автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Повышение эффективности плазменной резки путем интенсификации теплообмена в полости реза

технический уяяэерспгез1 т. Н.Э. Баумана

КАБА2БА Ту льнара Джадалбвковна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛАЭКЕННОЙ РЕЗКИ ПУТЕМ ШЕНЯШКАВДИ ТШООШЕИА В ПОЛОСТИ РЕЗА .

(05.03.06. - Технология и машины сварочного производства)

Автореферат диссертации на соискание ученой , стеяени кандидата технических наук

Fa правах рукопиоя •

Москва - 1993

Работа выполнена в Московском ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордана Трудового Красного Знамени государственном техническом у^иварсгтата ем. Н.З. Баумана и Биикзкском политехническом алотитуте.

Еаучв&й руководитель - доктор технических наук, профессор

ШШЬСКИЙ В.М.

Официальные ошоненты: доктор технических наук

АЛЕКСЕЕВ A.B.; кандидат технических наук ОТКЙДАЧ Л.Г.

Ведущее предприятие - ШЦ "Электротехника"

(г, Бишкек)

Защита, диссертации состоится ^мХёфЛ 1993 г, на заседании специализированного совета К 053,15,03 в Нос-яозокои ордена Ленина, ордена Октябрьской РеволюаЕК в ордена Трудового Краоного Знамени государственном техническом университете ш, Н.Э. Баушна по адресу: Москва, Б-5, 2-я Бауманская ул., б.

Ваш отзыв на автореферат в I экз., заверенный печать», дросим выслать яо указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного технического университета ш. Н.Э, Баушна. Автореферат разослан •" ff " h/tßld IS93 г.

Телефон для справок 267-09-63

. УЧЕШЙ СЕКРЕТАРЬ ■ специализированного совета я.т.в., доцент

Подписано к печати 02.07,93 Объем I д.л. Тираж 100 экз. Заказ № 390 Типография ЛГТУ им. НЗ.Баумана

В.И. МИД

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время способ плазменной резка металлов широко применяется в различных отраслях машиностроения при заготовительных операциях. Высокая концентрация энергии дугового разряда я возможность еа использования для резки любых ызталлов определили перспективность опособа шазменной резки. В этой области работали такие ученые как Васильев К.В.» Быковский Д.Г.„ Шапиро И.С., Эоибян Э.Ы., Киселев Ю.Я., Манфред фон Ардане, Браунинг И.„ Бошнаков И., Нисигуои К» и др. ■

Эффективность процесса плазменной резки определяется его производительЕостьв а качеством получаемого реза. Анализ путай повышения эффективности плазменной резки показал, что вой известные способы связаны о совершенствованием оборудования и технологии резка и направлены на увеличение моодости плазменной дуги , являющейся режущим инструментом, что позволяет повысить производительность процесса резки а качество реза, но приводит так-ке к увеличение теплоэнергетических затрат.

Так как в процессе плазменной резки происходит локальное выплавление металла плазменной дугой,, очевидно, что от интенсивности тепловых процессов в полости реза завесит эффективность процесса резки. С этой точки зрения перспективно применение высокоэЕтальпайных активных молекулярных газов в качестве плаз-ыообразувдей среды, но их применение ограничено сниканием ресурса работы конструктивных элементов плазмотрона - генератора плазменного потока. Кроме того, увеличение токопроводящвго и тепло- • вого радцусов столба дгги за ерэзом соплового отверстия плазмо-6 трона в результата конвективного теплообмена с окружающей средой приводит к уменьшению температуры и окорости истечения плазменного потока, неравномерности теплопередачи от плазменного потока к разрезаемому металлу до его толщине, что является одной из основных причин снижения качества реза.

Данная работа доовящева разработка мер повышения качества и производительности процесса плазменной резки посредством интенсификации тепловых процессов в полости, раза о

Цель работы. Повышение эффективности плазменной резки металлов путем интенсификации процесса теплообмена в полости реза

с позиции повышения качества и производительности процэсса плазменной резки.

