автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Влияние вторичных структур на технологические параметры электроэрозионной обработки титановых сплавов

На правах рукописи

Бутин Антон Витальевич

ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Специальность 05.03.01 - Технология и оборудование механической и

физико-технической обработки

Автореферат Диссертации на соискания ученой кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре - 2006 г

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Ким Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Клепиков Сергей Иванович

кандидат технических наук, доцент Сарилов Михаил Юрьевич

Ведущая организация: Институт машиноведенья и металлургии ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре

Защита диссертации состоится «22. » декабря 2006 г. в 1300 ауд. 2013 на заседании диссертационного совета ДМ212Л592.01 в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» (КнАГТУ) по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина 27, факс № mdsov@knagtu.ru • • ...

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КнАГТУ. Автореферат разослан 4 /. 2006 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью организации, в двух экземплярах просим выслать по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент (¡й^оо^у— А.И. Пронин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Электроэрозионное формообразование широко применяется в различных отраслях машиностроения при обработке поверхностей, изготовление которых не имеет других альтернативных вариантов. Процессы, сопровождающие электроэрозионную обработку, определяются физикой взаимодействия материала с концентрированным потоком энергии, инициированным искровым или импульсно-дуговым разрядом. Неотъемлемым звеном этих процессов является образование вторичных структур на рабочих поверхностях обрабатываемого изделия и электрода-инструмента. Развитие вторичных структур приводит к изменению всех сопутствующих процессов, которые в конечном итоге определяют стабильность искровых разрядов, кинетику эрозионных механизмов, качество обработанной поверхности и производительность обработки.

Эрозионная обработка титановых сплавов производится, как правило, электродами из меди, которая только в равновесных состояниях может образовывать с титаном более семи структурных модификаций, обладающих различными электрическими, теплофизическими и эрозионными свойствами. Такая ситуация является типичной и характерной для большинства сочетаний обрабатываемых и электродных материалов, встречающихся при электроэрозионной обработке.

Электроэрозионная прошивка глубоких отверстий сопровождается комплексом негативных явлений, таких как возникновение шлакования, развитие «трубчатости» при эрозионном разрушении электрода и другие, которые могут быть объяснены только с учетов развития вторичных структур. Роль вторичных структур при электроэрозионной обработке в обеспечении стабильности искрового и эрозионного процессов, а также их влияние на качество и производительность обработки во многом не освещенны. Желание раскрыть эти связи определило актуальность выбранной темы исследования, которая позволит выявить новые резервы управления производительностью и качеством электроэрозионной обработки.

Целью диссертационной работы является исследование влияния вторичных структур на характер протекания эрозионных процессов для выявления скрытых резервов управления качеством и производительностью электроэрозионной обработки титановых сплавов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Раскрытие влияния структурно технологической наследственности изготовления электрода-инструмента на искровые и эрозионные параметры процесса.

2. Исследование влияния процесса взаимного массопереноса при электроэрозионной. обработке титановых сплавов медными электродами инструментами па их эрозионные свойства.

3. Исследование влияния условий обтекания технологической жидкости, исходной структуры электрода-инструмента и вторичных образований на рабочих поверхностях на процесс возникновения шлакования.

4. Разработка алгоритмов управления электроискровым процессом для устранения шлакования.

5. Разработка технологических рекомендаций для повышения качества и производительности процесса электроэрозионной обработки.

Научная новизна:

1. Установлено, что процессы взаимного массопереноса электродных материалов неравномерно осаждаются на рабочих поверхностях электрода-инструмента, вызывая развитие вторичных структур с различной эрозионной стойкостью, которые в свою очередь вызывают неравномерное эрозионное разрушение электрода при электроэрозионной прошивке. Объяснена причина локализации повышенного эрозионного разрушения медного электрода-инструмента в центральной области поперечного сечения при прошивке титановых сплавов.

2. Раскрыта причина различной эрозионной стойкости электрода-инструмента, изготовленного по различным технологиям, а также связь между активностью эрозионного процесса и качеством эрозионной обработки.

3. Показано, что область аномального падения скорости эрозии медного электрода с увеличением энергии единичного разряда связана с образованием вторичных структур с повышенной эрозионной стойкостью.

4. Предложен способ адаптивного управления процессом электроэрозионной прошивки, основанный на отслеживании изменения электрических параметров процесса, вызванных развитием вторичных структур на поверхностях обрабатываемой детали и электрода-инструмента, и приводящих к изменению электрических параметров межэлектродного промежутка.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования взаимного массопереноса материалов электродов и связанное с ним неравномерное эрозионное разрушение.

2. Результаты исследования влияния структурно-технологической наследственности изготовления электродов-инструментов на мощностные, эрозионные и точностные параметры процесса.

3. Метод управления процессом формирования на поверхности обрабатываемой заготовки вторичных структур на основании изменения электрических параметров.

Практическая ценность и реализация работы:

- Получен комплекс экспериментально-теоретических зависимостей, позволяющих прогнозировать качество электроэрозионной обработки с учетом свойств вторичных структур.

- Обобщены технологические рекомендации по выбору технологии изготовления электрода-инструмента с учетом требуемого качества электроэрозионной обработки.

- Разработана и апробирована принципиальная схема модернизированной системы адаптивного управления, учитывающая изменение электрических характеристик межэлектродного промежутка и повышающая стабильность и устойчивость искрового процесса.

Технологические рекомендаций и модернизированная система адаптивного управления внедрены на ОАО «КнААПО». Результаты работы использованы в учебном процессе на кафедре «Материаловедения и технологии новых материалов» КнАГТУ.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены:

- на международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов». Хабаровск, 2006 г.

- на III конкурсной конференции «Новые материалы и технологии в авиационной и ракетно-космической технике». Королев, 2004 г.

- на ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов ГОУВПО КнАГТУ.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 5 работах, в том числе в 2 тезисах докладов на научно-технических конференциях и семинарах, в 2 статьях научно-технических изданий, в одном изобретении.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 41 рисунок, список литературы из 108 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, показана ее научная новизна, цель и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены современные представления о физико-химических процессах происходящих на электродах и в межэлектродном пространстве. Дан анализ современных представлений, раскрывающих механизмы развития вторичных структур при взаимодействии материалов с концентрированными потоками энергии и вещества, и их приложение применительно к электроэрозионной обработке. Показаны основные пути повышения эрозионной стойкости электродных материалов, производительности и качества электроэрозионной обработки. Рассмотрена особенность протекания эрозионных процессов при обработке различных материалов, и негативные явления, сопровождающие этот процесс.

На основании анализа актуальности темы исследования была сформулирована цель и задачи исследования.

Во второй главе изложены общие вопросы методики исследования, обоснован выбор исследуемых материалов и режимов обработки, представлен план факторного эксперимента, описаны использованные в работе современные приборы, методы и исследования, приведена методика обработки результатов эксперимента.

