Аннотация
Плазменная дуга является мощным, прогрессивным инструментом для обработки различных материалов. Од-ним из основных направлений обработки материалов является их резка и раскрой. В данной статье решается актуальная проблема выбора рациональных технологических режимов плазменно-дуговой резки низколегиро-ванной стали марки 09Г2С. Данная сталь нашла широкое применение при производстве различных сварных металлоконструкций. В работе определены факторы, которые напрямую влияют на качество реза. Проведены исследования влияния технологических параметров плазменно-дуговой резки на формировании структуры и свойств зоны термического влияния и характер микрогеометрии поверхности реза. Показано, что металл зоны термического влияния при различных режимах плазменно-дуговой резки характеризуется наличием мартенси-та с твердостью 325–340 HV. При этом качественный состав структуры в широких пределах технологических параметров не изменяется. Повышение тока с 220 до 280 А при постоянном напряжении привело к увеличению ширины реза и, как следствие, оказало существенное влияние на микрогеометрию поверхности реза вследствие более интенсивного истечения продуктов расплава стали из канала реза. Шероховатость поверхности реза Ra изменяется от 0,4661 до 2,7811 мкм, а волнистость Rz – от 2,9360 до 13,1519 мкм. На основании полученных результатов предложены рациональные режимы плазменно-дуговой резки проката толщиной 12 мм из низколе-гированной стали 09Г2С, обеспечивающие формирование требуемого комплекса свойств. Применение рацио-нальных технологических режимов позволяет получить почти параллельные кромки реза с минимальным зна-чением шероховатости. Тем самым минимизируются затраты на дальнейшую обработку деталей.
Ключевые слова
Плазменная резка, низколегированная сталь, зона термического влияния, скорость охлаждения, закалка, мартенсит, микрогеометрия, шероховатость, волнистость.
1. Формирование структуры и свойств зоны сплавления при плазменно-порошковой наплавке покрытия типа 250Х15Г20С / Емелюшин А.Н., Петроченко Е.В., Нефедьев С.П., Морозов А.Н. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2011. № 3. С. 70–73.
2. Исследование формирования структуры многослойных сварных соединений трубной стали / Емелюшин А.Н., Шекшеев М.А., Окулова А.А., Пупейко А.А. // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2012. Т. 1. С. 242–246.
3. Емелюшин А.Н., Беляев А.И., Шекшеев М.А. Современные методы выбора рациональных параметров режима сварки низколегированных сталей // Актуальные проблемы совре-менной науки, техники и образования. 2012. Т.2. С. 163–165.
4. Особенности формирования структуры и свойств сварных соединений стали класса прочности К56 при дуговой свар-ке / Емелюшин А.Н., Сычков А.Б., Завалищин А.Н., Шек-шеев М.А. // Черные металлы. 2013. № 8. С.18–22.
5. Ширшов И.Г., Котиков В.Н. Плазменная резка. Л.: Маши-ностроение, 1987. 192 с.
6. Полевой Г.В., Суханин Г.К. Газопламенная обработка металлов: учебник для студентов учреждений сред. проф. образования. М.: Академия, 2005. 336 с.
7. Теория сварочных процессов: учебник для вузов / Волченко Н.В., Ямпольский В.М., Винокуров В.А. и др.; под ред. Фролова В.В. М.: Высш. шк., 1988. 559 с.
8. Марочник сталей и сплавов / Сорокин В. Г., Волосникова А.В., Вяткин С.А. и др. М.: Машиностроение, 1989. 640с.
9. Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. 2-е изд., пе-рераб. и доп. М.: Машиностроение, 1989. 336 с.
10. Табенкин А.Н., Тарасов С.Б., Степанов С.Н. Шерохова-тость, волнистость, профиль. Международный опыт / под ред. канд. техн. наук Табачниковой Н.А. СПб.: Изд-во По-литехн. ун-та, 2007. 136 с.