Gründe für das Anhaften von Schlacke am Boden beim Sauerstoffschneiden von Kohlenstoffstahl

Beim Sauerstoffschneiden von Kohlenstoffstahl bildet sich Schlacke am unteren Rand der Schnittfläche. Dieses Phänomen ist weit verbreitet und wird in Fachkreisen als „Schlackenanhaftung“ bezeichnet. Hauptbestandteile dieser Schlacke sind hochschmelzende Oxide und Verunreinigungen wie Eisenoxid und Silikate, die beim Schneidprozess entstehen.Die Hauptursache für die Schlackenbildung ist, dass die Temperatur und der Gasstrom am unteren Rand des Schnitts nicht ausreichen, um die geschmolzenen Oxide vollständig wegzublasen, wodurch diese abkühlen und am Grund des Schnitts haften bleiben.

Die spezifischen Gründe lassen sich unter folgenden Gesichtspunkten analysieren:

Falsche Einstellungen der Schnittparameter (die häufigste Ursache)

1. Der Sauerstoffdruck beim Schneiden ist ungeeignet:

• Unzureichender Druck: Die Blaskraft des Gasstroms reicht nicht aus, um die geschmolzene Schlacke vollständig vom Schnittgrund zu entfernen, was dazu führt, dass die Schlacke absackt und zu knollenartigen Schlackenansammlungen erstarrt.
• Zu hoher Druck: Obwohl der Gasdurchfluss hoch ist, kann er zu einem zu breiten und unsauberen Schnitt führen. Darüber hinaus kann die Kühlwirkung des Gasstroms dazu führen, dass der untere Teil des Schnitts vorzeitig abkühlt und dadurch flüssige Schlacke am Rand eingeschlossen wird.

2. Die Schnittgeschwindigkeit stimmt nicht überein:

• Die Geschwindigkeit ist zu hoch: Der Sauerstoffstrom ist zu gering, und das Metall am Boden kann nicht vollständig oxidiert und abgeführt werden. Das geschmolzene Metall und das nicht vollständig umgesetzte Oxid werden mitgerissen und sammeln sich am Boden an.
• Die Geschwindigkeit ist zu gering: Der Einschnitt wird übermäßig verbrannt, die Wärmezufuhr ist zu groß, es entsteht eine große Menge Schlacke, die die Blasleistung des Sauerstoffstroms übersteigt, und es kommt unter dem Einfluss der Schwerkraft zu einer großen Ansammlung von Schlacke.

3. Unzureichende Vorheizflammenenergierate:

• Die Flamme ist zu stark (zu viel Acetylen/Gas): Der obere Rand des Einschnitts schmilzt und bricht zusammen, wodurch mehr Schlacke entsteht, und die Temperatur am unteren Rand ist möglicherweise zu hoch, die Fließfähigkeit der Schlacke ist zu gut, und sie lässt sich nicht leicht abblasen.
• Die Flamme ist zu schwach: Sie kann nicht genügend Hitze liefern, um die Schneidreaktion in Richtung der dicken Platte aufrechtzuerhalten, was zu einer unzureichenden Oxidation des unteren Metalls führt und die Bildung einer zähflüssigen Schlacke zur Folge hat, die sich nur schwer wegblasen lässt.

Schneidgeräte und Gasprobleme

1. Problem mit dem Mundschneiden:

• Das Modell stimmt nicht überein: Die Anzahl der Schneiddüsen ist zu gering, und der Sauerstoffdurchfluss ist unzureichend; die Anzahl der Schneiddüsen ist zu groß, und der Luftstrom ist ungeordnet.
• Verstopft oder beschädigt: Der innere Kanal der Schneiddüse (insbesondere die Sauerstoffbohrung) ist durch Spritzer abgenutzt, verschlissen oder teilweise verstopft, was zu einer Verformung des Sauerstoffstroms (nicht rein zylindrisch), einer Verzweigung und einer Schwächung der Schlackenblaskraft führt.
• Ungeeigneter Abstand zum Werkstück: Ist er zu groß, ist die Vorwärmleistung gering und der Luftstrom zerstreut sich; ist er zu gering, verstopft die Schneiddüse leicht und es kommt zu Anlassproblemen.

2. Gasreinheit und -druck:

• Geringe Sauerstoffreinheit: Industrieller Sauerstoff (im Allgemeinen 99,5 %), der Stickstoff und andere Verunreinigungen enthält, verringert die Effizienz der Oxidationsreaktion, was zu einer zähflüssigeren Schlacke führt.