Методу исследования. Основные результаты диссертационно! работа получена путем численных расчетов и экспериментальных исследований. Численный расчет параметров, характеризующих процесс теплообмена в полости реза в зависимости от свойств разрезаемого металла и параметров плазменного потока, проводилось на основе решения сопряженной задачи теплообмена с использованием ЭВМ, Для проведения экспериментальных исследований было разработано специализированное устройство.

Научная новизна,

1. Показано8 что уиеньаенае теплопередачи от столба дуги

к разрезаемому металлу по высоте реза приводит к увеличении вязкости кидкого металла в нижней части раза» что служит основной причиной образования "отставания" при термической резке и требует выравнивания теплопередачи по высоте реза.

01раничение плазменной дуги в полости реза со стороны обратной направлению резки и образование, таким образом, замкнутого канала изменяет характер течения расплавленного металла по поверхности реза. Поток жидкого металла формируется преимущественно в продольном направлении, что приводит к дополнительному тепловому вкладу в нищей части реза от расплавленного металла, нагретого в верхней части до более высоких температур.

2. Установлено, что скорость движения ыежфазной границы жидкого и твердого металла (скорость плавления) в верхней и нижней границах реза при ограничении плазменной дуги со стороны, противоположной направлению резки, уменьшается до 10%, в то время как в обычных условиях она отличается на 35-40$.

Практическая ценность работы. Разработана математическая модель процесса теплообмена в полости реза при плазменной резке, позволяющая исследовать тепловые процессы и характер течения расшива в полости реза в зависимости от параметров плазменного потока.

Разработано устройство для ограничения дуги в полости реза, позволяющее повысить качество реза (уменьшить в 2-3 раза отклонение перпендикулярности реза), увеличить на 15-20,? скорость резки. Устройство внедрено в комплексе с другими ра-2.

ботами на Отеком насооном заводе (г. От), Общий годовой экономический еффзкг составил 40 ООО рублей в ценах 1988 г.

Апробация работы. Основные положения работы докладывалась на научном семинаре кафедры И1£ашиш а автоматизация сварочных процессов" МПУ им. Н.Э. Баумана; на Всесоюзной научно-технической конференции "Концентрированные потоки энергии в обработке и соединении материалов" (Пенза, 1991 г.)г аа научно-технича-скои совещании "Прогрессивные техпроцессы н оборудование з сварочном производстве" (Нахабаяо, декабрь 1991 г.); га научно-технической конференции стран СИГ ("Производство и надежность сварных конструкций*о Москва, 1993 г.).

Структура у. объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов ло работе и примечания. Изложена аа 136 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 8 таблиц, 94 наименований литературных источников а приложения.

Работа была выполнева при научной консультации к.т.п, доцента С. Кыдыралиева.

СОДЕШНИЕ РАБОТУ!

Глава I содержит анализ путей повышения эффективности процесса плазменной резки. Эффективность, миазменной резки оценивается качеством я производительностью процесса при минимальных теплоэнергетических затратах. Проблема повышения эффективности процесса плазменной резка связана о совершенствованием оборудования и технологии процесса, направленных на повышение ыощ-е вооте плазменной дуга и степени концентрации ее на поверхности обрабатываемого металла.

Повышение мощности плазменной дуга связано о изменением конструктивных параметров дуговой камеры плазмотрона, технологических параметров резка и включает меры, направленные на повышение мощности дуга за счет увеличения тока или напряжения. Более предпочтительно повышение напрякения дуги, т.к. увеличение тока приводит к повышенно тепловой нагрузки на электрод и сопло плазмотрона, сокращая срок юс работы. Повышение напряжения дуги достигается обеспечением сжатия отолба дуги, т.е. его более высокой сконцентрированности, что воздаако при определенной геометрии дуговой камеры плазмотрона, определенном

. ' 3.

