ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 149 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Закономерности износа плазмотронов при плазменной резке толстолистового проката на токе обратной полярности Евгений Сидоров 1, a, *, Артем Гриненко 2, b, Андрей Чумаевский 1, c, Александр Панфилов 1, d, Евгений Княжев 1, e, Александра Николаева 1, f, Андрей Черемнов 1, g, Валерий Рубцов 1, h, Вероника Утяганова 1, i, Ксения Осипович 1, j, Евгений Колубаев 1, k 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, Томск, 634055, Россия 2 ООО «ИТС-Сибирь», Красноярск, Северное шоссе, 16а, 660118, Россия а https://orcid.org/0009-0009-2665-7514, eas@ispms.ru; b https://orcid.org/0009-0002-9511-1303, giga2011@yandex.ru; c https://orcid.org/0000-0002-1983-4385, tch7av@gmail.com; d https://orcid.org/0000-0001-8648-0743, alexpl@ispms.ru; e https://orcid.org/0000-0002-1984-9720, clothoid@ispms.tsc.ru; f https://orcid.org/0000-0001-8708-8540, nikolaeva@ispms.tsc.ru; g https://orcid.org/0000-0003-2225-8232, amc@ispms.tsc.ru; h https://orcid.org/0000-0003-0348-1869, rvy@ispms.tsc.ru; i https://orcid.org/0000-0002-2303-8015, veronika_ru@ispms.ru; j https://orcid.org/0000-0001-9534-775X, osipovich_k@ispms.ru; k https://orcid.org/0000-0001-7288-3656, eak@ispms.tsc.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 3 с. 149–162 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-149-162 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.14 История статьи: Поступила: 16 июня 2024 Рецензирование: 22 июня 2024 Принята к печати: 04 июля 2024 Доступно онлайн: 15 сентября 2024 Ключевые слова: П лазменная резка Макроструктура Износ Сопло Электрод Зона термического влияния Плавление металла Параметры резки Финансирование Результаты получены при выполнении комплексного проекта «Создание производства высокотехнологичного оборудования адаптивной высокоточной плазменной резки цветных металлов больших толщин для металлургической, авиакосмической и транспортной отраслей РФ» (соглашение о предоставлении субсидии от 06.04.2022 № 075-11-2022-012), реализуемого ИФПМ СО РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках постановления Правительства РФ от 09.04.2010 № 218. Благодарности Исследования частично выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» (соглашение с Минобрнауки № 13.ЦКП.21.0034) и ЦКП «НАНОТЕХ» ИФПМ СО РАН. АННОТАЦИЯ Во введении описаны особенности процесса плазменной резки различных металлов и сплавов с использованием плазмотронов с обратной полярностью и особенности резки толстолистового проката. Цель работы: исследование процесса износа плазмотронов, работающих на токе обратной полярности, при резке толстолистового проката алюминиевых и титановых сплавов. Методами исследования являются оптическая и растровая электронная микроскопия, съемка процесса резки и визуальный осмотр элементов плазмотрона после получения образцов. Результаты и обсуждение. В разделе показан внешний вид основных рабочих элементов плазмотрона после резки на различных режимах, приводивших как к стабильному и постепенному изнашиванию, так и к катастрофическому выходу плазмотрона из строя. Представлены результаты структурных исследований основных характерных зон сопел и электродов после резки. Проведенные исследования позволили установить основные причины выхода из строя рабочих элементов плазмотронов, работающих на токе обратной полярности. К причинам катастрофического выхода из строя плазмотронов относятся несоблюдение величины зазора между соплом и электродом и оплавление канала подачи газа в разрядную камеру. Износ сопел и электродов в стабильном режиме может быть интенсифицирован при нештатной работе пусковой дуги, наличии неточностей изготовления и превышении давления газа. В заключении сформулированы основные выводы по результатам проведенных исследований. Описан процесс износа электродов, сопел и корпусных элементов плазмотронов в процессе работы при высоких значениях мощности электрической дуги. Для цитирования: Закономерности износа плазмотронов при плазменной резке толстолистового проката на токе обратной полярности / Е.А. Сидоров, А.В. Гриненко, А.В. Чумаевский, А.О. Панфилов, Е.О. Княжев, А.В. Николаева, А.М. Черемнов, В.Е. Рубцов, В.Р. Утяганова, К.С. Осипович, Е.А. Колубаев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 3. – С. 149–162. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-149-162. ______ *Адрес для переписки Сидоров Евгений Алексеевич, аспирант, инженер Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел.: 8 (382) 228–68–63, e–mail: eas@ispms.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1