Для определения влияния технологии изготовления электродов-инструментов на технологические параметры процесса при обработке серией импульсов применялся серийный станок марки 4Е723 с генератором импульсов ШГИ-63-440. Исследования проводились с использованием метода

математического планирования эксперимента, реализовав дробнофакторный эксперимент N=3(3''-9. В качестве обрабатываемой детали использовался лист титана марки ОТ4-1 толщиной 1,8 мм, обработка велась в рабочей жидкости РЖ-3, смесь керосина с маслом. В качестве электрода инструмента применялся медный, марка Ml ГОСТ 859-74. Электроды квадратного сечения со стороной 2,35 мм, изготовленные методом штамповки, фрезерования и электроэрозионной вырезки и обладающие различной микротвердостью. Электрические параметры процесса фиксировались по приборам, имеющимся на станке. Перемещения электрода отслеживались при помощи индикатора часового типа с точностью 0,01 мм, время обработки фиксировалось по секундомеру, изменение массы электрода определялось на аналитических весах ВЭЛТ-150 с точностью измерения 1 мгр.

Энергетика искрового разряда оценивалась по условной энергии единичного импульса, рассчитываемого по формуле:

Е ~ Ошм ' U„3M ) / f,

где 1иш — измененное значение силы тока на выходе с генератора; ииз.м - измеренное значение напряжения на выходе с генератора; f- частота следования импульсов.

Для определения влияния негативных факторов на формирование вторичных структур на поверхности электродов при шлаковке использовался станок марки 4Е724 с генератором импульсов ШГИ-80х2-200М, обработка велась в рабочей жидкости РЖ-3. В качестве обрабатываемой детали использовалась коробчатая конструкция с обрабатываемой поверхностью из листа марки ОТ4-1 толщиной 1,8 мм. Обработка велась многоэлементным электродом инструментом, состоящим из 668 элементарных электродов квадратного сечения со стороной 2,35 мм, расстояние между электродами 0,7 мм, общая площадь рабочей поверхности 36,25 см2, материал электрода М1М. В качестве негативных факторов провоцирующих возникновение шлаковки рассматривались: ухудшение условий циркуляции рабочей жидкости, попадание в межэлектродный промежуток продуктов термодиструкции рабочей жидкости и эрозионных, частиц, и кратковременное повышение плотности мощности подводимой искровыми разрядами выше критической. Величина перемещения электрода-инструмента в процессе обработки контролировалась индикатором часового типа ИЧ-150-0,01, время обработки фиксировалось при помощи секундомера, электрические параметры процесса отслеживались по приборам, имеющимся на станке. Температура электроэрозионного процесса оценивалась с помощью 6 термопар, установленных на поверхности заготовки, расположенной противоположно обрабатываемой. Значения температуры фиксировались при помощи прибора для измерения и регистрации температуры МЕТАКОМ-562 подключенного через коммутативное устройство «Мета принт 485С» к устройству печати - принтер EPSON LX-300+, с периодичностью в две минуты на принтер выводились значения температуры по шести точкам. Фактическое число искровых импульсов в межэлектродной зоне фиксировалось электронным частотомером 43-32.

С целью определения изменения энергетических параметров процесса в зависимости от технологии изготовления электрода инструмента был выполнен эксперимент иа установке для моделирования единичного, импульса. В качестве рабочей жидкости применялись керосин осветительный КО-ЗО ГОСТ 4753-68, дистиллированная вода, а так же эксперименты проводились на воздухе. В качестве электрода инструмента применялись медные, марка M IM, электроды квадратного сечения со стороной 2,35 мм. В качестве катода применялись заготовки из материала ВТ-20 габаритом 20 х 20 х 2 мм с предварительно отполированной поверхностью.

Металлографические исследования, микроструктуры обработанной поверхности, а также химический состав и механические свойства материалов выполнялись по стандартной методике.

В третьей главе приведены результаты исследований по влиянию структурно технологической наследственности и режимов электроэрозионной обработки на процесс развития вторичных структур на поверхностях обрабатываемой заготовки и электрода-инструмента, а также характер протекания эрозионных процессов. Рассмотрена теилофизическэя модель развития температурного поля в теле стержневого прошивочного электрода, теоретическая методика прогнозирования эрозионной стойкости вторичной структуры по критерию Палатника. Раскрыта причина повышенного эрозионного разрушения центральной области поперечного сечения медного электрода-инструмента при электроэрозионной прошивке титановых сплавов.

При исследовании влияния режимов импульсно-дугового процесса на эрозию электрода-инструмента в качестве основной эксплуатационной характеристики была принята массовая скорость эрозии, определяемая как потеря массы электрода за единицу времени. Характер влияния и значимость параметров импульсно-дугового процесса на скорость эрозии электрода оценивали по линейным уравнениям регрессии, полученным с помощью факторного планирования эксперимента. В таблице 1 представлены значения микротвердости испытываемых медных электродов, изготовленных по различным технологиям.

Таблица 1

Микротвердость электродов из M1____

Группа I II

№ образца 1 Фрезерный 2 Фрезерный 3 Фрезерный 1 Вырезанный Э'Ю 2 Штампованны :'i 3 Фрезерный

HV, МПа 378,2 398,2 45.7,3 430,0 462,0 482,7 11,58 "

ДНУ, МПа 11,51 18,00 6,02 7,65 9,06

В результате эксперимента было установлено, что характер влияния режимов электроэрозионной обработки на скорость эрозионного разрушения электрода зависит от состояния структуры материала. С повышением микротвердости скорость эрозионного разрушния электрода увеличивается. Наиболее сильное влияние на интенсивность эрозионного разрушения оказывает частота, импульсов. С увеличением частоты импульсов скорость эрозии воз-

растает, при этом с повышением микротвердости степень влияния частоты проявляется сильнее. Напряжение, определяющее скорость перемещения электрода (11), оказывает слабое влияние на скорость эрозии электрода, при этом с повышением напряжения скорость эрозии незначительно возрастает. Скважность оказывает противоположное влияние, т.е. с ее увеличением интенсивность эрозии электрода падает.

При рассмотрении влияния микроструктуры электрода инструмента на технологические параметры процесса было установлено, что микроструктура электрода-инструмента оказывает активное влияние на электрические характеристики эрозионного процесса, которые в свою очередь определяют производительность и качество обработки.

Было установлено, что с повышением степени неравновесности структуры твердого тела энергия выхода электрона снижается, что означает повышение эмиссионной активности. Следовательно, с повышением плотности дефектов кристаллического строения эмиссионная активность электродного материала возрастает, а стабильность и мощность дугового или искрового разряда увеличивается.

Более высокая скорость эрозионного разрушения (таблица 2 рисунок 1) твердых электродов объясняется повышенной плотностью дефектов кристаллического строения, приводящей к снижению энтальпии плавления, и, как следствие "этого более низкой эрозионной стойкости, характеризующейся критерием Палатника. Более высокая микротвердость является прямым следствием повышенной плотности дефектов кристаллического строения, в частности дислокаций.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции и уравнения регрессии для определения влияния энергии единичного разряда на скорость эрозионного разрушения электродов

Группа I II

№ образца 1 Фрезерный 2 Фрезерный 3 Фрезерный 1 Вырезанный ЭЭО 2 Штампованный 3 Фрезерный

г -0,77 -0,151 -0,624 -0,613 -0,405 -0,638

у = а + Рх 0,56-0,03х 0,44-0,003х 0,49-0,017х 0,48-0,020х 0,54-0,011х 0.59-0,031х

Исследование влияния роли вторичных структур на эрозионную стойкость титана, меди и их сплавов позволили установить, что при выбросе анодного и катодного вещества в межэлектродное пространство в ионизированном, парообразном, жидко-капельном и твердокристаллическом состоянии в процессе электроэрозионный обработки под действием высокой температуры в межэлектродной области стимулируется протекание плазмохимиче-ских, металлургических, диффузионных и других реакций, продукты которых частично осаждаются на поверхности анода и катода, образуя сложные структурные композиции. В результате электроэрозионная стойкость анода и катода будет определяться не столько исходным составом и структурой ма-

териалов, сколько свойствами вторичных поверхностных ооразовании. сформированных в комплексном процессе взаимодействия искрового разряда с веществом. Критерий Палатника в этом случае не является исключением. Вторичные поверхностные структурные образования могут существенно отличаться по теплофизическим свойствам от исходных материалов, приводя в общем случае к снижению критерия Палатника.

