Development of plasma cutting technique for C1220 copper, AA2024 aluminum alloy, and Ti-1,5Al-1,0Mn titanium alloy using a plasma torch with reverse polarity

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 38 ТЕХНОЛОГИЯ в то время как внизу пластины она может доходить до 205…215 мкм и более. Существенно большие величины неровностей и неоднородность строения поверхности характерны для нижней пластины. В верхней части нижней пластины величина неровностей составляет до 200…305 мкм, а в нижней части до 330…680 мкм. Наименьшая величина выступов и впадин характерна для образцов, полученных по режиму № 1. Периодичность формирующихся выступов на поверхности пластин изменяется от верхней части к нижней. Наименьшее расстояние между выступами можно отметить в верхней части верхней пластины. Далее в направлении к нижней части реза происходит увеличение расстояния между неровностями и достигает максимума в нижней пластине. Несмотря на наибольшую величину неровностей на поверхности реза в нижней пластине, в ней формируется рез с наиболее однородным распределением выступов и впадин на поверхности. В нижней пластине рез практически не изменяется по высоте или по длине пластины. Направление сформированных выступов на поверхности нижней пластины также не изменяется, в то время как в верхней пластине оно существенно изменяется от верхней к нижней части. На поверхности и верхней, и нижней пластины можно выделить следы окисления материала при резке (рис. 2, б). Причем окисление, судя по внешнему виду поверхности, происходит в различной степени у верхней и нижней пластины. В нижней части отмечается формирование небольших наплывов в обеих пластинах, но в нижней пластине наплыв формируется существенно меньшего размера, и нижний край реза в данном случае более равномерен по длине пластины. Подбор параметров режимов плазменной резки алюминиевого слава Д16Т толщиной 12 мм производился с использованием параметров, приведенных в табл. 1. Низкая скорость резки (режим № 3) образцов сплава Д16Т толщиной 12 мм обусловливает низкое качество поверхности реза (рис. 3, а). В данном случае имеются резкие отличия между верхней и нижней зоной реза с наличием мелких и квазипериодических элементов рельефа в верхней части и крупных элементов в нижней. При большей скорости резки (режим № 4) достигается достаточно однородная поверхность реза (рис. 3, б). Величина неровностей над поверхностью реза составила 50…150 мкм в верхней части реза и 80…260 мкм в нижней части. Наименьшие неровности характерны для образцов, полученных по режиму № 4. На поверхности реза также не выделено ярко выраженных окислов или какихлибо включений иного характера. При плазменной резке образцов алюминиевого сплава Д16Т толщиной 40 мм был выявлен ряд особенностей. В данном случае большое значение имеет прогрев материала зоны реза, в результате чего на начальном участке реза практически у всех образцов происходит отклонение расположения оси реза от заданного значения (рис. 4). На поверхности реза присутствует большое количество элементов рельефа с Рис. 3. Внешний вид поверхностей реза образцов сплава Д16Т толщиной 12 мм: а – образец после резки в неоптимальном режиме; б – образец после резки в оптимальном режиме; 1 – нижняя часть поверхности реза; 2 – верхняя часть поверхности реза Fig. 3. Cut faces appearance of specimens of aluminum alloy with a thickness of 12 mm: a – specimen after cutting in non-optimal mode; б – specimen after cutting in optimal mode; 1 – bottom of the cut face; 2 – top of the cut face

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1