ПОДВОДНАЯ ЭЛЕКТРОКИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

Под термином электрокислородная резка подразумеваются спо­собы кислородной резки, в которых подогрей металла осуществляет­ся дуговым разрядом. Способы электрокислородной резки известны уже давно, как и применение этих способов для подводных работ. Для работ на воздухе эдектрокислородная резка пока не нашла серьёзного производственного применения, что же касается подводных работ, то существенные усовершенствования электрокислородной резки, сделанные за время войны, выдвинули электрокислородную резку па первое место среди существующих способов подвод­ной резки металла.

Электрокислородная резка разделяется на несколько видов; по материалу электрода, способу подведения кислорода к месту резки и т. п. Кислород может подводиться к месту резки или через труб­чатый электрод или по отдельной насадке. Пока практическое при­менение получили лишь трубчатые электроды. Подведение кисло­рода по отдельной насадке не получило заметного практического применения из-за конструктивных трудностей, которых не удалось преодолеть до сих пор.

Подогрев металла в месте реза производится дугой прямого действия, горящей между стержневым электродом и основ­ным металлом. Режущий кислород подаётся к месту резки на ра­зогретую поверхность металла по внутреннему каналу электрода. Держатель электрода подводит ток и кислород к электроду. Для пуска кислорода держатель часто снабжается вентилем режущего кислорода.

Для   электрокислородной   резки применяются металлические, угольные или графитные электроды и специальные электроды из раз­личных материалов. Чаще всего применяются металлические, именно   стальные электроды.

Стержень электрода изготов­ляется из толстостенной сталь­ной цельнотянутой трубки на­ружным диаметром 5—7 мм, внутренним 1,3—2,0 мм. Для изготовления электродов трубка режется на куски длиной около 450 мм, которые покрываются слоем обмазки, сушатся, прока­ливаются, и затем слон обмазки пропитывается составом, обес­печивающим водонепроницае­мость слоя покрытия.

Изготовление электродов для подводной электрокислородной резки аналогично изготовлению электродов для подводной элек­тросварки. При работе пользуют­ся  обычно постоянным током нормальной полярности (минус на электрод), возможна работа и на переменном токе. Сила тока применяется 250—350 а, часовой расход кислорода равен 6—10 м³, причем кислород расходуется лишь во время процесса резки, пока горит дуга. При потухании дуги резчик прекращает подачу кислорода. Благодаря этому, а также благодаря отсутствию расхода кислорода на подогревательное пламя при электрокислородной резке в общем расходуется кислорода в 4—5 раз меньше, чем при газокислородной, и сильно сокращаются расходы по доставке баллонов с газами к месту работ. Для дальнейшей эконо­мии расхода кислорода часто применяется автоматический кислород­ный клапан, включаемый в цепь сварочного тока. Клапан имеет два положения: открыт—при наличии тока в цепи дуги и закрыт — при отсутствии тока в этой цепи. Клапан прост по устройству, устанавли­вается на пути кислорода над водой, поэтому надёжен в работе и устраняет возможный пере­расход кислорода вследствие невнимательности или недостаточно быстрых действий подводного резчика.

 

Проникая в полость реза, электрод разрезает слой за слоем при любом состоянии пакета. Электрокислородная резка успешно прово­дится на значительных глубинах (до 100 м), на которых ещё может работать человек, и применима для резки металла толщиной до 100—120 мм. Для питания дуги при электрокислородной резке до­статочен один нормальным электросварочный агрегат без каких-либо переделок в нём.

Основным недостатком электрокислородной резки стальным электродом является большой расход электродов. Под действием дуги и струп кислорода электрод сгорает весьма быстро; в среднем срок его службы равен примерно одной минуте. Быстрое сгорание электродов вызывает значительный расход п потери времени на смену электродов. Толстостенные цельнотянутые трубки, из которых изготовляются стержни электродов, достаточно дороги и дефицитны. Попытки заменить цельнотянутые трубки свальцованными, паяны­ми и другими пока не дали существенных результатов. Также не нашли пока применения электроды из металлов трудно окисляю­щихся, как медь, аустенитные стали н пр. Для изготовления элек­тродов почти исключительно применяются цельнотянутые толсто­стенные трубки малоуглеродистой стали.

