В процессе кислородной резки происходит горение металла в струе смеси кислорода с горючим газом, и последующий унос из полости реза образовавшихся оксидов этой струей. В качестве горючего газа чаще всего используется ацетилен. Наилучшей разрезаемостью обладают низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,3%. С увеличением количества углерода резка кислородом затрудняется.
Высокоуглеродистая сталь требует дополнительного подогрева перед резкой, чтобы избежать образования закалочных трещин. При содержании углерода более 1% и высокого содержания легирующих элементов резка возможна только в присутствии флюса. Кислородная резка также неприменима для цветных металлов и сплавов ввиду тугоплавкости их оксидов. В таких случаях применяется плазменная резка металла.
Кислородная резка, в силу простоты технологии, дешевизны и отсутствия необходимости в специальном оборудовании, широко применяется при раскрое заготовок из листа, труб, сортового проката (уголки, швеллера, двутавры и др.). Резку можно произвести в любом положении. Опытные сварщики при кислородной резке металла могут одновременно снимать фаски для разделки кромок под последующую сварку.
Мощность кислородной резки зависит от нескольких факторов. При резке толстолистовых заготовок более 400 мм используется пламя с избытком ацетилена с целью увеличения длины факела. Мощность пламени будет также больше в том случае, если производится резка отливок с поверхностью, покрытой твердой коркой из песка, или поковок с окалиной.
Давление кислорода зависит от толщины заготовки, конфигурации сопла (с расширением в виде ступеней, без расширения, с коническим расширением и др.) и выбирается по рекомендациям к режущему оборудованию. Недостаток кислорода приводит к неполному сгоранию металла и удалению окислов, а его избыток — к охлаждению детали и повышенному расходу газа. Химическая чистота кислорода сильно влияет на качество получаемых кромок, для достижения хорошего реза без грата с обратной стороны нужно применять кислород с чистотой не меньше 99,7%.
Перед началом процесса резки производится предварительный нагрев резаком без режущего кислородного пламени. Затем открывается кислородный вентиль на резаке и происходит пробивка отверстия в металле, после чего резка выводится на рабочий режим. Ввиду особенности данного процесса начальная точка реза будет иметь отверстие несколько большего диаметра, чем ширина рабочего реза, что необходимо учитывать при расчете размеров заготовок. Точность резки составляет от 1...+/-3 мм при механизированном способе, до +/-5 мм при ручном.
Пакетная резка позволяет производить резку тонких листов с высокой производительностью и хорошим качеством реза. Листы собираются в один пакет толщиной не более 100 мм и стягиваются струбцинами.
Для резки толстого стального металла 300...700 мм, чугуна, меди, бетона и железобетона применяют кислородную резку под флюсом, основными компонентами которого являются железный и алюминиевый порошок. Он повышает температуру в зоне сварки и способствует превращению тугоплавких оксидов в жидкий шлак, который легко выдувается. Для таких работ используются специализированные установки. Для прожигания отверстий до 4 м в глубину в бетоне и железобетоне кислород продувается сквозь стальную трубу (копье).
Основным оборудованием для ручной газовой резки являются резаки и баллоны с кислородом и ацетиленом, а также вспомогательное оборудование — редукторы, вентили, фильтры, манометры, предохранительные клапана, тележки для поддержки резаков на заданном расстоянии от поверхности металла, средства пожаротушения.
При вырезке круглых заготовок используются циркульные устройства. Наибольшее распространение получили универсальные резаки с инжекторным устройством для резки металлических заготовок толщиной до 300 мм. Резаки укомплектовываются набором мундштуков под определенные диапазоны толщин металла.
Для механизации кислородной резки применяют стационарные и передвижные машины с резаками. Процесс резки производится по копирам из листовой стали или с использованием систем числового программного управления. Механизированные суппорты позволяют вести прямолинейную резку металла. Портативные машины имеют функцию ручной резки по разметке. Крепление машин при резке труб осуществляется при помощи цепного механизма. Некоторые модели позволяют вести работу несколькими резаками.
Преимуществами данной технологии резки являются простота и дешевизна оборудования и расходных материалов, простой метод регулировки горения, универсальность, технологичность, энергонезависимость. К недостаткам можно отнести низкую эффективность нагрева, низкую точность резки, широкую зону термического влияния, приводящую к деформациям деталей, низкую производительность труда.