V, мгр/мин

— а- —

4 6 8 10 12 Е, пДч

- 1 - 378.2 МПа - фрезерованный

- 2 - 398 МПа - Фрезерованный

- 3 - 457 МПа - Фрезерованный

V, мгр/мин 0,7 0,6 0.5 0,4 0,3 0,2 0,1

О

а) I - первая группа;

•

• ♦ А- —. *

V --^ в

♦ —-в»

/ ♦ __«

/ «

1

8

10

12 Е, мД».

- 1- 430 МПа - Вырезанный ЭИ

- 2- 462 МПа- Штампованный ЭИ

- 3- 482 МПа - фрезерованные

б) II — группа электродов инструментов

Рис. 1. Влияние энергии единичного разряда на скорость эрозионного изнашивания электрода-инструмента.

На рисунке 2 показано влияние содержания меди на изменение критерия Палатника сплавов системы ТЧ -Си.

Рис. 2. Влияние концентрации меди на критерий Палатнгика сплавов системы Тл - Си

При электроэрозионной обработке электрод-инструмент разрушается неравномерно. В общем случае проявляется следующая закономерность. Наиболее активно подвержены разрушению участки поверхностей электрода, имеющие наибольшую кривизну, вследствие более высокой концентрации на них электрического заряда. В результате форма электрода при эксплуатации становится более округлой, происходит сглаживание острых кромок и углов. Однако при обработке отдельных материалов имеет место иной характер разрушения, когда процесс разрушения локализуется в узкой зоне, при этом изначально цельный электрод приобретает полую трубчатую форму, согласно рисунку 3.

Рис. 3. Характер процесса эрозионного разрушения медного электрода-инструмента при прошивке титанового сплава

Проведенный расчет теплофизической модели эрозионной обработки подтвердил, что максимальная температура на торце медного электрода диаметром 5 мм в процессе обработки совпадает с центральной осью электрода. Установлено, что температура в центре поперечного сечения электрода-инструмента существенно выше по сравнению с периферией, это является одной из причин его неравномерного эрозионного разрушения.

Проведенный химический анализ поверхностей электрода-инструмента сформированных в процессе обработки показал неравномерное распределение химических элементов. Исследованию подвергались зоны, представленные на рисунке 4, результаты исследования представлены в таблице 3.

4

Рис. 4. Зоны измерения химического состава поверхности электрода-инструмента после прошивки: а - «трубчатый»; б — «игольчатый» характер эрозионного разрушения.

Таблица 3

Элементный состав ( %) обрабатываемого материала и электрода-инструмента ;

Материал Т1 Си Мп Ре. N1 А1

ОТ4-1 96,61 0,11 1,11 0,12 0,01 2,0

новый электрод 99,98 0,004 0,003

поверхность 1 25,85 73,74 0,26 0,129

§ поверхность 2 95,8 0,13 0,83

поверхность 3 .95,8 0,83

поверхность 4 99,2 0,83

Образование «трубчатости» является наиболее неблагоприятным вариантом развития формы разрушения электрода, способствующим шлакованию. При образовании «игольчатости» имеет место уменьшение размеров

сечения прошиваемого отверстия, которое легко устраняется за счет калибрующей обработки.

В четвертой главе представлены исследования влияния режимов циркуляции рабочей жидкости, влияния продуктов эрозии и повышения плотности мощности на стабильность процесса электроэрозионной прошивки, представлены исследования микроструктуры шлаковочных образований на поверхности обрабатываемого материала и предложена модернизация генератора для электроэрозионной обработки.

Исследование влияния условий циркуляции рабочей жидкости, осаждения продуктов разрушения, повышения плотности мощности на характер протекания электроэрозионного процесса при прошивке проводилось на специальном стенде. Стабильность эрозионного процесса можно оценивать по динамике накопления количества импульсов и изменению скорости перемещения электрода-инстр>'мента.

Изменение скорости врезания электрода-инструмента при прошивке отверстий характеризует производительность электроэрозионной прошивки на различных этапах процесса, таких как врезание, обработка и калибровка на выходе электрода. При ухудшении условий циркуляции рабочей жидкости происходит сокращение технологического времени прошивки заготовки, при искусственном введении в межэлектродный промежуток продуктов деструкции наблюдается прекращение врезания электрода инструмента в тело заготовки до удаления их из межэлектродного промежутка, после чего процесс стабилизировался. Повышение плотности мощности выше критического спровоцировало возникновение шлаковочного процесса, после нормализации условий формирования импульсов врезание прекратилось. На рис. 5 представлено изменение скорости прошивки по глубине обрабатываемого отверстия.

1 — при стабильном искровом процессе; 2 - без циркуляции технологической

жидкости; 3 — после предварительного нанесения на обрабатываемую поверхность шлама; 4 — при модифицированном режиме импульсного тока.

В результате исследований удалось установить, что изменение условий циркуляции технологической жидкости и попадание в межэлектродный промежуток продуктов эрозии не оказывают доминирующего влияния на процесс возникновения шлаковки, в свою очередь возникновение и развитие шлаковочного процесса наблюдалось при модифицировании режима импульсов.

Одним из негативных вариантов протекания электроискрового и электроимпульсного процессов является образование в межзлектрсдном зазоре шлаковочных продуктов. Под шлаковкой понимают комплекс продуктов электрической и термической деструкции диэлектрической среды, состоящих из длинномерных углеводородных молекул, графитовых образований, выпадающих в осадок вместе с частицами эрозионногЬ разрушения анода и катода и удаляемых из межэлектродного зазора технологической жидкостью. Осаждаясь на обрабатываемой поверхности, шлаковые продукты вместе с метап-лическими частицами эрозионного разрушения образуют композиционную структуру, обладающую относительно хорошей электропроводностью. Шлаковые и эрозионные продукты, замыкая межэлектродное пространство, провоцируют переход электроискрового и электроимпульсного процесса'в дуговой, который в свою очередь приводит к сварке электрода-инструмента с обрабатываемым материалом, вынуждая останавливать технологический процесс электроэрозионной или электроимпульсной обработки.

Проведенные металлографические исследования позволяют раскрыть некоторые механизмы образования и основные стадии развития шлаковочного процесса при электроэрозионной прошивке титанового сплава ОТ4-1 электродом-инструментом из медного сплава М1. На рисунке 6 представлена фотография микроструктуры шлаковочного образования на поверхности обрабатываемой детали.

