Назначение рациональных режимов электроэрозионной обработки деталей из титанового сплава ВТ5 на основе решения тепловой задачи о перемещении границы фазового превращения материала

Аннотация

Приведены результаты теоретических исследований обрабатываемости титанового сплава ВТ5 методом электроэрозионной обработки, основанные на решении тепловой задачи о перемещении границы фазового превращения материала (задачи Стефана). Предложена методика определения параметров электрических импульсов для электроэрозионной обработки сплава ВТ5 в целях повышения производительности процесса его обработки, даны рекомендации по их назначению. Определены плотность теплового потока и его длительность, необходимые для процесса электроэрозионной обработки сплава ВТ5. Установлены зависимости минимальной и максимальной длительностей импульса теплового потока, при которых возможен процесс электроэрозионной обработки сплава ВТ5 и максимальный съем сплава ВТ5 с заготовки за один импульс, от плотности теплового потока. Для максимальной производительности электроэрозионной обработки сплава ВТ5 при используемой плотности теплового потока введена эффективная длительность потока, установлены зависимости эффективной длительности теплового потока от его плотности. Для назначения рациональных режимов электроэрозионной обработки сплава ВТ5 приведены связи между кривыми обрабатываемости (т. е. зависимостями глубины проплавления материала от длительности импульса) сплава ВТ5 и других материалов

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Ставицкий И.Б., Наумов А.П. Назначение рациональных режимов электроэрозионной обработки деталей из титанового сплава ВТ5 на основе решения тепловой задачи о перемещении границы фазового превращения материала. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 3 (146), c. 98--112. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-3-98-112

Литература

[1] Золотых Б.Н., Любченко Б.М. Инженерная методика расчета технологических параметров ЭЭО. М., Машиностроение, 1981.

[2] Елисеев Ю.С., Саушкин Б.П. Электроэрозионная обработка изделий авиационно-космической техники. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.

[3] Nair S.S., Joshi N. Trends in wire electrical discharge machining (WEDM): a review. IJERA, 2014, vol. 4, no. 12-1, pp. 71--76.

[4] Chandramouli S., Shrinivas Balraj U., Eswaraiah K. Optimization of electrical discharge machining process parameters using Taguchi method. IJAME, 2014, vol. 4, no. 4, pp. 425--434.

[5] Золотых Б.Н. Основные вопросы теории электрической эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде. Дис. ... д-ра техн. наук. М., МИЭМ, 1968.

[6] Халдеев В.Н., Макаров М.Н. О тепловом действии электрического импульса. Металлообработка, 2016, № 1, с. 23--28.

[7] Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. М., Мир, 1983.

[8] Ставицкий И.Б. Определение рациональных режимов электроэрозионной обработки на основе решения тепловой задачи о перемещении границы фазового превращения материала. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, Спец. выпуск "Энергетическое и транспортное машиностроение", с. 67--74.

[9] Калиткин Н.Н., Корякин П.В. Численные методы. Кн. 2. Методы математической физики. М., Академия, 2013.

[10] Окулов Н.А. Об одном численном методе решения одномерных задач типа Стефана. Вычислительные методы и программирование, 2011, т. 12, № 2, с. 238--246.

[11] Gupta S.C. The classical Stefan problem. Amsterdam, Elsevier, 2003.

[12] Ставицкий И.Б., Шевченко А.С. Определение параметров импульсов электроэрозионной обработки титана на основе решения тепловой задачи Стефана. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, № 3. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2017-3-1599

[13] Григорьев И.С., Мейлихов Е.З., ред. Физические величины. М., Энергоатомиздат, 1991.

[14] Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М., Металлургия, 1989.

[15] Новицкий Л.А., Кожевников И.Г. Теплофизические свойства материалов при низких температурах. М., Машиностроение, 1975.

[16] Лившиц Б.Г., Крапошин В.С., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. М., Металлургия, 1980.

[17] Шлямнев А.П., Свистунова Т.В., Лапшина О.Б. и др. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы. М., Интермет Инжиниринг, 2000.

[18] Дриц М.Е., ред. Свойства элементов. М., Металлургия, 1985.

[19] Desai P.D. Thermodynamic properties of iron and silicon. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1986, vol. 15, no. 3, pp. 967--983. DOI: https://doi.org/10.1063/1.555761

[20] Desai P.D. Thermodynamic properties of manganese and molybdenum. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1987, vol. 16, no. 1, pp. 91--108. DOI: https://doi.org/10.1063/1.555794

[21] Thermophysical properties of materials for water cooled reactors. IAEA-TECDOC-949. Vienna, IAEA, 1997.

[22] Desai P.D. Thermodynamic properties of selected binary aluminium alloy systems. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1987, vol. 16, no. 1, pp. 109--124. DOI: https://doi.org/10.1063/1.555788

[23] Седов Ю.Е., Адаскин А.М. Справочник молодого термиста. М., Высшая школа, 1986.

[24] The periodic table of the elements. webelements.com: веб-сайт. URL: http://www.webelements.com (дата обращения: 05.05.2023).

[25] AISI type 304 stainless steel. asm.matweb.com: веб-сайт. URL: http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MQ304A (дата обращения: 05.05.2023).

[26] Характеристика материала ВТ5. splav-kharkov.com: веб-сайт. URL: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=1285 (дата обращения: 05.05.2023).