Основная трудность газовой резки стали большой толщины обычными резаками связана с необходимостью применения высоких давлений кислорода.
При цилиндрических или ступенчато-цилиндрических режущих соплах без увеличения проходных сечений всего кислородопровода, при избыточном давлении кислорода на рамповом редукторе или на магистрали свыше 1,2-1,4 МПа (12-14 ат), расширение кислородной струи становится особенно сильным, и конусность струи, наблюдаемая даже при избыточном давлении кислорода 0,5-0,6 МПа (5-6 ат), - особенно большой.
В связи с изложенным, при резке стали больших толщин применяют обычно конусные суживающиеся или профилированные расширяющиеся сопла, работающие на пониженном давлении кислорода, при расширенных каналах всего кислородопровода (от рампового редуктора или магистрального вентиля до входа в режущее сопло резака).
На процесс резки существенно влияет химическая неоднородность стали по толщине. Слои металла, содержащие больший процент углерода, имеют более низкую температуру плавления и более высокую температуру воспламенения в кислороде, в связи с чем окисление и удаление жидких окислов в этих слоях запаздывает по отношению ко всему объему стальной отливки или поковки.
Не меньшее влияние на процесс резки оказывает неравномерный нагрев металла по толщине. Стальные заготовки большой толщины всегда целесообразно подвергать резке в нагретом состоянии (непосредственно после литья или ковки, или предварительно подогретые в печи); наружные слои предварительно нагретой заготовки охлаждаются быстрее, чем внутренние. В результате процесс резки внутренних слоев металла протекает с большей скоростью, что приводит к уширению реза в середине заготовки, образованию так называемых карманов (впадин), искажающих направление струи и потока стекающих шлаков, замедляющих процесс резки и ухудшающих качество кромок реза.
Для устранения неравномерного нагрева металла по толщине процесс резки необходимо начинать и вести немедленно после поступления обрабатываемой нагретой заготовки на резку.
Весьма существенное влияние на процесс резки стали большой толщины оказывает также положение резака в начале и в процессе резки и скорость его перемещения. Особенно большое значение имеет начало резки, когда для стабильного удаления шлаков необходимо полное прорезание металла по толщине.
Если грань, от которой начинается процесс резки, не прорезается на всю толщину металла, то шлак под действием кислородной струи выносится в сторону, обратную направлению резки, как это показано на рис. 127. В результате этого по мере продвижения резака вперед рез зашлаковывается и процесс резки прекращается. Во многих случаях газовой резки большой толщины стали это приводит к порче дорогостоящей стальной отливки или поковки.


Необходимое качество кромок реза стали большой толщины может быть достигнуто лишь при соблюдении следующих условий: а) в начале и в течение всего процесса резки сопло резака должно быть установлено с наклоном к вертикали, в сторону, обратную направлению резки, на угол около 5-10°; б) после подогрева металла в начальной точке реза до температуры воспламенения в кислороде и пуска режущей кислородной струи перемещать резак вдоль линии реза можно только после достижения сквозного прорезания металла на всю толщину; в) в связи со значительной величиной отставания (в случае резки стали большой толщины) процесс резки необходимо заканчивать на заниженной скорости при наклоне режущего сопла на угол около 10-15° в сторону, обратную направлению резки. Снижать скорость резки на 25-50% и наклонять режущее сопло следует плавно.
Сталь толщиной до 600 мм целесообразно разрезать на пониженном давлении кислорода с помощью установки УРР-700, состоящей из переносной десятибаллонной кислородной распределительной рампы и ручного резака с расширенными каналами кислородопровода и цилиндрическим или суживающимся режущим соплом. Благодаря расширенным каналам кислородопровода, снижающим потери давления газа, максимальная величина давления кислорода перед соплом при резке стали толщиной до 700 мм не превышает 0,25-0,3 МПа (2,5-3 кгс/см2), при давлении в рабочей камере редуктора (при закрытом вентиле) 0,5-0,8 МПа (5-8 кгс/см2).
Качество кромок реза в этом случае достаточно высокое, скорость резки и расход кислорода примерно такие же, как и при обычном давлении кислорода.
Приведенные выше условия резки стали большой толщины в полной мере распространяются и на резку стали сверхбольших толщин – 1000-1500 мм и более.