Рис. 6. Микроструктура шлакового образования при ЭЭО титанового сплава ОТ4-1 медным электродом-инструментом (х200)

В процессе эксперимента были выявлены изменения электрических параметров процесса, которые характеризуют момент возникновения шлаков-ки, на основании выявленной зависимости было разработан и изготовлен блок дополняющий схему генератора. В результате при работе генератора в процессе обработки блок управления и сигнализации возникновения шлаков-ки производит сравнение электрических параметров процесса, а в случае возникновении шлаковочного процесса отключает генератор и сигнализирует оператору о возникновении шлакования, не позволяя процессу развиться.

В пятой главе рассмотрено влияние технологий изготовления электрода инструмента на его физико-механические и эксплуатационные свойства, проведен анализ фрактальной размерности микролунок, определено влияние микроструктуры электрода инструмента на точность эрозионной обработки, предложен способ оптимизации технологического процесса изготовления электрода-инструмента.

Структурная технологическая наследственность проявляется в первую очередь в состоянии поверхностного слоя, физические свойства которого определяют электрические параметры межэлектродного промежутка. От состояния межэлектродного промежутка зависит стабильность и устойчивость искрового процесса, а также кинетика развития вторичных структур. Все эти факторы в совокупности влияют на динамику электроэрозионного процесса и качество обработки.

Технология изготовления деталей, в том числе и электрода, оказывает влияние в первую очередь на состояние поверхности и приповерхностного слоя. На рисунке 7 представлено распределение микротвердости в поверхностных слоях медного электрода, изготовленного штамповкой и электроэрозионной контурной вырезкой. Сам факт отличия микротвердости поверхностных слоев и сердцевины образцов указывает, что технология изготовления существенно влияет на структурные и механические свойства получаемого изделия. Микротвердость слоя, примыкающего к поверхности, для вырезанного электрода ощутимо превышает микротвердость штампованного. Медь относится к металлу слабо подверженному деформационному упрочнению, а скачек микротвердости приповерхностного слоя вырезанного электрода можно объяснить диффузией и поверхностным легированием элементов латунного проволочного электрода, осуществляющего процесс эрозионной вырезки. Микротвердость более глубинных слоев штампованного электрода превышает микротвердость вырезанного.

Эксперимент проводился на установке для моделирования единичного импульса в различных технологических средах: в керосине осветительном КО-ЗО ГОСТ 4753-68, дистиллированной воде и на воздухе. В результате проведенных экспериментов было установлено, что наибольший съем обрабатываемого материала наблюдается в керосине, при этом существенного различия между обработкой штампованным и вырезанным ЭЭО электродом-инструментом не наблюдается. В свою очередь было отмечено, что электрод изготовленный методом штамповки обладает более низкой эрозионной стойкостью по сравнению с вырезанным.

МПа

?50с

гмо

1500 1ооо

500

50 100 150 гоо" £50 300 . 350 ^ мкм

-о Штампованные ЭИ

. --о-- Вырезанный ЭМ

Рис. 7. Распределение микротвердости материала электрода-инструмента.

Проведенный фрактальный анализ геометрии микролунок позволил установить, что при эрозионной обработке на воздухе и в воде с повышением энергии единичного искрового разряда наблюдается тенденция увеличения | фрактальной размерности. Слабое влияние диэлектрических свойств технологической среды на фрактальный размер указывает, что развитость границ микролунок главным образом зависит от теплофизических констант обрабатываемого материала, а роль структуры электродного материала, диэлектрических свойств среды и энергетики разряда в рассматриваемых условиях обработки проявляется несущественно.

Характер проявления фрактальных соотношений при эрозионной обработке в керосине существенно отличается от процессов, протекающих на воздухе и в воде. С повышением энергии единичного разряда фрактальный размер уменьшается, при этом его численные значения и диапазон рассеивания принимают большие значения при использовании штампованного электрода по сравнению с вырезанным.

С целью определения влияния структурно технологической наследственности изготовления электрода инструмента на точностные параметры процесса были проведены эксперименты по определению точности получения отверстий при прошивке электродами изготовленными методом штамповки и электроэрозионной вырезкой. Обработка производилась как единичным электродом так и многоэлементным электродом инструментом титановой пластины марки ОТ4-1 толщиной 1,8 мм.

В результате экспериментов было установлено, что между эрозионной стойкостью материала и точностью обрабатываемого отверстия нет прямой зависимости. Эрозионная стойкость материала является физической характеристикой процесса, а точность обработки определяется суммарной погрешностью установки и характером локализации зон активного эрозионного разрушения, при этом технология изготовления электрода оказывает существенное влияние на точность электроэрозионной обработки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что вторичные структуры на рабочих поверхностях электрода-инструмента и обрабатываемой поверхности при электроэрозионной обработке могут сильно отличаются от исходных материалов по тепло-физическим и электрическим свойствам, приводя к изменению динамики искрового и эрозионного процессов, которые в свою очередь определяют весь ход течения технологической операции.

2. Установлено, что одной из причин повышенного локального раз- , рушения электрода-инструмента является образование вторичных структур с различной эрозионной активностью, вызванной переносом на его поверхность. продуктов эрозии обрабатываемого материала, характер осаждения которых определяется условиями обтекания технологической жидкости, режимами искрового процесса и распределением температурного поля.

3. Показано, что с образованием на обрабатываемой поверхности вторичных структур с высокими диэлектрическими свойствами вероятность развития в этих зонах шлаковочного процесса возрастает из-за повышения величины пробивного напряжения, вызывающего образование сажистых соединений, высокая концентрация которых приводит к перерождению искрового процесса в дуговой.

4. Скорость эрозионного разрушения электрода-инструмента определяется структурной технологической наследственностью, при этом технология изготовления медного электрода, обеспечивающая минимальную плотность дефектов кристаллического строения, позволяет создавать инструменты с более высокой эрозионной стойкостью.

5. С повышением условной энергии единичного искрового импульса скорость эрозии электрода меняется по экстремальной зависимости с наличием Максимума, а скорость удаления обрабатываемого материала монотон- ? но возрастает, из чего следует, что рациональные режимы электроэрозионной обработки должны соответствовать максимальным значениям условной энергии импульса. „

6. Эрозионная стойкость вторичных структур при обработке титановых сплавов всегда ниже по сравнению с исходным материалом, поэтому производительность обработки в значительной степени зависит от характера образования вторичных структур.

7. Экспериментально установлено, что с повышением скорости эрозионного разрушения 'электрода пропорционально возрастает активность удаления обрабатываемого материала, следовательно, более высокая производительность обработки достигается за счет использования менее эрозион-ностойкого электрода-инструмента.

8. Разработана и апробирована принципиальная схема модернизированной системы адаптивного управления, учитывающая изменение электрических характеристик межэлектродного промежутка и повышающая стабильность и устойчивость искрового процесса.

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих работах:

1. Ки.м В.А., Мазур С.П., Бутин A.B., Воронов В.М. Лазерное упрочнение твердого сплава/ Вестник государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комеомольский-на-Амуре государственный технический университет»/ Выпуск 4 «Паука на службе технического прогресса»; сборник 2, часть 1, 2004 г., стр. 39-44.

2. Бутин A.B., Ким В.А., Злыгостев A.M. Исследование эрозионной стойкости медного электрода инструмента при электроэрозионной обработке титановых сплавов/ Новые материалы и технологии в авиационной и ракетно-космической технике; тезисы докладов 3 конкурсной конференции; г. Королев, 2004 г., стр. 27-30

3. Ким В.А., Бутин A.B. Роль вторичных структур на рабочих поверхностях медного электрода-инструмента при электроискровом прошивании титанового сплава/ Металлообработка. - 2005 г. № 5, стр. 8-9.