расхода и специальном способе подачи длазмообразуицай средн. от состава которой такха зависит валичшш напряженности влектриче-екого иоля столба дуги. Однако увеличение мощности плазменной дуге приводит к возрастании тепловой нагрузке ш составные элементы плазмотрона,, что оказывает на них раэрулштелгаое воздействие г сокращает срок их работы. Таким образом, возникает необходимость поиска дополнительных возможностей повышения эффективное« плазменной резки«

В процессе плазменной резки металлов в результате направленного теплового воздействия источника нагрева происходит выплавление металла по поверхности его нахрева«, Интенсивность выплавления металла определяется интенсивностью теплопередачи от столба дуги, т.е. зависит от концентрации тепловой энергии на поверхности металла. С этой позиции известно применение в качестве длазмообразующей среда высокоэнтальпийкых молекулярных активных газов, повышающих эффективность процесса резки вследствие дополнительного ввода тепла из-за экзотермической реакции активных компонентов плазменного потока с металлом в полости реза, но при этом также снижается стойкость элементов плазмотрона .

Анализ характера теплопередачи от источника нагрева металлу в полости реза подтверждает возможность существования дополнительных мер повышения эффективности процесса плазменной резки.

На основе этого анализа бшш сформулированы следующие задачи:

1. Разработка математической модели процесса теплообмена в полости реза.

2. Разработка принципов интенсификации процесса теплопередачи хуги металлу в полости реза.

3. Разработка устройства, позволяющего ограничение в формирование дуги в полости реза.

4. Внедрение результатов работы в производство.

Б главе'2 на основе решения уравнения баланса энергии, составленной по схеме Васильева К.В., и в "отличие 'от нее, учитывающее также ту часть мощности, которая уходит на удаление расплава из полости реза, получено выражение для скорости резки в зависимости от расхода плазмообразущего газа, диаметра

оома шазыотрова,- модности дуги а параметров образующего реза: осршзн рззл„ уолцана расплавленного слоя на фронтальной поверхности реза и вязкости жидкого металла. %сть мощности, уходяЕ^ш . на удаление расплава» определили как мощность для преодоления сел вязкостного ярения при удалении расплавленного слоя металла в полости реза в зависящую) от скорости истечения плазменного потока, толщшш падкого металла и вязкости. Результаты раочетов по полученному выражению хорошо согласуются о расчетными данны-' шз (рИСо I). -

Толщина расплавленного слоя может быть также определена из полученного выражения для различных скоростей резки при определенной режиме: токе дуги,, расходе плазмообразуэздго газа (рис. 2) для металлов разных толщин.

Расчэтныз формулы позволяют определить искомые параметра-процесса резки при различных задаваемых параметрах релема^ но . механизм образования реза0 характер физических Процессов при взаимодействии плазменного потока о металлом ев но гут быть изучены таким образом,, Для репения поставленной задачи необходимо провести эксперимент с целью исследования процессов в полости реза в процессе резке. Однако, в связи о малыми размерами зоны исследования и высокой интенсивность» физических дроцесоов в ней непосредственнее исследования очень трудоемки. Современный уровень развития вычислительных методов и средств, широкие возможности в опыт их применения при решений различных задач, в той числе тепломассообмена н гидродинамики при взаимодействии плазменных потоков о твердым телом делает возможным реализацию численного эксперимента путем математического моделирования в ксоледуемого процесса.

Для исследования:маханизка образования реза при плазменной резке необходимо решение задач теплообмена шазмеиного потока о металлом в полос та реза в течения раошшва. Близко к данной постановке задачи подошел Сухинин Г.К, в своей термодинамической модели процесса кислородной резки, связывающей условие резки о параметрами процесса резки. Модель описывается одномерными уравнениями распространения теплоты по норшди к поверхности реза и движения расплава. Однако формирование полости реза при плазменной резка зав гейт от поведения расплавленного металла я от раопределэния теша по фронту резания.

