Obrabotka Metallov 2015 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (68) 2015 49 технология УДК 621.9.01; 621.791.947.55 ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОГЕОМЕТРИИ РЕЗА АЛЮМИНИЕВЫХ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ ПРИ ТОНКОСТРУЙНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКЕ* Х.М. РАХИМЯНОВ, доктор техн. наук, профессор А.Х. РАХИМЯНОВ, ассистент К.Х. РАХИМЯНОВ, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Получена 25 мая 2015 Рецензирование 20 июня 2015 Принята к печати 17 июля 2015 Рахимянов А.Х. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: centerfht@mail.ru Рассмотрены вопросы формирования микрогеометрии реза алюминиевых и медных сплавов при тонко- струйной плазменной резке, которая является перспективной технологией заготовительного производства. Экспериментальные исследования проводились на образцах из алюминия А5М и меди М1, выполненных из листового проката толщиной 3 и 2 мм соответственно. Установлено, что формирование морфологии по- верхности реза алюминия определяется как процессами взаимодействия плазменного столба дуги с обраба- тываемым материалом, так и осаждения части расплава в нижней части реза. Последнее объясняется недо- статочной эффективностью газодинамических потоков для полного удаления продуктов расплава из канала реза вследствие высокой кинематической вязкости обрабатываемого материала. Показано, что осаждение расплава на поверхности реза ухудшает его микрогеометрию, формируя шероховатость Rа = 12,1 мкм. Высо- кая кинематическая вязкость алюминия не позволяет исключить гратообразования на кромках реза. При тонкоструйной плазменной резке меди морфология поверхности реза имеет однородный характер без следов осаждения расплава. При регулярном характере рельефа поверхности реза ее шероховатость до- стигает значений Rа = 5,98 мкм. Формирование канала реза меди не сопровождается образованием грата на его кромках. Ключевые слова: тонкоструйная плазменная резка, алюминиевые и медные сплавы, микрогеометрия по- верхности реза, грат, технологические схемы. DOI: 10.17212/1994-6309-2015-3-49-57 _______________ * Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, по государственно- му заданию № 2014/138, проект № 257. Введение Развитие современной промышленности не- возможно без совершенствования как средств технического оснащения, так и технологических процессов на всех этапах производства, начиная от создания материалов и получения заготовок до контроля качества готовой продукции. От эффективности принятых решений на стадии заготовительного производства во многом зави- сит ход дальнейшего развития технологическо- го процесса. Это определяет существующую в настоящее время тенденцию в заготовительном производстве, направленную на разработку и внедрение новых технологий и оборудования, в частности, для раскроя листовых материалов. К последним в первую очередь следует отне- сти таких представителей электрофизических технологий, как лазерная, тонкоструйная плаз- менная и гидроабразивная резки [1–10]. Анализ