ces machines peuvent être équipées de plusieurs chalumeaux d'oxycoupage, améliorant considérablement leurs performances déjà élevées. Tous les principaux holdings et entreprises étrangers de construction de machines introduisent activement ces équipements dans leurs chaînes de production depuis longtemps, et les entreprises nationales tentent de suivre le rythme. Le niveau de mécanisation des travaux de soudage est en moyenne d'environ 80 %.

L'essence de l'oxycoupage des métaux

La coupe traditionnelle ne convient pas à tous les matériaux. Par exemple, l'acier allié au chrome et au nickel est difficile à couper. Un problème similaire se produit lorsquecouper les métaux non ferreux et les fontes.

Alors la technologie du flux d'oxygène vient à la rescousse. Son essence est la suivante. La poudre de flux est introduite dans la zone de coupe. Cette substance s'enflamme et brûle lors de la coupe, libérant une grande quantité de chaleur, ce qui permet de faire fondre les carbures réfractaires, les borures et les oxydes métalliques.

Équipement d'oxycoupage

On peut dire que pour ce type de coupe de métal, un équipement standard ordinaire est utilisé, équipé en plus d'un dispositif d'alimentation en flux (le soi-disant alimentateur de flux et une torche d'oxycoupage pour couper le métal avec alimentation en flux). Les installations les plus courantes de ce type sont des appareils conçus par l'institut de recherche Avtogenmash URHS. Cet équipement est conçu pour couper les aciers à haute teneur en chrome et autres éléments d'alliage.

Ces équipements peuvent également être utilisés pour la découpe mécanisée en équipant la machine d'un alimentateur de flux.

Techniques d'oxycoupage

La technique ne diffère pas des méthodes traditionnelles d'oxycoupage classique. Le processus lui-même peut être effectué à la fois manuellement et mécanisé à l'aide d'appareils d'assistance, de robots et d'appareils. Il peut aussi être à la fois diviseur et superficiel. Recommandé pour le tronçonnage et le tronçonnage des aciers à haute teneur en chrome et en nickel (c'est-à-dire les aciers réfractaires).

Caractéristiques de l'oxycoupage de la fonte

Lors de la combustion, le flux dégage beaucoup de chaleur. À tel point que le soi-disant refroidissement de la fonte se produit. L'essence de ce phénomène réside dans le fait que le carbone passe d'un état libre à un état lié. En d'autres termes, les atomes de carbone dans une certaine zone forment un composé chimique avec des atomes de métal. Cela s'accompagne d'une dégradation des propriétés mécaniques de la fonte (la dureté augmente, elle devient plus cassante). À la suite d'un chauffage et d'un refroidissement accélérés, des fissures apparaissent à la surface, ce qui peut entraîner la destruction du produit.

Le problème peut être résolu en préchauffant le métal et en régulant sa vitesse de refroidissement. Seul un travailleur hautement qualifié et possédant une vaste expérience dans la réalisation de tels travaux peut faire face à de telles tâches.

Caractéristiques de l'oxycoupage des métaux et alliages non ferreux

Comme la fonte, le cuivre doit être chauffé avant d'être coupé. Le chauffage est effectué à une température de 800 à 900 degrés Celsius. Le cuivre a une conductivité thermique élevée, donc une coupe sans préchauffage entraînera un gauchissement, une distorsion spatiale et des rebuts importants.

Les alliages à base de cuivre avec d'autres éléments (laiton, bronze, etc.) doivent également être chauffés. Cependant, la température de préchauffage ne doit pas dépasser 500 degrés Celsius.

Avantages et inconvénients de la technologie d'oxycoupage

Comparée à d'autres méthodes alternatives de découpe de tôles de différentes nuances d'acier, cette technologie est excellente pour la découpe le long de lignes courbes, pour la découpe de trous de grand diamètre. De plus, cette méthode vous permet d'obtenir des trous aveugles.

Le deuxième avantage, très significatif, est la facilité d'utilisation de l'équipement. Le coupe-gaz a une petite masse, de sorte que le soudeur peut travailler longtemps sans se fatiguer. Cela a un effet positif sur les performances.

Le gaz est un carburant relativement abordable et bon marché. Et c'est le troisième avantage.

Un inconvénient très important de la technologie est l'explosivité des substances utilisées. Par conséquent, la violation de la discipline technologique n'est pas autorisée. Ignorer les règles de sécurité peut entraîner de graves conséquences.

Règles de fonctionnement du réducteur d'oxygène pour la coupe des métaux

Avant de connecter la boîte de vitesses, le travailleur doit s'assurer qu'il n'y a pas de contamination sur les surfaces filetées. S'il y en a, il est nécessaire de traiter les surfaces contaminées avec du kérosène ou du solvant. Ce n'est qu'après avoir purgé le système et retiré toutes les particules et éléments étrangers pouvant pénétrer dans la boîte de vitesses et perturber son fonctionnement que vous pouvez mettre et fixer l'écrou sur la boîte de vitesses.

De la même manière, d'autres boîtes de vitesses sont installées.

Les gaz sont démarrés en ouvrant doucement le robinet de la bouteille. Si aucun écart de fonctionnement n'est constaté, la vanne peut être complètement ouverte. Si la boîte de vitesses commence à chauffer, à faire un bruit anormal, vous devez immédiatement fermer le volant de la bouteille d'oxygène pour la coupe du métal.

Sécurité pendant le travail

Aprèstravaux préparatoires, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de fuites de gaz. cela peut être très dangereux. Ce n'est qu'alors que vous pourrez allumer l'emporte-pièce et régler la flamme.

Si vous devez faire une courte pause dans le travail (pas plus de deux ou trois minutes), fermez simplement la vanne de coupe. En cas d'arrêt prolongé du travail, il est nécessaire de fermer le réducteur et le robinet de la bouteille de gaz.

Seuls les travailleurs ayant suivi toutes les instructions nécessaires sont autorisés à travailler sur l'oxycoupage du métal.

Il est interdit d'effectuer tout travail à proximité de réservoirs d'explosifs et de matériaux inflammables. Si le travail est effectué dans de petits espaces clos, les travailleurs doivent se reposer régulièrement et respirer de l'air frais.

Les travaux de soudage en production qui sont effectués systématiquement (et non temporairement) doivent être effectués dans des locaux spécialement équipés. Dans le même temps, la superficie de l'os de travail n'est pas inférieure à quatre mètres carrés. Les passages entre les lieux de travail doivent mesurer au moins 0,8 mètre.

Les locaux doivent être équipés d'une puissante évacuation des substances nocives. Sa capacité devrait être de 2500-3000 m³ par 1 m^{3 de gaz torché.}

Dans le cas où plus de dix postes de travail de soudeurs sont équipés dans une pièce (atelier), le gaz doit leur être fourni non pas à partir de bouteilles, mais de manière centralisée à partir d'une station de distribution de gaz. Il est permis de fournir des gaz à partir de gazoducs existants.

Les bouteilles de gaz de travail ne peuvent être transportées qu'avec des bouchons de protection. Elles sontempêcher la vanne d'être endommagée et contaminée. Il est interdit de transporter manuellement des bouteilles sur de longues distances. À ces fins, vous devez utiliser des appareils et des chariots spéciaux. Les cylindres heurtant le sol ou les uns contre les autres ne sont pas autorisés.

Dans une bouteille d'oxygène pour couper le métal, en cas de violation de la technologie et de l'ordre de travail, un mélange explosif de gaz et d'oxygène peut se former. Par conséquent, il est nécessaire d'aborder le réglage des boîtes de vitesses avec responsabilité.