В данной работе разработана математическая модель тепло-обмела в полости реза при плазменной резка, ¡¿одель позволяет рассмотреть влияние на скорость плавлания металла по фровзу резания тепловых процессов в расплавленном изталло и характера его даизенвя в зависимости от параметров плазменного потока. Объектами наследования являются расплавленный слой ¿;зтал-ла н граничащий с ш участок твердого металла фронтальной по-аорхносга раза, ограниченней язотардами плавления в начала структурных изменений (зона термического влияния).

Для математического описания физических процессов в расплаве используется система уравнений, выражающая законы сохранения ыасо, движения и энергии. Тепловые процессы в зоне термического влияния описываются уравнением теплопроводности»

Система уравнений дополняется граничными условиями теплообмена и гладкого сопряжения касателыш напряжений на границах расплав ~ плазменный поток и расплав - зона термического влияния. Условие теплообмена на граница расплав - твердый мэтадз задается с учетом подвижности межфазной граница.

Решение сопряженной задачи теплообмена в вышеприведенной постановка очень трудоемко. Для упрощения решения был принят ряд следующих допущений:

- на учитывается излучательный механизм передачи энергии столба дуги металлу;

- в связи о непрерывностью и высокой скоростью перемещения пятна дуги на металле предполагается, что поверхность раза обтекается о определенной скоростью высокотемпературным потоком, предсгавлящт собой линейны! источник тепла;

- при воздействии пот очника нагрева образуется пристенный тонкий слой расплава, который можно принять за область малой толщины, где влияние вязкостных сил соизмеримо о влиянием инерционных;

- .количество расплава, оттесляемое на боковые поверхности, гораздэ меньше количества расплава, уносимого из полости .реза. Пренебрегая боковым течением, можно рассматривать плоскую задачу;

- испарение и химические реакции не учитываются;

- процессы з расплавленной металле установившиеся;

- двиаэние расплава происходит под действием градиентов

давления и вязках капрянекий, действие онл электромагнитного проиохоадепид пранебрегается, ввиду их малости.

Ревениэ соаряяэнной задачи теплообмена сводится к реше-нга двуг автономных краевых задач.

Таким образом в задаче, описывающей процессы в расплавленном металле, учат принятых допущений позволил записать систему уравнений в вида стационарных уравнений пограничного слоя: уравнение непрерывности

1 х зу ~ и >

уравнение дашкэнкя

А» ЙГ V - - и . 1- ....

2-сг - л

уравнение зЕэргпа

Система уравнения дополняется соогногэнипма:

Ь -- С, (Г) , К (Г) , у>, (ту, (Г).

Тепловуи задачу дня зовы термического влияния записали в виде нестационарного уравнения теплопроводности:

&\ + ¿1Г* _ ья дт,

причем было принято допущение, что в пределах твердой фазы металла изменениями С^ ; ре в завиоиаооти от температуры иояно пренебречь. '

Граничные условия имеют в ид 5 на границе расплава о внэшнш потоком х - о , у ~ о \ Т, (0,-у) = (о,у) 1 и»;

-- ; Г С С, у) -- о

на внутренней границе расплава о твердым металлом у - 5 М-

% (я, 5,) = Тпл. ;

для зош термического влияния, при Ь-0 :

% К $<,о) = Тп*. , Ъ ('х',^0), Т5 •

при ± то

Здесь использована следующие обозначения: М - соот-

ветственно координаты межфазной гранвцы о начала структурных превращений в металле; Т; - температура; С,\ ^ /у -соответственно теплоемкость, коэффициент теплопроводности, плотность ( » I, 2, где I - для расплавленного металла; 2 - для твердого металла); - коэффициент динамической

вязкости; ■ц/ У - соответственно продольная и поперечная компоненты скорости течения расплава; - температура кипения; %„ - температура плавления; 75 - температура начала структурных превращений в металле; - скрытая теплота плавления.

Решения системы уравнений пограничного слоя и уравнения теплопроводности проводились методом саток, Аппроксимация уравнений пограничного слоя проводилась на шеститочечной разностной схеме. Для решения уравнения теплопроводности использовали метод переменных: направлений. Полученную систему разностных алгебраических уравнений решали методом прогонок.