4. Ким В.А., Бутин A.B., Любушкии Д.Н. Исследование вторичных структур на поверхностях электрода-инструмента при электроэрозионной обработке титановых сплавов/ Материалы международного симпозиума «Принципы и процессы создания неорганических материалов», г. Хабаровск, 12-15 апреля 2006 г., стр. 196- 197.

5. П.Р. по заявке № 2004118356/02(019802) от 17.06.2004 Генератор для электроэрозионной обработки/ Злыгостев A.M., Полетаев А.И., Бобошко А.И., Бутин A.B.

Подписано в печать 26.10.2006. Формат 60 х 84 1/16. Бумага писчая. Ризограф FR3950ep-<x. Усл. печ. л. 1,16. Уч. изд. л. 1.10. Тираж 100 экз. Заказ 20131.

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследований

1.1 Физические основы электроэрозионного процесса

1.2. Термодинамика эрозионного разрушения материалов, 12 удельная работа искрового разряда

1.3. Эрозия материалов электродов

1.4. Выводы и постановка задач исследований

Глава 2. Методики экспериментальных исследований

2.1. Объекты и методы исследования

2.2. Оборудование для проведения исследований

Глава 3. Исследование влияния режимов электроэрозионной обработки и технологии изготовления электрода-инструмента на его работоспособность

3.1. Исследование влияния режимов импульсно-дугового про- 3 5 цесса на эрозию электрода-инструмента

3.2. Влияние микроструктуры электрода инструмента на тех- 39 но логические параметры.процесса

3.3. Роль вторичных структур на эрозионную стойкость тита- 48 на, меди и их сплавов

3.4. Теплофизическая модель электроэрозионной прошивки

3.5. Прогнозированию формы разрушения электрода-инстру- 61 мента на основе анализа состава вторичных структур

Выводы по главе

Глава 4. Исследование процесса формирования вторичных 65 структур на рабочих поверхностях электродов при шлаковании >

4.1. Исследование влияния режимов циркуляции рабочей жидко- 65 сти на стабильность электроэрозионного процесса прошивки

4.2. Исследование микроструктуры шлаковочных образований 70 при электроэрозионной прошивке титановых сплавов медными электродами-инструментами

4.3. Модернизация генератора для электроэрозионной обра- 77 ботки.

Выводы по главе

Глава 5. Влияние структурно-технологической наследственно- 82 сти изготовления электрода-инструмента на качество электроэрозионной обработки

5.1. Влияние технологии изготовления электрода-инструмента 82 на его физико-механические и эксплуатационные свойства

5.2. Анализ фрактального размера'микролунок, образованных 90 единичным искровым разрядом

5.3. Влияние микроструктуры электрода-инструмента на точ- 95 ность эрозионной обработки

5.4. Оптимизация технологического процесса изготовления 101 многоэлементного электрода инструмента

Выводы по главе

Актуальность работы. Электроэрозионное формообразование широко применяется в различных отраслях машиностроения при обработке поверхностей, изготовление которых не имеет других альтернативных вариантов. Процессы, сопровождающие электроэрозионную обработку, определяются физикой взаимодействия материала с концентрированным потоком энергии, инициированным искровым или импульсно-дуговым разрядом. Неотъемлемым звеном этих процессов является образование вторичных структур на рабочих поверхностях обрабатываемого изделия и электрода-инструмента. Развитие вторичных структур приводит к изменению всех сопутствующих процессов, которые в конечном итоге определяют стабильность искровых разрядов, кинетику эрозионных механизмов, качество обработанной поверхности и производительность обработки.

Эрозионная обработка титановых сплавов производится, как правило, электродами из меди, которая только в равновесных состояниях может образовывать с титаном более семи структурных модификаций, обладающих различными электрическими, теплофизическими и эрозионными свойствами. Такая ситуация является типичной и характерной для большинства сочетаний обрабатываемых и электродных материалов, встречающихся при электроэрозионной обработке.

Электроэрозионная прошивка глубоких отверстий сопровождается комплексом негативных явлений, таких как образование шлаковки, развитие «трубчатости» при эрозионном разрушении электрода и другие, которые могут быть объяснены только с учетом развития вторичных структур. Роль вторичных структур при электроэрозионной обработке в обеспечении стабильности искрового и эрозионного процессов, а также их влияние на качество и производительность обработки остается во многом не освещенной. Желание раскрыть эти связи определило актуальность выбранной темы исследования, которая позволит выявить новые резервы управления производительностью и качеством электроэрозионной обработки.

Целью диссертационной работы является исследование влияния вторичных структур на характер протекания эрозионных процессов для выявления скрытых резервов управления качеством и производительностью электроэрозионной обработки титановых сплавов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Раскрытие роли структурной технологической наследственности изготовления электрода-инструмента на искровые и эрозионные параметры процесса.

2. Исследование влияния процесса взаимного массопереноса при электроэрозионной обработке титановых сплавов медными электродами-инструментами на их эрозионные свойства.

3. Исследование условий обтекания технологической жидкости, исходной структуры электрода-инструмента и вторичных образований на рабочих поверхностях на процесс возникновения шлакования.

4. Разработка алгоритмов управления электроискровым процессом для устранения шлакования.

5. Разработка технологических рекомендаций для повышения качества и производительности процесса электроэрозионной обработки.

Научная новизна:

1. Установлено, что в процессе взаимного массопереноса электродных материалов на рабочие поверхности электрода-инструмента неравномерно осаждаются частицы заготовки, вызывая развитие вторичных структур с различной эрозионной стойкостью, которые вызывают неравномерное эрозионное разрушение электрода при электроэрозионной прошивке. Объяснена причина локализации повышенного эрозионного разрушения медного электрода-инструмента в центральной области поперечного сечения при прошивке титановых сплавов.

2. Раскрыта причина различной эрозионной стойкости электрода-инструмента, изготовленного по различным технологиям, а также связь между активностью эрозионного процесса и качеством эрозионной обработки.

3. Показано, что область аномального падения скорости эрозии медного электрода с увеличением энергии единичного разряда связана с образованием вторичных структур с повышенной эрозионной стойкостью.

4. Предложен способ адаптивного управления процессом электроэрозионной прошивки, основанный на отслеживании изменения электрических параметров процесса, вызванного развитием вторичных структур на поверхностях обрабатываемой детали и электрода-инструмента, приводящих к изменению электрических параметров межэлектродного промежутка.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования взаимного массопереноса материалов электродов и связанная с ним неравномерное эрозионное разрушение.

2. Результаты исследования влияния структурно-технологической наследственности изготовления электродов-инструментов на искровые, эрозионные и точностные параметры процесса.

3. Метод управления процессом формирования на поверхности обрабатываемой заготовки вторичных структур основываясь на изменении электрических параметров.

Практическая ценность и реализация работы:

- Получен комплекс экспериментально-теоретических зависимостей, позволяющих прогнозировать качество электроэрозионной обработки с учетом свойств вторичных структур.

- Обобщены технологические рекомендации по выбору технологии изготовления электрода-инструмента с учетом требуемого качества электроэрозионной обработки.

