สาเหตุที่ตะกรันตกค้างอยู่ที่ด้านล่างเมื่อทำการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนด้วยออกซิเจน

เมื่อทำการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนด้วยออกซิเจน ตะกรันจะเกาะติดอยู่ด้านล่าง (ขอบล่างของพื้นผิวการตัด) ปรากฏการณ์นี้พบได้ทั่วไปและเรียกกันในวงการช่างว่า "ตะกรันเกาะติด" หรือ "การยึดเกาะของตะกรัน" ส่วนประกอบหลักของตะกรันนี้คือออกไซด์ที่มีจุดหลอมเหลวสูงและสิ่งเจือปน เช่น เหล็กออกไซด์และซิลิเกต ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตัดสาเหตุหลักของการเกิดตะกรันคือ อุณหภูมิและการไหลของก๊าซบริเวณขอบล่างของรอยตัดไม่เพียงพอที่จะพัดพาออกไซด์ที่หลอมเหลวออกไปได้หมด ทำให้ออกไซด์เหล่านั้นเย็นตัวลงและเกาะติดกับก้นรอยตัด

สาเหตุเฉพาะสามารถวิเคราะห์ได้จากแง่มุมต่อไปนี้:

การตั้งค่าพารามิเตอร์การตัดไม่ถูกต้อง (สาเหตุที่พบบ่อยที่สุด)

1. แรงดันออกซิเจนในการตัดไม่เหมาะสม:

• แรงดันไม่เพียงพอ: แรงเป่าของกระแสแก๊สไม่เพียงพอที่จะกำจัดตะกรันหลอมเหลวออกจากก้นรอยตัดได้อย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้ตะกรันไหลลงมาและแข็งตัวกลายเป็นก้อนตะกรันเกาะติด
• แรงดันมากเกินไป: แม้ว่าอัตราการไหลของก๊าซจะสูง แต่ก็อาจทำให้รอยตัดกว้างและหยาบเกินไป นอกจากนี้ ผลกระทบจากการระบายความร้อนของกระแสก๊าซอาจทำให้ส่วนล่างของรอยตัดเย็นตัวลงก่อนกำหนด ส่งผลให้ตะกรันหลอมเหลวบางส่วน "ติดอยู่" ที่ขอบ

2. ความเร็วในการตัดไม่ตรงกัน:

• ความเร็วสูงเกินไป: การไหลของออกซิเจนตามไม่ทัน และโลหะด้านล่างไม่สามารถถูกออกซิไดซ์และถูกพัดออกไปได้อย่างสมบูรณ์ โลหะหลอมเหลวและออกไซด์ที่ยังทำปฏิกิริยาไม่สมบูรณ์จะถูกลากและสะสมอยู่ที่ด้านล่าง
• ความเร็วช้าเกินไป: รอยตัดไหม้มากเกินไป ปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปมากเกินไป ทำให้เกิดตะกรันจำนวนมาก ซึ่งเกินกำลังการเป่าของกระแสออกซิเจน และเกิดการสะสมตัวเป็นจำนวนมากภายใต้แรงโน้มถ่วง

3. อัตราพลังงานเปลวไฟก่อนการอุ่นที่ไม่เหมาะสม:

• เปลวไฟแรงเกินไป (มีอะเซทิลีน/แก๊สมากเกินไป): ขอบด้านบนของรอยตัดจะหลอมละลายและยุบตัวลง ทำให้เกิดตะกรันมากขึ้น และอุณหภูมิที่ขอบด้านล่างอาจสูงเกินไป ตะกรันมีความลื่นไหลมากเกินไป และไม่สามารถเป่าออกได้ง่าย
• เปลวไฟอ่อนเกินไป: ไม่สามารถให้ความร้อนเพียงพอที่จะรักษาปฏิกิริยาการตัดในทิศทางของแผ่นโลหะหนา ส่งผลให้การออกซิเดชันของโลหะด้านล่างไม่เพียงพอ เกิดเป็นตะกรันเหนียวที่ยากต่อการเป่าออก

ปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์ตัดและก๊าซ

1. ปัญหาเกี่ยวกับการตัดเนื้อเยื่อบริเวณปาก:

• แบบจำลองไม่ตรงกัน: จำนวนหัวฉีดตัดน้อยเกินไป ทำให้ปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ; หรือจำนวนหัวฉีดตัดมากเกินไป ทำให้การไหลของอากาศไม่เป็นระเบียบ
• อุดตันหรือเสียหาย: ทางเดินภายในของหัวฉีดตัด (โดยเฉพาะรูออกซิเจน) มีรอยขรุขระ สึกหรอ หรืออุดตันบางส่วนจากเศษโลหะกระเด็น ส่งผลให้การไหลของออกซิเจนผิดรูป (ไม่เป็นทรงกระบอกอย่างสมบูรณ์) เกิดการแยกสาขา และแรงเป่าตะกรันลดลง
• ระยะห่างจากชิ้นงานไม่เหมาะสม: ถ้ามากเกินไป ประสิทธิภาพการอุ่นก่อนตัดจะต่ำ และกระแสลมจะกระจายตัว ถ้าน้อยเกินไป อาจทำให้หัวฉีดตัดอุดตันและทำให้เกิดการอบชุบแข็งได้

2. ความบริสุทธิ์ของก๊าซและความดัน:

• ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนต่ำ: ออกซิเจนอุตสาหกรรม (โดยทั่วไป 99.5%) หากมีไนโตรเจนและสิ่งเจือปนอื่นๆ จะลดประสิทธิภาพของปฏิกิริยาออกซิเดชัน ส่งผลให้ตะกรันมีความหนืดมากขึ้น

ปัญหาการตัดวัสดุ

1. ส่วนประกอบของวัสดุ:เมื่อปริมาณคาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส กำมะถัน และธาตุอื่นๆ ในเหล็กกล้าคาร์บอนมีปริมาณสูง:

• ปริมาณคาร์บอนสูง: จุดเผาไหม้สูงขึ้น ความลื่นไหลลดลง และตะกรันมีความหนืดสูง
• ปริมาณซิลิคอนและแมงกานีสสูง: จะทำให้เกิดซิลิเกตและแมงกาเนตออกไซด์ที่มีจุดหลอมเหลวสูง มีความหนืด และยากต่อการเป่าให้ปลิวไป

2. สภาพพื้นผิว:สนิมหนา สี คราบออกไซด์ หรือความชื้นบนพื้นผิวของแผ่นเหล็กจะดูดซับความร้อน ขัดขวางการอุ่นก่อนหลอม และนำสิ่งเจือปนเข้าไปในบ่อหลอมมากขึ้น ทำให้ปริมาณและความหนืดของตะกรันเพิ่มขึ้น

3. อุณหภูมิของวัสดุ:การตัดในสภาพแวดล้อมที่เย็น อุณหภูมิเริ่มต้นของแผ่นเหล็กจะต่ำ การสูญเสียความร้อนเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว และส่วนล่างของรอยตัดจะเย็นตัวและแข็งตัวได้ง่าย

ปัญหาทางเทคนิคในการปฏิบัติงาน

1. มุมของไฟฉาย:หากไม่รักษาให้หัวฉีดตัดตั้งฉากกับพื้นผิวของชิ้นงานขณะตัด (เมื่อตัดเป็นเส้นตรง) หรือควบคุมปริมาณส่วนท้ายของหัวฉีดไม่เหมาะสม (เมื่อตัดเป็นเส้นโค้ง) จะส่งผลต่อเส้นทางการระบายของตะกรัน

2. การทำงานที่ไม่เสถียร:ความเร็วไม่สม่ำเสมอและการสั่นสะเทือนขณะตัดด้วยมือ ทำให้กระบวนการตัดไม่ต่อเนื่อง

แนวทางแก้ไขและข้อเสนอแนะ

1. ปรับพารามิเตอร์การตัดให้เหมาะสม:

• เลือกหมายเลขหัวฉีดตัดที่ถูกต้องตามความหนาของแผ่นเหล็ก และตั้งค่าแรงดันออกซิเจนและเปลวไฟอุ่นก่อนตัดตามตารางพารามิเตอร์การตัด
• ปรับความเร็วในการตัด: ให้เริ่มตัดจากส่วนล่างของรอยกรีดลงมาในแนวตั้ง (หรือไปด้านหลังเล็กน้อย) โดยใช้ความเร็วที่เหมาะสมที่สุดในขณะนี้

2. ตรวจสอบและบำรุงรักษาอุปกรณ์:

• ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนหัวฉีดตัดเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของอากาศราบรื่นและได้รูปทรงที่สม่ำเสมอ
• ตรวจสอบท่อส่งก๊าซและวาล์วลดแรงดันเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันคงที่และความบริสุทธิ์ของออกซิเจนได้มาตรฐาน
• รักษาความสูงของหัวตัดให้เหมาะสม (โดยปกติประมาณ 1/10 ของความหนาของแผ่นเหล็ก และโปรดดูคำแนะนำในการใช้งานอุปกรณ์)

3. การเตรียมชิ้นงานก่อนการทำงาน:

• กำจัดสนิม สี และสิ่งสกปรกออกจากบริเวณใกล้เคียงแนวตัดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
• ในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น อาจพิจารณาให้ความร้อนแก่เหล็กเฉพาะจุดก่อนใช้งานได้

4. พัฒนาทักษะการปฏิบัติงาน:

• รักษาการเคลื่อนไหวในการตัดให้ราบเรียบและสม่ำเสมอ
• สำหรับแผ่นโลหะหนาหรือวัสดุที่ตัดยาก การเอียงไปข้างหน้าเล็กน้อย (หัวฉีดตัดเอียงไปในทิศทางการเคลื่อนที่) สามารถช่วยเป่าเศษโลหะออกได้ แต่ควรทราบว่าวิธีนี้อาจทำให้รอยตัดมีความลาดเอียงได้

สรุป

ตะกรันที่ห้อยอยู่ด้านล่างมักไม่ได้เกิดจากสาเหตุเดียว คุณสามารถทำการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบตามลำดับดังนี้พารามิเตอร์ > อุปกรณ์ > วัสดุ > การดำเนินงาน. โดยปกติแล้ว การตรวจสอบที่มีความสำคัญสูงสุด ได้แก่ แรงดันออกซิเจนในการตัด ความเร็วในการตัด และสถานะของหัวฉีดตัดด้วยการปรับแต่งอย่างละเอียด ทำให้สามารถควบคุมตะกรันที่ห้อยอยู่ได้จนมีปริมาณน้อยมากหรือสามารถกำจัดออกได้ง่าย หากมีตะกรันเกิดขึ้นแล้ว โดยปกติสามารถใช้ค้อน เครื่องเจียร หรือเครื่องมืออื่นๆ ในการกำจัดออกได้อย่างง่ายดาย