Problem mit dem Schnittmaterial

1. Materialzusammensetzung:wenn der Gehalt an Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor, Schwefel und anderen Elementen im Kohlenstoffstahl hoch ist:

• Hoher Kohlenstoffgehalt: Der Brennpunkt wird verbessert, die Fließfähigkeit ist schlecht und die Schlacke ist zähflüssig.
• Hoher Gehalt an Silizium und Mangan: Es bilden sich hochschmelzende Silikat- und Manganatoxide, die zähflüssig sind und sich schwerer wegblasen lassen.

2. Oberflächenbeschaffenheit:Starker Rost, Farbe, Oxidschichten oder Feuchtigkeit auf der Oberfläche der Stahlplatte absorbieren Wärme, beeinträchtigen das Vorheizen und führen zu vermehrten Verunreinigungen im Schmelzbad, wodurch die Menge und Viskosität der Schlacke erhöht wird.

3. Materialtemperatur:Beim Schneiden in kalter Umgebung ist die Ausgangstemperatur der Stahlplatte niedrig, der Wärmeverlust ist schnell, und der untere Teil des Schnitts kühlt leicht ab und verfestigt sich.

Betriebliche technische Probleme

1. Brennerwinkel:Wird die Schneiddüse beim Schneiden nicht senkrecht zur Werkstückoberfläche gehalten (beim Schneiden in einer geraden Linie) oder die Nachlaufmenge nicht ausreichend kontrolliert (beim Schneiden in einer Kurve), so wird der Austragsweg der Schlacke beeinträchtigt.

2. Instabiler Betrieb:Ungleichmäßige Geschwindigkeit und Ruckeln beim Schneiden von Hand führen zu einem unterbrochenen Schneidevorgang.

Lösung und Vorschlag

1. Schnittparameter optimieren:

• Wählen Sie die richtige Schneiddüsennummer entsprechend der Dicke der Stahlplatte aus und stellen Sie den Sauerstoffdruck und die Vorwärmflamme gemäß der Tabelle der Schneidparameter ein.
• Passen Sie die Schnittgeschwindigkeit an: Richten Sie die Schneidfunken vom unteren Teil des Einschnitts senkrecht nach unten (oder leicht nach hinten) aus; dies ist die am besten geeignete Geschwindigkeit.

2. Geräte prüfen und warten:

• Reinigen oder ersetzen Sie die Schneiddüse, um einen gleichmäßigen Luftstrom und eine gleichbleibende Form zu gewährleisten.
• Überprüfen Sie die Gasleitung und das Druckminderungsventil, um sicherzustellen, dass der Druck stabil ist und die Sauerstoffreinheit den Normen entspricht.
• Achten Sie auf eine korrekte Höhe der Schneiddüse (in der Regel etwa 1/10 der Dicke der Stahlplatte; beachten Sie die Anweisungen des Geräts).

3. Vorbehandlung der Werkstücke:

• Entfernen Sie Rost, Farbe und Schmutz aus der Umgebung der Schnittlinie so weit wie möglich.
• In kalten Umgebungen kann eine lokale Vorwärmung des Stahls erwogen werden.

4. Verbesserung der operativen Fähigkeiten:

• Führen Sie die Schnittbewegung gleichmäßig und sanft aus.
• Bei dicken Platten oder schwer zu schneidenden Werkstoffen kann eine leichte Vorwärtsneigung (der Kopf der Schneiddüse ist in Bewegungsrichtung geneigt) verwendet werden, um das Abblasen der Schlacke zu erleichtern. Es ist jedoch zu beachten, dass dies zu einer gewissen Neigung des Schnitts führen kann.

Zusammenfassung

Bodenhängende Schlacke wird in der Regel nicht durch eine einzige Ursache hervorgerufen. Sie können die Fehlersuche systematisch in folgender Reihenfolge durchführen:Parameter > Ausrüstung > Materialien > Arbeitsgänge. Die wichtigsten Überprüfungen betreffen in der Regel den Sauerstoffdruck beim Schneiden, die Schnittgeschwindigkeit und den Zustand der Schneiddüse.Durch Feinjustierung lässt sich die anhaftende Schlacke so weit reduzieren, dass sie nur in geringen Mengen vorhanden ist oder sich leicht entfernen lässt. Falls Schlacke entstanden ist, kann sie üblicherweise mit einem Hammer, Winkelschleifer oder anderen Werkzeugen problemlos entfernt werden.