Температура разогрева для возгорания железа может колебаться, в зависимости от состояния железа (опилки – при 315°C, тонкая полоса или лист – при 930°C, толстая сталь – при 1200-1300°С).
Тепло, выделяемое при горении, поддерживает высокую температуру в месте обработки.
Давление кислорода пропорционально реакции окисления F3 + O2 = F2O3 при резке, то есть, процесс ускоряется, при повышении давления кислорода, за счет ускорения окисления и вывода шлаков с места реза.
Разогрев тела металла до горения в кислороде производится пламенем, образованным смесью газа ацетилена, природного, коксового, городского, пропан-бутана или паров керосина с кислородом. Кроме того, это пламя нагревает переднюю кромку перед струей кислорода, производящей лазерную резку металла, до температуры воспламенения, обеспечивая непрерывность резки.
Происходит насыщение процесса окисления дополнительным теплом, восполняя его потерю в окружающую среду и в счет теплопроводности металла. Металл малой толщины особо чувствителен к нему. А для толстого металла, что очень важно, прогревает нижнюю кромку реза, и еще это пламя защищает струю кислорода при резке от притока азота из окружающего воздуха.
Эффективность подогрева зависит от состава и толщины металла, а также от его температуры перед началом процесса. Предварительно прогрев узкий участок металла в месте реза, направляют затем в это место струю кислорода, сжигая металл по всей толщине, двигая резак за струей по линии реза. Активное сгорание железа происходит только в месте контакта с режущей струей кислорода, диффундирующего (проникающего) в металл на мизерную глубину.
В дальнейшем, особенно на чистом, без окалины и ржи металле, резка может продолжаться и без подогрева, так как его обеспечивает горение железа, но для ускорения лучше работать с подогревом.
Чистота кислорода для обработки заготовок из стали - не менее 98,5-99,5%, иначе, особенно на толстой стали, рез будет с продольными рисками и гратом. Чистота кислорода, уменьшенная на 1%, увеличивает его расход на 25-35%, резку же – на 10-15%, заметно это на особо толстой стали.
Увеличит скорость обработки и общую производительность применение нескольких очагов для подогрева, а также общий разогрев металла до любого температурного уровня.
Требования правил резки. При резке металла кислородной струей должно придерживаться следующих правил:
- металл должен гореть в кислороде при температуре более низкой, чем требуется для его плавления, иначе он будет, просто, оплавляться;
- температурный режим горения металла должен быть выше режима плавления окислов и без их излишней вязкости, ибо тогда резка станет невозможной без присадок, обеспечивающих выдув окислов из реза;
- тепла, выделяемого в процессе горения, должно быть достаточно для поддержания резки металла, а его теплопроводность не должна быть помехой ее беспрерывности.