Грат при газовой резке: почему рвётся рез

Грат — застывшие капли расплава и оксидов на нижней кромке реза, которые струя кислорода не успела выдуть. Обрыв реза — момент, когда струя перестаёт прорезать металл на всю толщину. У обоих дефектов одни и те же главные причины: скорость не соответствует толщине, не хватает давления или чистоты режущего кислорода, мундштук не того номера или изношен, неверная высота резака и мощность подогрева. Ниже — как найти причину по виду реза и как качество реза оценивают по ГОСТ 14792-80.

Как читать рез

На кромке после кислородной резки видны линии — следы движения струи. По ним и по нижней кромке понятно, что не так:

Что видно	Что это значит
Линии сильно загнуты назад, снизу грат	скорость велика для этой толщины или мало кислорода
Рез оборвался, металл снизу не прорезан	струя не продувает толщину: скорость, давление, мундштук
Оплавлена и скруглена верхняя кромка	слишком мощное подогревающее пламя или резак слишком низко
Грат прочно приварен к нижней кромке	избыток мощности пламени или скорость слишком мала
Кромка рваная, с вырывами	турбулентная струя: избыток кислорода, забитый мундштук
Рез расширяется книзу	слишком высокое давление кислорода

Причины и что с ними делать

1. Скорость не по толщине. Слишком быстро — струя отстаёт, снизу остаётся грат, рез рвётся. Слишком медленно — металл перегревается, расплав прикипает снизу, кромка оплавляется. Скорость подбирают пробным резом по паспорту резака.
2. Давление режущего кислорода. Мало — не продувает толщину; много — струя турбулентная, рез широкий и рваный. Ориентиры по ГОСТ 5191-79 — «Как настроить давление кислорода и пропана».
3. Мундштук. Номер меньше нужного не прорежет толщину; изношенный или забитый брызгами канал искажает струю. Канал чистят и заменяют мундштук при износе.
4. Чистота кислорода. Режимы резаков рассчитаны на кислород не ниже 99,5 %; ГОСТ 5583-78 даёт сорта 99,7 и 99,5 %. При худшем кислороде металл горит медленнее, растёт грат.
5. Высота резака. Слишком низко — оплавление кромки и хлопки, слишком высоко — струя рассеивается и не продувает низ. У наших станков высоту газовой горелки задаёт оператор: управление высотой — без автоматического контроля.
6. Мощность подогрева. Избыток пламени оплавляет кромки и приваривает шлак к нижней грани; недостаток — металл не прогревается, рез обрывается в начале или на углах.
7. Состояние металла. Окалина, ржавчина, краска и масло на поверхности мешают прогреву и горению. Рез идёт рывками.
8. Марка стали. Легирующие элементы образуют тугоплавкие или вязкие оксиды, которые хуже выдуваются, — грата больше. Хромистые и хромоникелевые стали кислородной резкой не режут.

Почему не пробивает толстый лист

Пробивка толстого металла с места — самая тяжёлая операция газовой резки. Точку прогревают до температуры воспламенения, затем открывают режущий кислород. Если прогрев короткий — пробивки нет; если струю открыть резко на непрогретом металле — выброс шлака вверх, он забивает мундштук. Поэтому:

• толстый лист по возможности режут с края;
• время прогрева увеличивают с толщиной;
• точку пробивки выносят в отход, а не на контур детали.

Как оценивают качество реза — ГОСТ 14792-80

ГОСТ 14792-80 нормирует для кислородной резки листа углеродистой стали толщиной 5–100 мм три показателя по классам 1–3: точность размеров, отклонение от перпендикулярности и шероховатость поверхности реза.

Шероховатость поверхности реза Rz, мм (таблица 3 стандарта):

Класс	5–12 мм	13–30 мм	31–60 мм	61–100 мм
1	0,050	0,060	0,070	0,085
2	0,080	0,160	0,250	0,500
3	0,160	0,250	0,500	1,000

Отклонение от перпендикулярности, мм (таблица 2), для классов 2 и 3:

Класс	5–12 мм	13–30 мм	31–60 мм	61–100 мм
2	0,5	0,7	1,0	1,5
3	1,0	1,5	2,0	2,5

Шероховатость измеряют как высоту неровностей Rz на базовой длине 8 мм: на металле до 60 мм — посередине толщины, толще — в двух местах, отступив по 10 мм от верхней и нижней кромок.

Типичные ошибки

• Поднимать давление кислорода, когда нужен мундштук большего номера.
• Гнать скорость на толстом листе — снизу остаётся грат.
• Резать по окалине и краске без зачистки.
• Пробивать толстый лист на контуре детали.
• Не менять изношенный мундштук.

Чек-лист при плохом резе

• Номер мундштука соответствует толщине.
• Канал мундштука чистый, мундштук не изношен.
• Давление кислорода — по паспорту резака.
• Кислород не ниже 99,5 %.
• Высота резака выставлена.
• Скорость проверена пробным резом.
• Поверхность листа без толстой окалины и краски.

Частые вопросы

Почему грат только в конце реза или на углах?

На углах и при подходе к концу контура скорость меняется, а струя отстаёт. Помогают снижение скорости на углах в программе и правильный выбор точки выхода.

Можно ли убрать грат без доработки детали?

Лёгкий грат при верном режиме отбивается без механической обработки. Прочно приваренный — признак неверного режима: его устраняют настройкой режима, а не удалением с каждой детали.

Почему рез хороший в начале листа и рвётся дальше?

Падает давление в баллоне, засоряется мундштук или на листе меняется состояние поверхности.

Итог

• Грат и обрыв реза — следствие неверной скорости, давления или чистоты кислорода, мундштука, высоты и мощности подогрева.
• Вид кромки подсказывает причину.
• Толстый лист режут с края; пробивку выносят в отход.
• Качество реза оценивают по ГОСТ 14792-80: точность, перпендикулярность, шероховатость.

Следующий шаг. Газовый резак — дополнительная опция на любом нашем плазменном станке, рез до 150 мм. Посмотрите модели или отметьте опцию в «Собрать свой станок».