В главе 3 лриводитоя анализ результатов численного моделирования процесса теплообмена в полости реза при плазменной резке.

Распространение тепла в расплавленном металле зависит от его теплофизических свойств и характера течения и оказывает влияние на формирование полости реза. Влияние теплофизических свойств расплава оценивалось по скорости движения межфазной границы а толщине сдоя жидкого металла.

Скорость движения межфазной границы (скорость плав-

ления) определялась из условия равенства тепловых потоков на границе фаз;

б.

т.е. обусловлена теплопередачей через слой расплавленного металла»

Для исследования зависимости распределения по толщине расплава температуры и скорости течения расплава от его теплофизи-ческих свойотв были рассмотрены группы металлов, в которых основным отличительным признаком являлось одно из тешшфизических свойств: теплопроводность, теплоемкость и динамическая вязкость, при пренебрежимо малом различии в остальных. Для каждой группы были получены поля температур и скоростей по потоку зад-кого цеталла. Данные по теплофизическиы свойствам металлов была ззяты из справочной и другой специальной литературы. Теплофизи-ческиз свойства в температурных точках, для которых данные отсутствовала, определялись методом линейной интерполяции,

■ Оценка влияния теплофчзичесхих свойств па плотность теплового потока на поверхности раздела фаз показала, что скорость движения ыех^азнсй границы больпе на 15-20$ при теплопередаче через слой расплава, характеризующегося в 1,5 - 2 раза большими величинами теплоемкости и теплопроводности. Более существенное влияние оказывает вязкость расплава при высоких значениях вязкости (для многих металле® при Т^Тл* , /и Ю~3), до порядка 10"^ увеличивается тепловой вклад за счет диссипации механической энергии потока из-за возрастания вязкостных сил а скорость движения ыекфазной границы возрастает более чеы в 2 раза, растат а толщина жидкого неталта (рис. 3).

С увеличением продольной координаты, т.е. вниз по потоку, толщина пограничного слоя возрастает. Распределение температура в никнем сечения указывает на уценьпениз градиента температуры по толщине вблизи граничной поверхности, что приводит к ыенылей плотности теплового потока в этой сечения я следовательно к уменыаеншо скорости плавления, т.е. к ототаванив фронта плавления, причем уменьшение скорости плавления может составлять 40-45$. Распределение продольной скорости течения расплавленного кеталла показывает на ее резкое уменьшение по толциве расплава. Увеличение градиэнта продольной компоненты скорости

Э.

приводит к потере скоростного шпора потока из-за возрастания; сел вязкостного трения, что ухудшает условие удаления раоплав-ленного металла из полости раза. Таким образом могло объяснить -утолщение ншше.1 части реза и образование наплывов (грата) по ее нижней плоскости. '

Увеличение скорооти внешнего плазменного потока ва 30? не приводит к заметному уменьшении градиента продольной компоненты скорости течения расшива» Ери этом лишь увеличивается скорость течения расплавленного металла« Повышение: скорости течения расплавленного металла способствует также выравниванию температуры по толщине металла,, т.к. расплав, нагретый до более высоких температур в верхней части раза отдает часть тепла в нпжнек части реза.

Выполнение условия равномерности распределения тепла по толщина металла приводит к равномерности движения фронта плавления. При этом уменьшение скорости плавления нижней части раза составляло всего около 10/2 по сравнению со скоростью плавления верхней части. Следовательно, толщина расплавленного слоя более равномерна вниз по его течению и меньше отставание в нианай части реза.

В качестве параметров внешнего потока были использованы реальные данные для плазмеал о-дугового потока при У в 200 -300 A, G в 0,38*0,76 г/с при диаметре сопла dc «■ 3 ш.

В главе 4 приведены результаты исследования процесса резки металлов плазменной дугой ограниченной в полости реза.

В работе предложено устройство для механизированной плазменной резки (рис. 4), которое включает плазмотрон I и ограничитель 2 (эне pro изолирующий 1дран), прикрепленный s кольцу 3, установленному на наружной стенке корпуса плазмотрона о возможностью вращения вокруг корпуса.