- Разработана и апробирована принципиальная схема модернизированной системы адаптивного управления, учитывающая изменение электрических характеристик межэлектродного промежутка и повышающая стабильность и устойчивость искрового процесса.

Технологические рекомендаций и модернизированная система адаптивного управления внедрены на ОАО «КнААПО». Результаты работы использованы в учебном процессе на кафедре «Материаловедения и технологии новых материалов» КнАГТУ.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены:

- на международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов». Хабаровск, 2006 г.

- на III конкурсной конференции «Новые материалы и технологии в авиационной и ракетно-космической технике». Королев, 2004 г.

- на ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов ГОУВПО КнАГТУ.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 5 работах, в том числе в 2 тезисах докладов на научно-технических конференциях и семинарах, в 2 статьях научно-технических изданий, в одном изобретении.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Установлено, что вторичные структуры на рабочих поверхностях электрода-инструмента и обрабатываемой поверхности при электроэрозионной обработке могут сильно отличаются от исходных материалов по теплофизическим и электрическим свойствам, приводя к изменению динамики искрового и эрозионного процессов, которые в свою очередь определяют весь ход течения технологической операции.

2. Установлено, что одной из причин повышенного локального разрушения электрода-инструмента является образование вторичных структур с различной эрозионной активностью, вызванной переносом на его поверхность продуктов . эрозии обрабатываемого материала, характер осаждения которых определяется условиями обтекания технологической жидкости, режимами искрового процесса и распределением температурного поля.

3. Показано, что с образованием на обрабатываемой поверхности вторичных структур с высокими диэлектрическими свойствами вероятность развития в этих зонах шлаковочного процесса возрастает из-за повышения величины пробивного напряжения, вызывающего образование сажистых соединений, высокая концентрация которых приводит к перерождению искрового процесса в дуговой.

4. Скорость эрозионного разрушения электрода-инструмента определяется структурной технологической наследственностью, при этом технология изготовления медного электрода, обеспечивающая минимальную плотность дефектов кристаллического строения, позволяет создавать инструменты с более высокой эрозионной стойкостью.

5. С повышением условной энергии единичного искрового импульса скорость эрозии электрода меняется по экстремальной зависимости с наличием максимума, а скорость удаления обрабатываемого материала монотонно возрастает, из чего следует, что рациональные режимы электроэрозионной обработки должны соответствовать максимальным значениям условной энергии импульса.

6. Эрозионная стойкость вторичных структур при обработке титановых сплавов всегда ниже по сравнению с исходным материалом, поэтому производительность обработки в значительной степени зависит от * < характера образования вторичных структур.

7. Экспериментально установлено, что с повышением скорости эрозионного разрушения электрода пропорционально возрастает активность удаления обрабатываемого материала, следовательно, более высокая производительность обработки достигается за счет использования менее эрозионностойкого электрода-инструмента.

8. Разработана и апробирована принципиальная схема модернизированной системы адаптивного управления, учитывающая изменение электрических -характеристик межэлектродного промежутка и повышающая стабильность и устойчивость искрового процесса.

1. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электрическая эрозия металлов. М.Л: Государственное энергетическое издательство, 1944. 28 с.

2. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Физика искрового способа обработки металлов. М.: ЦБТИ МЭП СССР, 1946. 76 с.

3. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Изыскание новых применений электричества/ Электронная обработка материалов. 1977. № 5. с. 5-19.

4. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Эволюция электрохимического способа размерной обработки материалов/ Электронная обработка материалов. 1977. № I.e. 5-8.

5. Золотых Б.Н. О физической природе электроискровой обработки металлов/ Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. № 1 с. 3869.

6. Золотых Б.Н. Физические основы электроискровой обработки металлов. М.: Гостехтеориздат, 1953. 108 с.

7. Золотых Б.Н. -Основные вопросы качественной теории электроискровой обработки в жидкой диэлектрической среде/ Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР , 1962. с. 5-43.

8. Золотых Б.Н., Круглов А.И. Тепловые процессы на поверхности электродов при электроискровой обработке металлов/ Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР , 1960. с. 65-85.

9. Лившиц А.Л. и др. Электроимпульсная обработка. М., «Машиностроение», 1967.

10. Лившиц А.Л., Кохановская Т.С. Характеристики межэлектродных зазоров/ Электрофизические и электрохимические методы обработки. НИИ-МАШ, 1971. №5, с. 1-5.

11. Лившиц А.Л., Меламед Л.Э. О тепловом критерии эрозионной стойкости материалов/ Электрофизические и электрохимические методы обработки. НИИМАШ, 1970. № 3, с. 1-7.

12. Лившиц. A.JIf, Отто М.Ш. Способ электроэрозионной обработки с малым износом электрода инструмента. Авт.'свид. СССР № 131117.

13. Фотеев Н.К. Особенности поверхностей, обработанных электроэрозионным способом/ Электроэрозионная обработка материалов. 1979. № 6. с. 5-8.

14. Фотеев Н.К., Спришевская И.А. Расчет температурных полей в поверхностном слое детали, обрабатываемой электроэрозионным способом/ Электронная обработка материалов. 1991. № 2. с. 9-11.

15. Фотеев Н.К. Качество поверхности после электроэрозионной обработки/ СТИН. 1997. № 8. с. 43-48.

16. Левит М.Л. Температурное состояние электродов в процессе электроэрозионной обработки/ Электрофизические и электрохимические методы обработки. НИИМАШ, 1969, № 2.

17. Левит М.Л. Исследование влияния теплового режима в межэлектродной полости на производительность электроэрозионных копировально-прошивочных станков. ЭНИМС.41972.

18. Палатник Л.С. Превращения в поверхностном слое металла под действием электрических разрядов/ Изв. АН СССР. Сер. физ. 1951. т 15, № 1. с. 8086.

19. Палатник Л.С., Любарский И.М., Бойко В.Г. О структуре «белой» зоны/ физ. мет. и металловедение . 1956. т. 2, вып. 2 с. 55-60.

20. Палатник Л.С. Рентгенографические исследования превращений в поверхностном слое металлов, подвергшихся воздействию электрических разрядов/Изв. АН СССР. Сер. физ. 1951. т. 15, № I.e. 121-125.

21. Золотых Б.Н. Электроискровая обработка металлов. Вып. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

22. Золотых Б.Н. Связь чистоты поверхности после электроэрозионной обработки с параметрами единичных лунок.- Вестник машиностроения, 1959, № 10.

23. Верхотуров А.Д. Физико-химические основы электроискрового легирования металлических поверхностей. Владивосток: Дальнаука, 1992. 180 с.

24. Месяц Г.А. Эктоны. Часть 1. Екатеринбург: Наука, 1993. 183 с.

25. Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Макаров П.В. и др. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. Новосибирск: Наука,i '1995. в 2-х томах*, 618 с.

26. Намитоков К.К. Электроэрозионные явления. М.: Энергия, 1978. 456 с.

27. Лазаренко Н.И. Изменение исходных свойств поверхности катода под действием электрических импульсов, протекающих в газовой среде. В сб.: электроискровая обработка металлов, вып. 1, М.: изд. АН СССР, 1957.

28. Золотых Б.Н., Мельдер P.P. Физические основы электроэрозионной обработки . М.: Машиностроение, 1977.

