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

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 39 TECHNOLOGY Рис. 4. Внешний вид поверхностей реза образцов сплава Д16Т толщиной 40 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; 3 – макродефекты поверхности реза; 4, 5 – дефекты в начальной части поверхности реза Fig. 4. Cut faces appearance of specimens of aluminum alloy with a thickness of 40 mm: а – 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; 3 – macrodefects of the cut face; 4, 5 – defects in the initial part of the cut face их периодическим расположением в верхней и менее упорядоченным в нижней части образца. В нижней части зоны реза отмечается небольшое количество металла, формирующего локальные участки наплывов, что показывает лучшее вытеснение расплавленного металла из полости реза. Для образцов, полученных по неоптимальным режимам, характерны существенные неоднородности поверхности реза, в том числе макроскопической величины (режим № 9, рис. 4, а). Для образцов, полученных по более оптимальным режимам, характерно более равномерное строение поверхности реза (режим № 7, рис. 4, б). Величина выступов над поверхностью реза составляет 200…470 мкм в верхней части образца и 230…600 мкм – в нижней. При плазменной резке образцов меди марки М1 наблюдается образование наиболее крупных наплывов в нижней части реза (рис. 5). Это обусловлено высокой теплопроводностью меди и свидетельствует о том, что расплавленный металл, вытесняемый струей газа из полости реза, затвердевал с достаточно высокой скоростью. Во многих участках реза наплывы практически отсутствуют, но корректировкой параметров режима резки не удалось добиться их полного отсутствия. Величина неровностей на поверхности реза составляет 25…80 мкм в верхней части и 65…200 мкм в нижней части реза. Наименьшие значения высот неровностей характерны для образцов, полученных по режиму № 5. Исследованиями структуры образцов сплава ОТ4-1 толщиной 5 мм в поперечном сечеРис. 5. Внешний вид поверхности реза образцов меди марки М1 толщиной 40 мм: 1 – нижняя часть реза; 2 – верхняя часть реза; 3 – наплыв Fig. 5. Cut faces appearance of specimens of copper with a thickness of 40 mm: 1 – bottom of the cut face; 2 – top of the cut face; 3 – a fl owed metal нии относительно плоскости реза выявлено, что в образцах происходит достаточно существенное искажение макрогеометрии реза, особенно в верхней части образца (рис. 6, а, б). Кроме того, существенно различается размер зоны термического влияния (рис. 6, б, в), составляющий 415…520 мкм в верхней части реза и 800…1820 мкм в нижней части. Меньшие значения характерны для режима № 2. Внизу зоны реза четко выделяется

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1