Flammeinstellung des Schneidbrenners

Brennschneiden von 25 mm dickem Baustahl mit Innenausschnitten
Brennschneiden von 25 mm dickem Baustahl

Die Flammeinstellung des Autogenbrenners ist entscheidend, wenn es um eine gute Schnittqualität geht. Stimmt die Flammeinstellung nicht, so erhält man statt senkrechten Schnittflanken, schräge oder oben abgerundete Flanken, die man seinem Kunden nicht gut als Zuschnitt und Brennteil verkaufen kann. Auf die richtige Einstellung der Flamme kommt es daher besonders an. 

Richtige Flammeinstellung bei Einsatz von Acetylen als Heizgas:

Der Schneidsauerstoffstrahl muß gerade und zylindrisch aus der Düse strömen. Er darf nicht flattern. Die Heizflamme soll den Sauerstoffstrahl konzentrisch umgeben. Der Schneidsauerstoffdruck liegt in der Regel bei 3 – 3,5 bar (abhängig vom Hersteller, vom Brenner und den eingesetzten Düsen). "Neutrale Flammeinstellung" wählen, sie hat einen scharf abgegrenzten Flammenkegel. Der Acetylenüberschuss hat einen gelblichen Acetylenschleier, der Sauerstoffüberschuss ist durch einen im Verhältnis zum neutralen Kegel kürzeren und bläulichen Flammkegel gekennzeichnet.

Wärmezonene der Acetylen-Sauerstoff-Flamme:

  • Zone 1: Kern und leuchtende Hülle 400 – 600°C
  • Zone 2: Schneid- und Schweißbereich 2 bis 5mm vor der Kegelspitze rund 3.200°C
  • Zone 3: Streuflamme rund 2.000°C.

 

Die Heizflamme

Die Heizflamme ist im allge. weich einzustellen, aber mit sehr geringem Sauerstoffüberschuss, der eine intensivere Vorwärmung ergibt. Der Acetylendruck soll so niedrig wie möglich eingestellt werden, der Sauerstoffdruck soll die Werte der Schneidtabellen nicht überschreiten.

Acetylenarbeitsdruck liegt in der Regel bei 0,5 bar (dies ist Herstellerabhängig vom Brenner und den Düsen).

Ein zu hoher Druck der Heizflamme erhöht NICHT die Schneidgeschwindigkeit, sondern bewirkt das Gegenteil.

Faustregel:

Je 100 mm Blechdicke = 1 Flasche Acetylen erforderlich.
Soll z.B. 150mm geschnitten werden, so müssen min. ZWEI Flaschen zusammengekuppelt werden.

Richtiger Abstand:

Zwischen Kegelspitze und Werkstück ist ein Abstand von 2 bis 5mm einzuhalten, wenn die größtmögliche Wärme ausgenutzt werden soll. Es gilt: Unterlagen des Herstellers beachten!

Rissbildung vermeiden durch Duschen bzw. Vorheizen

Um Aufhärtung, Eigenspannungen und Rissbildung der Kanten zu vermeiden, muss Kohlenstoffstahl mit über 0,3 % C-Anteil vorgewärmt und ggf. nachgeglüht werden. Unterlässt man diesen aufwendigen Prozess so besteht die Gefahr, dass es zu einer Rissbildung im Schneidmaterial kommt, im schlimmsten Fall durch Spannungen im Material zum Bersten führt. Auf dem Bild sehen Sie einen hochfesten Stahl, der mit dem Autogenbrenner geschnitten wurde. Durch die auftretenden Eigenspannungen des hochfesten Materials entstanden beim Einbringen der Wärmeenergie starke Risse, die das Teil in den Schrottcontainer wandern ließen.  

Rissbildung im hochfesten Stahl beim Autogenzuschnitt
Rissbildung im hochfesten Stahl beim Autogenzuschnitt

 

Das Aufhärten hängt im wesentlichen vom Kohlenstoffgehalt und von der Abkühlungsgeschwindigkeit ab. Die Eigenspannungen werden mit sinkender Schneidgeschwindigkeit größer. Im unmittelbar an der Schnittfläche grenzenden Bereich entstehen Zugspannungen. Risse können schon bei Stählen mit mehr als 0,3 % C entstehen. Bei Stählen mit höherem C-Anteil z.B. Werkstoff C60, besteht wegen des unter der Schmelzschicht auftretenden Martensits die Gefahr der Unterrissigkeit.

Temperaturen für das Vorglühen und Nachglühen beim Stahlzuschnitt

Werden Stähle geschnitten, die zur Aufhärtung neigen, ist ein Vor- bzw. Nachwärmen zu empfehlen, um die Abkühlbedingungen der Schnittbereiche zu verbessern.

Temperaturen liegen ca. bis zu 450° C im Vorwärmbereich und bis ca. 150°C im Nachwärmbereich.

Je nach Legierung, Umgebungsbedingungen und Dicke des Stahls können diese Werte auch abweichen. Eigene Testreihen sind durchzuführen.


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