Ограничитель представляет ооб ой незамкнутую полуцилиндри-чесяухз поверхность с радиусом кривизны, соответствующим радиусу выходного отверстия сопла.

Устройство работает следующим образом (рио. 4): ограничитель 2 в процессе резки металла устанавливается за плазмен-но-дуговым потоком 5 со стороны противоположной поверхности ре-з-'i ¡i направлению перемещения плазмотрона. Плазменно-дуговой noTos оказывается как бы в замкнутом канале. IÙ.

(

Для проведения экспериментальных исследований быта ислоль-з оса на установка АПР-402 я плазмотрон 11ВР-402, который уотанав-ливался на механизме, обэспечтающем равномерное движение (сварочном тракторе ЛДС-ЮОО).

Ограяпчитэль был выполнен из медной трубки диаметром 4 ш длд плазмотрона о дпамзтроа соплового отверстия 3,5 мм. В процесса резка трубка-ограничитель охлаждалась проточной водой аз водопроводной гатя. 3 процессе резки измеряли температуру воды до и посла прохождения через трубку.

Для рззка были сспользоваяы следувдго .'атервалн: стали Ст20 толщиной 10 т и 20 мм, СтЗ толщиной 15 ым, чугун толщп-пой СО Резку проводки при режимах тона дуги я 220-300 А, . расход газа 1,4 - 2,0 л/с.

Экслэр:'л!енталь.4л.''э исследования тлазадп, что при резко о попользованизм ограничителя качество получаемого раза значительно улучсается. Уменьшается в 2,5 - 3 раза Езлпч&на отклонения перпендикулярности реза, в 1,5 - 2 раза уменьшатся отставание, т.о. величина скоса нтшей части фронтальной поверхности реза. Создается возможность увеличения на 15-20$ скорости резка.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что пра ограничении дуги в полости реза улучшаются рззущяе свойства дуги, т.е. ловыхаются концентрация энергии столба плазменной дуга а скорость истечения плазме иного потока вследствие сжатия дуги стенками канала, искусственно созданного ограничителем я лобовой поверхностью реза.

По сравнению с известными мэрами повышены эффективности процесса резки, пршененио ограничителя дает дополнительные возможности независимо от конструктивных параметров дуговой камеры плазмотрона я резана резка.

Разработанное устройство было внедрзно в хошлаксе о другими работами по плазменной резко на Опском насосном заводе (г. Ош) и применялось для резка листового металла. Экономический эффект от внедрения составил 40 ООО рублей в год я ценах 1988 года.

ОЕЩИВ ВЫВОДУ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

I. Неотъемлемым физическим процессом, сопутствующем плазменной резке, является.интенсивный теплообмен между плазменным

И.

потоком и разрезав;,лм металлом. Естественно, что от эффективности этого теплообмена в целом зависит Е вел эффективность процесса плазменное резки, связанная как с качеотвш полученного реза, так и с основными технико-экономическими показателями. процесса-

2. Использованная в работе математическая модель теплообмена учитывает конвенгивннй и кондуктивный теплообмен, дао-сидацию механической энергия потока плазмы в полости реза из-за вязкостного трения, не учитывая при этом излучательный механизм передачи энергии столба дуги.

Для дуг относительно небольшого давления (не более 3-5 атм) данная схема расчета может быть признана достаточно корректней и расхождение между расчетными 'и экспериментальными данными лежит в пределах 20$, что на данном этапе при наличии ряда допущений можно считать вполне приемлемым.

3. Уменьшение теплопередачи от столба к разрезаемому металлу ао толщине реза приводит к увеличению вязкооти жидкого металла в нижней части реза, что служит основной причиной образования "отставания" при термической резке и требует выравнивания теплопередачи на высоте реза.

