Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 22 ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.9.01; 621.791.947.55 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА РЕЗА ПРИ ТОНКОСТРУЙНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Х.М. РАХИМЯНОВ 1 , доктор техн. наук, профессор А.Х. РАХИМЯНОВ 1 , ассистент А.Н. СМИРНОВ 2 , доктор техн. наук, профессор ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 КузГТУ, г. Кемерово ) Поступила 19 октября 2015 Рецензирование 15 января 2016 Принята к печати 15 февраля 2016 Рахимянов А.Х. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: centerfht@mail.ru Рассматриваются особенности формирования канала реза биметаллической композиции «сталь Ст3 + алюминий А5М» при тонкоструйной плазменной резке. Выявлено, что механизм формирования канала реза определяется как выбором технологической схемы раскроя композиции, так и назначением лобовой стороны реза. Показано, что различный характер геометрии реза на участках биметалла определяется теплофизиче- скими свойствами материалов композиции, в первую очередь температурой его плавления. Так, при раскрое пакета со стороны низкоуглеродистой стали на участке алюминия формируется поднутрение, заполненное элементами расплава стали. Это объясняется как существенной разницей в температурах плавления стали и алюминия, так и ослаблением газодинамических потоков в канале реза, ответственных за удаление продук- тов расплава. При смене лобовой стороны раскроя со стали на алюминий наблюдается осаждение продуктов расплава алюминия в канале реза, что объясняется его высокой кинематической вязкостью. Установлено об- разование зоны термического влияния на участке низкоуглеродистой стали размером до 300 мкм. Ключевые слова: биметаллическая композиция, канал реза, тонкоструйная плазменная резка, темпера- тура плавления, расплав. DOI: 10.17212/1994-6309-2016-1-22-30 Введение Внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий на всех стадиях промышленного производства машиностроительной продукции является необходимым условием для повышения его эффективности. Последнее в значительной степени зависит от технологических решений, принятых на начальной стадии производства, поскольку достижение высоких показателей точности на этапе заготовительного производ- ства во многом определяет дальнейшее развитие технологического процесса, в первую очередь на стадии механической обработки. Стремление к по- вышению эффективности заготовительного про- изводства и определило интенсивную разработку и внедрение современных технологий листового раскроя металлических материалов – лазерной, плазменной, гидроабразивной резки [1–5]. Сравнительный анализ, представленный од- ним из передовых производителей оборудова- ния термической резки – фирмой «Hypertherm»