酸素燃料カットの説明:プロセス、図、および利点

酸素燃料切断は、1907 年に ESAB によって初めて使用されました。酸素燃料切断は、炭素鋼を切断する最も経済的な方法と言われています。同じコンポーネント上でこの手順をウォータージェットまたはプラズマと組み合わせられることが、その最大の利点の 1 つです。

この読書では、酸素燃料切断とは何か、その応用、図、特徴、そしてどのように機能するかを探ります。利点と欠点についても説明します。

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酸素燃料切断とは何ですか?

酸素燃料切断は、酸素と燃料ガスの組み合わせを使用して金属を切断する方法です。プロパン、天然ガス、アセチレン、その他いくつかの混合ガスは、よく使用される燃料ガスの一部です。

CNC マシンで鋼板を切断する方法は非常に好評です。次に、金属は酸素流にさらされ、金属酸化物に燃焼され、切り口からカスとして現れます。

アプリケーション

これらは、溶接における酸素燃料切断の次の用途です。

• 開先溶接やベベル溶接に広く使用されます。
• 手動による粗切断、スクラップ切断、自動輪郭切断に使用されます。
• メタライズ、切断、曲げ、火炎硬化に使用されます。

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特徴

高品質の酸素燃料カットには次の特徴があります。

素材: 軟鋼は酸素燃料切断技術を使用して切断されます。この酸素切断技術は、酸化物の融点が母材金属よりも低い金属のみを切断できます。そうでない場合、金属は酸化が始まるとすぐに保護する地殻を形成します。前述の要件は、軟鋼といくつかの低合金によってのみ満たされます。

壁の厚さ: プラズマ切断と比較して、酸素燃料切断は厚い壁を切断できます。同等の厚さを実現するには膨大な量のエネルギーが必要となるため、プラズマではより大きな障壁を切断することができません。

切断角度: 酸素ビームの濃度により、酸素燃料切断は最大 70° までの急角度で切断できますが、プラズマ切断は 45° でしか切断できません。

ストレートカット: 角度が過度に急である場合、プラズマビームは偏向する傾向があります。ただし、自動化によってこの偏差が補われる可能性があります。

価格: プラズマ切断と比較して、酸素切断はよりコスト効率の高いオプションです。プラズマ切断に比べ、初期投資、消耗品、運用費が安くなります。ただし、重鋼業界での 3D プロファイリングを考慮すると、通常、壁厚 20 mm の範囲未満では製造速度が低くなります。

酸素燃料切断の仕組み

酸素燃料切断プロセスの仕組みの基本は次のとおりです。

1.予熱:

切断する前に、予熱火を使用して鋼をその着火温度（約 1800°F）まで加熱する必要があります。その結果、鋼は酸素とより容易に反応します。金属は、酸素燃料トーチによって生成される予熱炎を使用して加熱されます。

トーチ内では、酸素と燃料ガスが結合して、非常に可燃性の高い混合物が生成されます。可燃性ガス混合物を多数の小さなジェットに集中させるために、トーチのノズルには円形に配置されたいくつかの穴が付いています。ノズルの外側で、この燃料と酸素の組み合わせが点火されます。

ノズル先端は、その後の予熱炎が発生する場所です。予熱炎は、燃料と酸素の比率を変えることで、最小の炎で最高温度に達するように調整できます。これは、スライスする必要がある鋼板の表面の小さな部分に熱を集中させるのに役立ちます。

2.ピアス:

予熱炎が適用されると、プレートの表面は着火温度（約1800°F）に達します。その後、純酸素の微細な高圧の流れが、プレートを突き破るために加熱された領域に向けられます。これを「酸素をカットする」といいます。切断酸素流が高温の鋼に当たるとすぐに、急速な酸化プロセスが始まります。

酸化した鉄は溶融スラグとなります。酸素の流れがプレートを通過できるようにするには、スラグを除去する必要があります。酸素の流れは、プレートの厚さに基づいてプレートの奥深くに押し込まれます。溶けたスラグは、この手順中に開けられた穴から吹き飛ばされます。

3.切断:

酸素流がプレートを通過すると、トーチを着実に動かして連続的な切断を行うことができます。この手順により溶融スラグが生成され、プレートの底部に吹き飛ばされます。

カットの直前の領域を除くプレートの表面は、鋼と酸素の化学反応によって生成される熱によって温められます。しかし、予熱された炎がなければ、この熱は切断を完了するには不十分です。トーチの移動中にプレートに熱を与えるために、カット全体に予熱炎が使用されます。

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利点

酸素燃料切断の利点は次のとおりです。

• 高い精度と直刃品質。
• 厚さ 4 インチまでの軟鋼を切断できます。
• エッジが始まり、厚さ 10 インチから 12 インチのスチールを切断します。
• 複数のトーチを使用することで時間と労力が削減されます。

欠点

酸素燃料切断の欠点は次のとおりです。

• 通常の状態ではステンレス鋼を切断できません。
• プラズマ切断と比較して切断速度が遅い
• 薄い材料の切断に反りを与える
• 鋼鉄の厚さよりも小さな穴を加工するのが難しい

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よくある質問

酸素燃料切断プロセスとは何ですか?

これは、純酸素と燃料ガスを使用して板鋼などの材料を切断する熱切断プロセスです。酸素燃料切断トーチからの熱を使用して、鋼の表面または端を華氏約 1800 度まで上昇させます。次に、細い高圧の流れを使用して、酸素が加熱領域に送られます。

酸素切断にはどのようなガスが使用されますか?

酸素燃料切断は、酸素と燃料ガス (アセチレン、プロパン、MAPP、プロピレン、天然ガスなど) を使用して材料を切断する熱切断プロセスです。

酸素燃料を使用してアルミニウムを溶接できますか?

オキシ/アセチレン装置を使用する必要があります (オキシ/プロパンまたはプロピレンではありません)。フラックスの使用を除けば、アルミニウムのガス溶接は、技術的には軟鋼のガス溶接とほぼ同じです。

酸素燃料切断は何に最適ですか?

作業では通常、鉄金属または炭素鋼などの鉄を含む金属のみを切断するために酸素燃料トーチを使用します。ほとんどの場合、鋳鉄、アルミニウム、ステンレス鋼の切断には使用されません。