Применение ограничения плазменного потока в полости позволяет создать в полости реза замкнутый канал, ограничить возможность расширения плазма в сторону укз образовавшегося реза 'л тем сакым уменьшить неравномерность теплопередачи по высоте реза. И кроме того изменяет характер течения расплавленного металла по поверхности реза. Поток жидкого металла формируется преимущественно в продольном направлении, что приводит к дополнительному тепловому вкладу в нижней части реза от рзейивленного кеталга, нагретого в верхней части до более высеки температур.

4. Расчет по предложенной модели теплопередачи при плазменной резко с ограничением и без него показал, что скорость дарения менфазно'Л границы жидкого и твердого металла (скорость плавления) в верхней к нижней границах раза при" ' исполь-зояанни огранлчктедя уменьшается до 10$, в то время как в . о£цчньа: уедезиях она отличается на 40-455?.

5. «¿пользование в процессе плазменной резки ограничителя щишаш к созшению термического ЫЩ на 25%, к улучшению 12. -.••■"'

хачеотва кромок роза, к уменьшению окоса низхнюс кромок реза в 2 раза, устранению неперпендикулярности и повышению скорости резка на 15-20$.

6. Результаты проведенных работ внедрены на Ошском насосном заводе в комплексе о другими работами о экономическим аффектом 40 тыс. рублей в ценах 1988 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кыдаралиев С., Кабаева Г.Д., Нумалиав Н.М. К расчету технологических параметров процесса плазменной резки металлов и Известия ВУЗов-. Машиностроение. - 1991. - JUS 7-9. - С.ЮЗ-IOS.

2. Кабаева Г.Д., Кыдаралиев С. Математическое моделирование процесса плазменной розня // Прогрессивные техпроцессы и оборудование в сварочном производстве: Материалы научно-технического совещания. - Нахабино, 1991. - С. 33-34.

3. Кабаева Г.Д., Кыдаралиев С. Математическая модель теплообмена в полости реза при плазменной резке // Производство и надежность сварных конструкций: Тезисы докладов научно-технической конференции стран СНГ. - Москва-Калиния-градОиоск.обл.),' 1993. - С. 70.

4. Кыдаралиев С., Кабаева Г.Д. Устройство для плазменной резки // Концентрированные потоки энергии в обработке и соединении материалов: Тезисы докладов научно-технической конференции. - Пенза, 1991. - С. 44.

5. A.c. Ji I722739AI СССР ЫКИ В23К 10/00. Устройство дм механизированной плазменной резки / С. Кыдаралиев, Г.Д. Кабаева, а.з. Акешйеов, а.н. катамаров // Открытия. Изобретения... - IS92. - Я 12.

ел/с ¿■-3 мм и с - /дай с с)с - /, ¡Г*/* (5 - Юл/мин о

с с 3 > У

«О АО ЗО 40

^-.ео* -./ооЬ б -Ю*\тн

\о

» ■ ■■ \с \о \

\о \<

а)

а)

Рис. I. Скорооть резки в зависимости: а) от тока дуги ^ ; й) от толщины разрезаемого металла &

о ооо - эксперимент,

- раочет

\с

л ! АС

1,0 с\

Ив * 7

г 3// /

|/ /

i / / //

/

Л

(Г.

* £,N4

Рис. 2. Толщина расплавленного металла в зависимости от таъцины разрезаемого металла в режиме резки: Л = оО Л, 100В, С ■ 10 л/мин, <*с ш 1,5 мы; ■ при скоростях-резки: I - 4.3 см/с: 2 - 2 9 см/о; 3 2,1 оа</с; 4 - 1,3 см; 5 - 0,83 см/с

влияния

Рио. 3. Распределение температур по толщина олоя

расплавленных металлов а з зоне термического воздействия для расплавов о зязкоотями: 1-И - Ю"3 Ш'О, г- ¡и Ю"1 Пз'О. -коорд1шаты ыекфазной границы расплав -твердый металл

15.

Риз. 4. Схема процесса плазменной резки дугой, ограниченной в полости раза; I - плазмотрон, 2 - ограничитель-формирователь; 3 - кронштейн для закрепления ограничителя; 4 - дуга; 5 - разрезаемый металл

1о.