Газовый резак – незаменимый инструмент

Газовый резак – незаменимый инструмент, если нужно разрезать массивную заготовку, листовую сталь или профиль. Если вы собираетесь работать по металлу, он будет одним из необходимых устройств, и необходимо знать, как пользоваться резаком, и делать это безопасно и качественно. Предлагаю разобраться с тонкостями работы резака, с его разновидностями и порядком проведения работ.

Как и что резать: принцип действия и ограничения применения

Газовый резак является узкоспециализированным инструментом для резки металла. Физика процесса несложная; человеку, изучающему вопрос, как работать газовым резаком, полезно знать, что разрезание происходит в два этапа:

• Сначала металлическую заготовку нагревают до определенной температуры. Нагревание происходит за счет энергии пламени, которое получают смешиванием в определенной пропорции горючего газа и кислорода.
• В рабочую зону подают под давлением струю чистого кислорода. В кислороде металл начинает гореть, а струя одновременно удаляет (выдувает) продукты окисления (шлак). После завершения процесса на металле остается разрез.

  

Главное условие для резки заключается в соблюдении температурного режима пламени. Если температура факела достигнет температуры плавления металла, то он начнет плавиться и стекать, а гореть (резаться) не сможет.

То, что температура горения не должна достигать температуры плавления, является основным ограничением в использовании агрегата. Условие без проблем соблюдается при работе с низкоуглеродистыми сталями, ведь температура их воспламенения составляет около 1300 °C, тогда как плавление происходит при температуре 1500 °C.

Важно!

Этому условию не соответствуют цветные металлы. У них довольно низкая температура плавления, и работать резаком с этими металлами чрезвычайно трудно. У легированных сталей есть свои сложности: их горение становится нестабильным (а иногда вообще прекращается) из-за примесей. Поэтому в работе с такими сплавами есть ограничения, связанные с допустимым процентом легирующих добавок.

Разновидности ручных резаков для газовой резки

На практике используют резаки разных размеров и различной конфигурации, но все они работают по одному принципу. Ручные газовые резаки (ГР) удобно классифицировать по нескольким характеристикам, например:

• Вид горючего газа (он определяет температуру пламени). В качестве разогревающего газа используют ацетилен, метан, пропан, МАФ (сжиженный газ), жидкое горючее (например, керосин). В частном хозяйстве наиболее востребованы пропановые аппараты.
• Принцип смешения кислорода и горючего газа. По способу доставки горючего газа различают эжекторные (визуально с двумя трубками) и безэжекторные (с тремя трубками) модели.
• По типу подачи режущего кислорода бывают вентильные или рычажные конструкции.

ГР различаются и по мощности (по толщине реза), что видно по следующей маркировке:

• Маркировка Р1. Инструмент малой мощности для разрезания металла толщиной 10-100 мм.

• Р2. Модель средней мощности для заготовок толщиной до 200 мм.
• Р3. Инструмент высокой мощности справится с толщиной до 300 мм. Существуют образцы с повышенной толщиной резки, до 500 мм.

Конструктивные особенности двух- и трехтрубных моделей

По конструкции ручные резаки делятся на два типа: инжекторные (двухтрубные) и безинжекторные (трехтрубные). Инжекторные ГР более популярны; они имеют следующее строение:

• В нижней трубке происходит смешение горючего и подогревающего газа (кислорода). Оно выполняется в инжекторе, смесительном устройстве, расположенном в начале трубки. После инжекторного узла по трубке идет смесь газов.
• По верхней трубке идет режущий (чистый) кислород. Поток имеет высокую скорость, которую можно регулировать вентилем (рычагом).
• Смесь газов выходит через сопло наконечника, образуя рабочий факел нужной температуры. Регулировка потоков газов происходит отдельно: на корпусе есть два вентиля, не только для подачи кислорода, но и для подачи горючего газа в инжекторный узел.

Безинжекторный (или трехтрубный) инструмент (резак с внутрисопловым смешением) устроен следующим образом:

• Газы распределяются по трем трубкам: по двум идет кислород, а по третьей – горючий газ.
• Смешивание газов происходит непосредственно перед выходом, в мундштуке (в сопле).

Пользоваться газорезкой с трехтрубной конструкцией безопаснее. Во время эксплуатации здесь отсутствует риск обратного удара, опасной ситуации, когда газовая смесь начинает гореть в обратном направлении (внутрь), и при этом скорость сгорания превышает скорость истечения.

Важно!

Трехтрубные ГР обходятся значительно дороже двухтрубных. Кроме того, они нуждаются в значительно более высоком давлении горючего газа.

