ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Аннотация
Определены перспективы использования тонкоструйной плазменной резки слоистых композиций «сталь Ст3 + сталь 12Х18Н10Т», полученных сваркой взрывом. Дано обоснование выбора технологических схем с целью оптимизации режимных параметров по оценкам точности, качества реза и гратообразования. Экспериментально доказана нецелесообразность использования технологической схемы Hi-FocusF, реализуемой на максимальном токовом режиме (130 А), как необеспечивающей достаточное качество реза. Предложена схема проведения экспериментов по оптимизации обработки, заключающаяся в использовании технологической схемы Hi-Focus^plus, рекомендованной для раскроя углеродистых сталей, и схемы Hi-Focus – легированных сталей при раскрое, как со стороны стальной составляющей, так и легированной. Выявлены особенности формирования геометрии реза при раскрое со стороны стали 12Х18Н10Т по технологической схеме Hi-Focus с токовым режимом I = 45 А для легированных сталей в диапазоне скоростей обработки от 1,1 до 1,5 м/мин. Определено оптимальное значение скорости V = 1,2 м/мин, обеспечивающее наилучшее качество реза при минимальном количестве грата. Смена стороны реза с легированной стали на углеродистую привело к изменению характера геометрии реза. Отмечено наличие трех характерных участков в поперечном сечении реза и дана количественная оценка точности при изменении скорости обработки.

Использование для раскроя биметаллической композиции технологической схемы Hi-Focus^plus позволило определить оптимальные значения скорости обработки (V = 1,7 м/мин) при раскрое со стороны стали Ст3, обеспечивающие минимальное отклонение реза от перпендикулярности. Отмечено, что при использовании технологической схемы Hi-Focus^plus раскрой биметаллической композиции с любой стороны не сопровождается образованием грата на нижней кромке реза.

Исследование качества поверхности реза показало на низкое значение шероховатости (R_a = 1,2 – 1,6 мкм) и хорошую ее топографию.

Список литературы
1. Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом / отв. ред. С.С. Григорян. – 2-е изд., доп. и перераб. – Новосибирск: Наука, 1980. – 222 с.

2. Захаренко И.Д. Сварка металлов взрывом / АН БССР, Витеб. отд-ние Ин-та физики твердого тела и полупроводников. – Минск: Навука i тэхнiка, 1990. – 205 с.

3. Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. тр. – Волгоград: ВолгГТУ, 2000. – 128 с.

4. Злобин Б.С. Сварка взрывом стали с алюминием // Физика горения и взрыва. – 2002. – Т. 38, № 3. – С. 137-140.

5. Суханов Д.А. Повышение конструктивной прочности сталей формированием тонкодисперсной слоистой структуры: дис. … канд. техн. наук. – Новосибирск, 2002. – 198 с.

6. Handbuch zum Thema Plasmaschneiden [eine elektronische Ressource] / Werkstatt Ausrüstung Leitner Josef. – Salzweg, 2002. – 66 s. – Zugriffsmodus: htpp://www.wal-austria.at/pdf/wissenswertes/handbuch_ plasmaschneiden.pdf. – Der Titel Bildschirm.

7. Ширшов И.Г., Котиков В.Н. Плазменная резка. – Л.: Машиностроение, 1987. – 192 с.

8. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки: учеб. пособие для вузов / под ред. А.Г. Григорьянца. – 2-е изд. стер. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 664 с.

9. Локтионов А.А., Захаров В.В. Тонкоструйная плазменная резка как эффективная технология в заготовительном производстве // Наука. Технологии. Инновации: материалы Всерос. науч. конф. молодых ученых, 2–4 дек. 2011 г.: в 6 ч. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – Ч. 2. – С. 29–30.

10. Рахимянов Х.М., Локтионов А.А. Влияние технологий тонкоструйной плазменной резки на формирование шероховатости поверхности реза // Современные проблемы машиностроения: сб. науч. тр. 7 Междунар. науч.-техн. конф., Томск, 11–13 нояб. 2013 г. – Томск: Изд-во ТПУ, 2013. – С. 349–353.

11. Рахимянов Х.М., Локтионов А.А. Анализ погрешностей формообразования при тонкоструйной плазменной резке металлических материалов // Современные проблемы в технологии машиностроения: Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения проф. Муханова И.И.: сб. тр. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – С. 151–153.

12. Рахимянов А.Х. Выбор технологических схем и оптимизация режимов тонкоструйной плазменной резки конструкционных сталей // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2014. – № 2 (63). – С. 46–55.

13. Рахимянов А.Х., Рахимянов К.Х., Шопф С.В. Исследование обрабатываемости стали Ст3 методом тонкоструйной плазменной резки // Ползуновский альманах. – 2012. – № 1. – С. 121–124.

14. Исследование обрабатываемости стали 12Х18Н10Т методом тонкоструйной плазменной резки / Х.М. Рахимянов, К.Х. Рахимянов, А.Х. Рахимянов, С.В. Шопф, В.В. Захаров // Инновации в машиностроении: тр. 4 междунар. науч.-практ. конф., Новосибирск, 2–4 окт. 2013 г. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. – С. 38–44.

15. Полевой Г.В., Сухинин Г.К. Газопламенная обработка металлов: учебник для сред. проф. образования. – М.: Академия, 2005. – 336 с. – ISBN 5-7695-1604-6.