29. Некрашевич И.Г., Бакуто И.А. Механизм эрозии металлов при электрическом импульсном разряде.: Сборник научных трудов ФТИ АН БССР, вып. 6, Минск: изд. АН БССР, 1960.

30. Некрашевич И.Г., Бакуто И.А. К вопросу о современном состоянии теоретических представлений об электрической эрозии. Механизм эрозии металлов при электрическом импульсном разряде.: Сборник научных трудов ФТИ АН БССР, вып. 6, Минск: изд. АН БССР, 1960,

31. Стекольников И.С. Исследования'" начальной стадии разряда при очень малых межэлектродных промежутках/ Известия АН СССР. № 7. с 985-994.

32. Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электронно-лучевой обработки материалов. М.: Машиностроение. 1978. 239 с.

33. Лазаренко Б.Р., Городекин Д.И., Краснолоб К.Я. Динамическая теория выброса материала электрода коротким электрическим импульсом и закономерности образования ударных кратеров./Электронная обработка материалов. 1969. №2 с. 18-23.

34. Золотых Б.Н., Гиоев К.Х. Роль факелов импульсного разряда в передаче энергии и эрозии электродов. В кн.: Физические основы электроискровой обработки материалов. М.: Наука. 1966. с 16-31.

35. Золотых Б.Н. Электроискровой контактный способ упрочнения металлических поверхностей. М., Л.: Госэнергоиздат, 1951.

36. Золотых Б.Н. Коробова И.П., Стрыгин З.М. О роли механических факторов в процессе эрозии в импульсном разряде. В сб.: Физические основы электроискровой обработки. М.: Изд-'во «Наука». 1966. с 63-73.

37. Верхотуров А.Д. Исследования закономерностей процесса электроискрового легирования поверхности тугоплавкими материалами и их соединениями. Кандидатская диссертация, Киев: ИПМ АН УССР, 1971.

38. Самсонов Г.В., Верхотуров А.Д., Бовкун Г.А., Сычев B.C. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Киев: Наукова думка. 1976. 220 с.

39. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Прядко Л.Ф., Егоров Ф.Ф. Электродные материалы для электроискрового легирования. М.: Изд-во Наука. 1988. 224 с.

40. Верхотуров А.Д. Эрозионная стойкость тугоплавких металлов. Электронное строение и физико-химические свойства тугоплавких металлов и соединений. К.: «Наукова думка». 1980. с. 37-43.

41. Самсонов Г.В., Верхотуров А.Д. Влияние межэлектродной среды на эрозию материала анода при электроискровом легировании./ Электронная обработка материалов. 1974. № 1. с. 33-35.

42. Верхотуров А.Д. Физико-химические основы эрозии материалов при электроискровом.легировании. Владивосток: Препринт. Институт машиноведения металлургии ДВО АН СССР. 1991. 66 с.

43. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Современный уровень развития электроискровой обработки металлов и некоторые научные проблемы в этой области./ в вн.: Электроискровая обработка металлов, вып. 1.- М.: Изд-во АН СССР, 1957.-с. 9-37.

44. Лазаренко Н.И. Современный уровень и перспективы развития электроискрового легирования металлических поверхностей. Электронная обработка материалов, 1967, № 5.

45. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Физика искрового способа обработки металлов. М.: ЦБТИ МЭП СССР. 1946. 76 с.

46. Волченкова Р.А. Связь, между теплосодержанием и физико-механическими и эрозионными характеристиками металлов.//Электронная обработка материалов. 1973. № 4. с. 58-62.

47. Палатник JI.C. Фазовые превращения при электроискровой обработке металлов и опыт установления' крйтерия наблюдаемых взаимодействий. ДАН ССР, 1935. т. 89, № 3, с. 433-455.'

48. Афанасьев П.В. О связи между величиной электрической эрозии и физическими константами материалов. В кн.: Сборник трудов Белорусского политехнического института. 1955. вып. 49.

49. Коваленко B.C., Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф., Подчерняева И.А. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов. М.: «Наука». 1986. 277 с.

50. Самсонов Г.В., Прядко Л.Ф., Прядко И.Ф. Электронная локализация в твердом теле. Мл «Наука». 1976. 315 с.

51. Самсонов Г.В., Лемешко А.Н. Закономерности электроискрового разрушения тугоплавких металлов с углеродом, бором. / Электронная обработка материалов. 1969. № 6. с 3-6.

52. Альбински К. Исследование эрозионной устойчивости рабочих электродов при электроискровой и электроимпульсной обработке. / СТИН. 1964. № 7. с. 11-13.

53. Елисеев Ю.С., Крымов В.В., Митрофанов А.А., Саушкин Б.ГТ. и др. Физико-химические методы обработке в производстве газотурбинных двигателей. М.: Дрофа, 2002. -656 с.

54. Зингерман А.С., Лившиц А.Л., Аронов А.И. Износ электродов-инструментов из графитированного материала при электроэрозионной обработке./СТИН. 1961, №6.

55. Фролов В.Я. Тепловая модель электроэрозионного процесса/ Материалы МНТК «Электрофизические и электрохимические технологии». СПб.: СПб.ГТУ 1997. с. 44-45.

56. Ким В.А., Бутии А.В., Роль вторичных структур на рабочих поверхностях медного электрода-инструмента при электроискровом прошивании титанового сплава/ МО, 2005, № 5 е.- 8^,

57. Могилевский И.З., Линедкий ЯЛ., Исследование физико-химических изменений в поверхностных слоях сталей и сплавов после электроискровой обработке в керосине/ Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР, I960,- с. 98-114.

58. Фотеев Н.К., Капырин А.А. Перенос материала электрода-инструмента на поверхность детали в процессе размерной электроэрозионной обработки/ Электронная обработка материалов. 1986. № 2. с. 23-25.

59. Верхотуров А.Д., Рогозинская А.А., Тимофеева И.И. Формирование упрочненного слоя при электроискровом легировании сталей и титановых сплавов. Киев: Изд-во «Знание» УССР, 1979. 28 с. Сер. Металлургия.

60. Верхотуров А.Д., Исаева Л.П., Тимофеева И.И. Возможности поверхностной карбидизации тугоплавких металлов при электроискровом легировании/ Порошковая металлургия. 1980. № 6. с. 42-47.

61. Могилевский И.З., Чаповая1 С.А'. Металлографическое исследование поверхностного слоя стали после электроискровой обработки/ Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. Вып. 1. с. 95-116.

62. Шапиро М.Л. Влияние измененного слоя на качество поверхности вырубаемой детали./ Электрофйзические и электрохимические методы обработки, НИИМАШ, вып 2. 1969 г.

63. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Ю. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин.- М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

64. Золотаревский B.C. Механические свойства металлов. М.: МИСИС, 1998.400 с.

65. Современные технологии авиастроения/ коллектив авторов; под ред. А.Г. Братухина, Ю.А. Иванова. М.: Машиностроение, 1986. 320 с.

66. Приоритетные авиационные технологии: В 2-х книгах/ под ред. А.Г. Братухина М.: Изд-во МАИ, 2004.-1-736 с.