Габариты и вес стандартных, вставных и портативных моделей

Вопрос, как резать резаком для начинающих, связан с вопросом комфорта работы, а он во многом зависит от габаритов агрегата. Параметры ручного инструмента прописаны в документации ГОСТ 5191-79. Они напрямую связаны с мощностью (а, зачастую, и с видом горючего газа), и выглядят следующим образом:

• У моделей с маркировкой Р1 и Р2 ограничение по весу составляет 1 кг; они способны работать на любом газе.
• Инструмент повышенной мощности весит 1,3 кг и работает только на кислородно-пропановой смеси.

Существует инструмент отдельной категории: вставной ГР, который в ГОСТе прописан как «наконечник к газовой горелке для резки металла». Он имеет собственную маркировку и, по сути, является съемным элементом, а не полноценным газовым резаком.

Вставные ГР, являясь сменной деталью, имеют меньшие габариты и вес, и, в зависимости от мощности, маркируются как РВ1, РВ2, РВ3; вес находится в диапазоне 0,4-0,7 кг

Наконечник РВ используется при выполнении ремонтных и монтажных работ, когда возникает необходимость переходить от сварки к резке и наоборот. В этом случае вставной ГР присоединяют к стволу вместо наконечника.

В продаже имеются инструменты в виде насадки к небольшому баллону с газом. И, хотя продавцы именуют их газовыми резаками, по своим характеристикам это горелки со следующими особенностями:

• Температура факела большинства моделей не превышает 1300 °C. С другой стороны, некоторые производители предлагают модели с температурой, доходящей до 2000-2500 °C.
• Чтобы резать сталь, нужен режущий компонент – струя кислорода, а у портативных моделей он отсутствует по определению. Поэтому таким инструментом можно воздействовать лишь на легкоплавкие металлы и сплавы (алюминий, медь, олово, латунь, бронзу).

• Но даже в случае с цветными металлами портативный ГР сможет плавить, а не резать. Поэтому сфера его деятельности – сварка или пайка небольших деталей (например, если вы ремонтируете холодильник, или в ювелирном деле). Если нужно разрезать мелкую деталь, проще воспользоваться ручным электроинструментом.

Газы для газокислородной резки: особенности и сфера использования

Газовые резаки широко используются в монтажных работах на строительной площадке и на производстве; резка автогеном находит применение и в домашних условиях (например, при ремонте машины). ГР работают на разном топливе, и это надо учитывать, так как тип горючего определяет параметры работы.

Основным (режущим) газом является кислород. Его дополняют горючим газом: ацетиленом, пропаном, природным газом (метаном) или смесью (например, MAPP или GRIESON). В наших условиях чаще используют пропан и ацетилен, реже водород, метан, пары керосина или МАРР-газ.

Аппараты с разным газовым наполнением используют следующим образом:

• Керосиновый резак (горючим газом служат пары керосина). Используется в промышленности, особенно в подземных работах, там, где ГР на пропане или ацетилене нежелателен. Подходит для резки углеродистой стали толщиной до 20 см, в домашних работах применяется редко.
• Ацетиленовый. Аппарат обеспечивает наиболее высокую температуру и высокое качество резки металла большой толщины (до 500 мм). Благодаря чистому резу более экономной получается последующая механическая обработка. Существуют портативные модели, сохраняющие функциональность, несмотря на компактные размеры.
• Пропановый. Позволяет осуществить газовую резку металла пропаном и кислородом, используется при обработке заготовок из цветных и черных металлов (в домашних условиях с его помощью часто режут чугунные трубы и батареи). Пропановые модели разнообразны по конструкции, с большим диапазоном резки, от 3 до 500 мм.

• Универсальнй. Универсальные эжекторные аппараты пользуются заслуженной популярностью, так как могут работать с любым горючим газом (что зависит от установленного газосмешивающего сопла). Они удобны в эксплуатации, могут резать металл под любым углом и в любом направлении.

Почему резка металла пропаном выгодна в домашних условиях

Домашние мастера предпочитают выполнять резку металла кислородом и пропаном по следующим причинам:

• Газовый резак незаменим при работах с толстым металлом, там, где не справится болгарка. С его помощью несложно, например, пробить глухое отверстие в заготовке толщиной 20-50 мм.

• Газовые резаки лишены недостатков бензиновых аналогов: они легкие, не шумят, не вибрируют. Исполнителю нужно прилагать меньше усилий: разрезание заготовок выполняется в два раза быстрее.
• Пропан – дешевый горючий газ; он выгоден, если предстоят большие объемы работ (например, нужно порезать металл на металлолом).
• Хотя рез получается не таким аккуратным, как после применения ацетиленового ГР, но по качеству он превосходит работу бензиновой горелки или болгарки.

