Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 2 2018 27 TECHNOLOGY Рис. 15. Шероховатость поверхности реза для различных толщин конструкцион- ной стали при использовании технологии HiFocusF Fig. 15. Roughness of the cut surface width for different thicknesses of structural steel with using HiFocusF technology реза (рис. 13), так как данная технология рассма- тривается как разделительная, предполагающая последующую механическую обработку загото- вок, а при этом регламентируется только ширина реза (рис. 14). При этом ширина реза во всем диапазоне ис- следуемых толщин превышает заявленные произ- водителем оборудования значения (см. рис. 14). Если для конструкционных нержавеющих сталей и алюминия технологические схемы тон- коструйной плазменной резки обеспечены реко- мендациями по назначению режимов обработки, то для раскроя биметаллических композиций от- сутствуют сведения как по выбору самих схем, так и по назначению режимных параметров. В работах [21–23] представлены результаты экспериментальных исследований механизма формирования канала реза в биметаллических композициях ряда металлов при использовании той или иной технологической схемы в зависи- мости от выбора лобовой стороны раскроя. На рис. 16–19 отражены результаты тонкоструйной плазменной резки биметаллической композиции «сталь Ст3 + сталь 12Х18Н10Т», отражающие зависимость отклонения реза от перпендикуляр- ности от скорости реза при использовании раз- личных технологических схем и разной лобовой стороны раскроя. Так, при низкой скорости раскроя ( V = 1,1 м/мин) на участке композиции, соответствующей стали Ст3, сформирован отрицательный угол наклона реза, величина которого составляет –2,5  , тогда как на участке нержавеющей стали отклонение реза от перпендикулярности характеризуется положительным углом в 2,2  . Среднее значение отклонения от перпендикулярности реза по всей толщине составляет –1,5  . Подобный характер реза на участке нержавеющей стали, являю- щейся лобовой стороной при раскрое, можно объяснить низкой величиной теплопроводности данной составляющей биметалла. При низкой скорости реза и, как следствие, относительно большом времени теплового воздействия фор- мируется подобная геометрия реза на верхнем участке композиции. Расширение канала к ниж- ней кромке реза на участке углеродистой стали объясняется стоком расплава нержавеющей ста- ли из верхней зоны и разницей в коэффициентах теплопроводности составляющих биметалла. Увеличение скорости обработки снижает фак- тор перегрева расплава, находящегося в канале реза, его более интенсивное удаление, что при- водит к формированию геометрии реза по всей длине с положительным углом наклона и обе- спечивает сужение канала к нижней кромке реза. Оптимальной в рамках данной технологии и вы- бранной в качестве лобовой стороны раскроя стали 12Х18Н10Т является скорость обработки 1,2…1,3 м/мин, уменьшающая среднее отклоне- ние реза от перпендикулярности до 1  . Иной характер реза наблюдается при смене лобовой стороны раскроя с нержавеющей стали на низкоуглеродистую Ст3 (рис. 17). Отклонение реза от перпендикулярности следует рассматривать на трех участках по тол- щине композиции. При этом среднее значение отклонения реза от перпендикулярности во всем исследованном диапазоне скоростей находится в области отрицательных углов, что свидетель- ствует о расширении реза к нижней его кромке.