Потеря времени на смену электродов в трудных условиях под­водных работ уменьшается целесообразной конструкцией держателя электродов. Чрезмерно быстрое сгорание стальных трубчатых элек­тродов привело к исследованиям по изысканию более стойких элек­тродов, обладающих увеличенным сроком службы. Предлагались, например, угольные или, лучше, графитные электроды.

Осевой канал электрода должен быть покрыт облицовкой, за­щищающей материал электрода от быстрого сгорания в струе кислорода. Для этой цели предлагались медная, стеклянная или кварцевая трубочка, вставляемая в осевой канал. Медная трубочка иногда расплавляется и прожигается током, идущим но электроду, что ведёт к зажиганию н сгоранию материала электрода и быстро приводит электрод в негодность.

Ток, идущий по электроду, сильно разогревает электрод, а по выключении тока электрод часто растрескивается вследствие бы­строго охлаждения окружающей водной средой. Для увеличения общей электропроводности электрода, уменьшения нагрева его то­ком н повышения механической прочности электродный стержень

покрывается снаружи метал­лической оболочкой поверх которой наносится водоне­проницаемый слой обмазки. Срок службы графитного электрода длиной 250 мм 10—12 мин. К недостаткам угольных электродов отно­сятся: довольно значитель­ный внешний диаметр (15— 18 мм не позволяющий вво­дить электрод в полость реза, что затрудняет пакетную рез­ку. Материал электрода не­достаточно прочен механи­чески.  При ослаблении контакта в держателе возможен местный разогрев электрода и воспламенение его в струе кислорода. Указанные недостатки пока мешают широкому применению угольных элек­тродов.

Недостатки стальных и угольных электродов повели к исследо­ваниям по созданию новых специальных электродов для электрокислородной резки. Материал электрода должен быть жароупор­ным, тугоплавким, электропроводным, стойким против окисления. Пока практически ценные результаты достигнуты с электродами из карборунда или карбида кремния. Стержни, трубки и другие изделия, изготовленные из материалов, в значительной части со­стоящих из карборунда и носящих различные условные названия — глобар, енлит и т. д., широко применяются в технике для раз­личных целей. Они нашли применение и для электрокислородной резки.

Карборундовый электрод представляет собой карборундовый стержень с осевым каналом для кислорода. Облицовки внутреннего канала не требуется, так как карборунд мало чувстви­телен к действию кислорода. Стержень из карборунда достаточно электропроводок лишь при высоких температурах; для разгрузки холодной части стержня от тока он покрывается металлической стальной оболочкой, наносимой на стержень путём металлизации (напыления). Поверх металлической оболочки наносится слой водо­непроницаемой обмазки. Электрод длиной 250 мм имеет срок службы около 15 мин. Карборундовые электроды имеют ряд пре­имуществ перед угольными, они прочны механически, не загора­ются п кислороде, но сохраняют недостаток, заключающийся в большом внешнем диаметре (15—18 мм), что затрудняет введение электрода в полость реэания при разрезании пакетов.

Переходя к опенке способов подводной электрокислородной рез­ки, следует на первом месте поставить стальной электрод, ка вто­ром карборундовый, на третьем угольный, целесообразность приме­нения которого вообще сомнительна. В зависимости от местных условий соотношения могут меняться, и, например, для резки ме­талла небольших толшин и при отсутствии тяжёлых пакетов карбо­рундовый электрод может оказаться наилучшим.

В настоящее время подводная электрокислородная резка для большинства случаев несомненно является наиболее рациональным процессом, превосходящим по основным технико-экономическим показателям как газокислородную, включая бензинокислородную. так и электрическую дуговую резку. Электрокислородная резка обеспечивает высокую производительность работ при наименьшей их стоимости.{jcomments on}