67. Бекренев А.Н., Камашев А.В. Определение границ структурно-фазовыхпревращений в сталях при лазерном воздействии./ Физика и химия обработкиtматериалов, № 2,1995 г., ст 19-23,

68. Клименов В.А., Иванов Ю.Ф., и др. Формирование структуры и механизмы упрочнения поверхностных слоев нержавеющей стали, обработанной низкоэлектрическим сильноточным электронным пучком./ Физика и химия обработки материалов, № 2,2001 г., ст 41-47.

69. Мулин Ю.И., Климанова Л.А., Ярков Д.В. Феноменологическое описание закономерностей формирования поверхностного слоя при электроискровом легировании./ Физика и химия обработки материалов, № 3, 2000 г., ст 50-56.

70. Фотеев Н.К. Качество поверхности после электроэрозионной обработки./ СТИН, № 8, 1997 г., ст. 43-48.

71. Кравец А.Т., Ривкин Э.М., Синяговский А.Ф. Технологическое обеспечение повышенных эксплуатационных свойств изделий при ЭЭО. / Сборник докладов. Международный симпозиум по электрическим методам обработки. Москва СССР, 1986, с 63-69.

72. Безбах Н.В., Дубовицкая Н.А., Снежков В.А. Влияние поверхностно-пластической деформации электроискровых покрытий на усталостную прочность стальных деталей./ Металловедение и термическая обработка металлов, -№3, 1993 г., ст. 69-76.л *

73. Шапиро M.JL Влияние измененного слоя на стойкость твердосплавных матриц вырубных штампов./ Электрофизические и электрохимические методы обработки. М., НИИМАШ, 1978, № 3, ст 10-13.

74. Глаголев Н.Н., Левит М.Л. Особенности электроэрозионной обработки титана и сплавов на его основе / Электрохимическая обработка. Технология, оборудование, станочные системы. М.: ЭНИМС, 1987.

75. Корнилов И.И. Титан. М.: Наука, 1975.

76. А.с. 1098735 СССР, МКИ В 23 Р 1/100. Способ электроэрозионной обработки титана и его сплавов / М.Л. Левит, Н.Н. Глаголев, Н.М. Арнольди и др. № 3456854/25-08. Заявл. 28.06.82. Опубл. 23.06.84. Бюл.№3.

77. Иоффе В.Ф., Коремблюм М.В., Шавырин В.А. Автоматизированные электроэрозионные станки. Л.: Машиностроение, 1984. - 227с.

78. Ван Уэ-минь, Лю Ин-чун, Хуан Цэ-нин, Ли Ши-бо. Спектральный анализ радиочастотных сигналов при электроэрозионной обработке и их применение./ Сборник докладов. Международный симпозиум по электрическим методам обработки. Москва СССР, 1986, с 63-69.

79. Справочник по авиационным материалам. Изд. 5-е. ОТВ. Ред. А.Т. Туманов. Том II. Цветные сплавы. Часть 2. М.: Машиностроение. 1966. 471 с.

80. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статические методы планирования экспериментальных экспериментов. М.: Наука. 1965. 412 с.

81. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. Нижний Новгород.: Изд-во НГУ им. Н.И. Лобачевского, 1993,- 490 с.

82. Статические методы в инженерных исследованиях. Под ред. Г.К. Круга. -М.: Высшая школа, 1983. -216с.

83. Хитоси Кумэ Статические методы повышения качества М.: Финансы и статистика, 1990.-304с.

84. Теория статистики. Под ред. Гл, Громыко М.: Инфра-М, 2002. - 414с.

85. Фотеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки. М.: Машиностроение, 1980. : * • " "» V*

86. Левит M.JL, Падалко О.В. Материалы и методы для изготовления фасонных электродов-инструментов электроэрозионных копировально-прошивочных станков: ЭНИМС; Москва 1975 г.

87. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Под ред. Власова В.А. JL: Машиностроение, 1988.

88. Ставицкий Б.И. Электроискровая обработка металлов. Вып. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

89. Могилевский М.З., Чаповая С.А. Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

90. Иванова B.C., Баланкин JI.C., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. -М.: Наука, 1994. 383 с.

91. Фракталы в физике. Ред. Л.Пьетронеро, Л.М.Тозатти. М.:Мир, 1988. с.

92. Mecholsky J.J., Passoja D.E., Feinberg-Rigel K.S. Quantitative analysis of brittle fracture surfaces using fractal geometry. J.Am.Ceram.Soc., 1988, 72, N1, 6065.

93. Федер Й. Фракталы. М.:Мир, 1991. с.

94. Underwood Е.Е., Banerji К. Fractals in fractography. Mater.Sci.Eng., 1986, 80, N1,1-14.

95. Hornbogen E. Fractals in Microstructure of metals. Int.Mat.Rev., 1989, 34, N6, 277-296.

96. Diskardt R.H., Haubensak F., Ritchie R.O. On the interpretation of the fractal character of fracture surfaces. Acta MetMater. 1990,38, N2, 143.

97. Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature. New York: Freeman, 1983.

98. Jiang X., Jianghong C.U.I., Longxiang M.A. Fractal dimension of cavities shape during superplastic deformation of high strength AI alloy 7475. Acta Met-all.Sinica, 1990, 26, N4, B286-B289.

99. Соловов В.Н. Выбор и влияние рабочей среды при многоконтурной мног ' t 'гоэлектродной обработке на электроэрозионных станках / Электрофизические и электрохимические методы обработки. Вып. 2. М.: НИИМАШ, 1969.-с 15-21.

100. Яшин П.С., Смоленцев В.П., Исследование процессов, происходящих нал t «электродах при ЭлектроэроЗйонно'й-' обработке./ Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1973.-№ 7-1-6.

101. Месяц Г.А. Эктоны. Часть 2. Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994.-244с.

102. Злыгостев A.M., Дун В.А., Сафонов А.А. Опыт электроэрозионной прошивки отверстий в деталях из титановых сплавов/ Станки и инструмент. 1988. №2.-с. 36.

103. Злыгостев A.M., Кузьмин В.Ф., Бобошко А.И. Электроэрозионная обработка тонких титановых панелей./ СТИН. 2001. № 6 с. 37-38.1. РН-КОМСОМОЛЬСКИЙ НПЗобщество с ограниченной ответственностью1. УТВЕРЖДАЮ

104. Начальник управления по надзору и ремонту т^^ОШ^^ского оборудованиярханик1. Лукьянов2006 г.1. АКТ

105. Эффект от опробования результатов работы выражен в повышении качества выполнения электроэрозионных операций и повышении стабильности технологического процесса электроэрозионной прошивки глубоких отверстий.

106. Начальник отдела технического надзора

107. Начальник ремонтно-механического цеха

108. Начальник лаборатории неразрушающих методов контроля1. И. Ефимов Н.И. Соболева1. С.И. Сойнов1. Теп МЭ171ЭЭ70Э5оюко иэ17)Ea2sea1. E-mail knpz®rosnefcru

109. Адрес 691С07 Хабаровский края, г Комсомольск r-ia-Амуре ул. Ленинградская 1151. УТВЕРЖДАЮ

110. ЩШшаои работ^рг:н., профессор1. Евстигнеев А.И.

111. Использовании результатов диссертационной работы Бутина А.В. в учебном процессе1. Комиссия в составе:председатель: Ким В.А., д.т.н., профессор, зав. кафедры «Технологии новыхматериалов и материаловеденья»; члены комиссии: Башков О.В. к.т.н., доцент;

112. Мельников Д.В. к.т.н., доцент.