О классификации газовых резаков в следующем видео:

Если сравнивать с газосваркой, разрезание металлов газом не требует столь сложных навыков, и освоить приемы работы, как резать металл резаком кислородом с пропаном, не так уж сложно. Однако сам аппарат считается достаточно небезопасным устройством.

Поэтому новичку необходимо позаботиться о средствах индивидуальной защиты, ознакомиться с инструкцией и определить условия резки.

Перед проведением работ подготавливают оснащение, без которого успешная река невозможна:

• Огнетушитель. Он обязателен в процессах, проходящих при высоких температурах, с образованием искр и брызг металла. Если работы проводятся там, где нет легковоспламеняющихся материалов (пластик, красители), достаточно запастись стандартным огнетушителем, порошковым или углекислотным.
• Огнестойкая одежда и средства личной защиты. Надежнее всего облегченный костюм сварщика из брезента, хлопка или кожи высокой плотности, с огнестойкой пропиткой. Также понадобятся огнестойкие ботинки на кожаной подошве, кожаные защитные перчатки и очки. Правильное облачение уменьшает риск получения травм.
• Инструменты для разметки. Для измерений пригодятся металлическая линейка и угольник. Разметку удобно наносить термостойким (для горячих поверхностей) маркером или карандашом из мыльного камня.
• Зажигалка. Нужна специальная кремниевая зажигалка сварщика для поджига горючего газа; использовать бытовую зажигалку или, тем более, спички, запрещено.

О принципе работы инжекторного резака в следующем видео:

 

Подготовка и порядок проведения работ

Перед тем, как резать металл газовым резаком, подготавливают рабочее место:

• Работы проводят на открытом воздухе или в просторном помещении с хорошей вентиляцией и отсутствием легковоспламеняющихся материалов в радиусе пяти метров (опилки, бумага, сухие ветки).
• Оптимальным рабочим местом будет стальной стол, но подойдет и земляной или бетонный пол. В последнем случае необходимо следить, чтобы струя не задевала бетон (он потрескается от расширения).
• На поверхность заготовки наносят разметку.

Важно!

Перед тем, как резать новым газовым резаком, его собирают и проверяют работоспособность согласно инструкции (она прилагается ко всем моделям). Никакая другая настройка аппарату не нужна; производители выполняют настройку на финишном этапе сборки, как завершающий этап технологического процесса.

Затем газовый резак готовят к работе:

• Проверяют соединения шлангов, устанавливают предохранительные запоры (они закроют обратный путь для пламени).
• Выставляют рабочее давление, сначала на баллоне с кислородом, потом – на баллоне с горючим газом. В инжекторном агрегате давление кислорода и пропана соотносится как 5 к 2-2,5.
• Зажигалку располагают перед соплом, открывают вентили, поджигают газ; при помощи вентилей регулируют напор факела.

Резку пропановым резаком выполняют в следующем порядке:

• Когда пламя отрегулировано, край металла прогревают в одной точке до состояния текучести, чтобы металл начал плавиться. Сопло резака при этом расположено под прямым углом к плоскости металла (строго вниз), чтобы он быстрее прогрелся.
• Открывают продувной рычаг (клапан) на рукояти, чтобы начала поступать струя кислорода. Давление кислорода увеличивают до тех пор, пока лист не будет прорезан насквозь.

• Резак наклоняют под углом 30-40° относительно металлической поверхности, и начинают вести его вдоль разметки. Движение должно быть достаточно быстрым, чтобы сформировать край реза без оплавления; останавливаться в процессе разрезания не рекомендуется.
• Работу выполняют с ориентировкой на толщину металла. Если она превышает 60 мм, лист лучше расположить под наклоном; тогда шлаки будут стекать, а вы сможете хорошо видеть рабочую зону.

После завершения резки необходимо правильно завершить рабочий процесс, для этого выполняют следующие манипуляции:

• Перекрывают режущий кислород.
• Отключают регулирующий кислород и, в последнюю очередь, пропан.
• Закручивают вентили на баллонах, шланги освобождают от газа: по очереди открывают и закрывают вентили на аппарате.

О работе с кислородно-пропановым резаком в следующем видео:

Резка металлов – сравнительно несложный процесс, в котором разрез появляется в результате сгорания металла в пламени газовой струи. Однако оборудование для резки достаточно разнообразно, и нужно уметь подобрать правильную модель.

Распространены ацетиленовые аппараты, как дающие наибольшую температуру горения, и пропановые, удобные и безопасные для домашнего использования. У всех моделей имеются ограничения: их нельзя применять для резки нержавеющей стали и сплавов цветных металлов.