CC BY
0
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
New materials and technology
УДК 621.92 Б01 10.25960/то.2020.3.47
Обеспечение качества подготовки кромок листовых изделий из алюминия и его сплавов перед сваркой
В. В. Максаров, А. И. Кексин, И. А. Филипенко
Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия
Рассмотрены проблемы, возникающие при сварке изделий из алюминия и его сплавов. Основным элементом в технологии создания качественного сварного соединения является зачистка кромок изделий. Предложен способ магнитно-абразивной обработки кромок листовых изделий с применением трех синхронно вращающихся полюсных наконечников. Приведены рекомендации по выбору режимов резания для изделий из алюминия и его сплавов, значения электронного напряжения в сети, размеры фракции абразивного порошка, значения рабочего зазора. Способ позволяет удалить с кромки изделия дефекты, посторонние вкрапления, оксидный слой, а также обеспечить бездефектную и равномерную обработку кромки изделия одновременно с боковых и торцевой сторон и избежать эффекта шаржирования.
Ключевые слова: магнитно-абразивная обработка, сварка, алюминиевые изделия, зачистка кромок.
Постановка проблемы
Изделия из алюминиевых сплавов получили широкое распространение в таких областях промышленности, как авиастроение, судостроение, машиностроение и многие другие благодаря своим отличительным технологическим и эксплуатационным свойствам. Чрезвычайно важными свойствами алюминия и его сплавов являются высокая стойкость к коррозии, высокая электропроводимость, малая масса и хорошая пластичность. При этом алюминий является весьма мягким металлом.
Одной из особенностей алюминия и его сплавов является образование оксидной пленки на всей поверхности металла при контакте его с воздухом. Устойчивый окисел за доли секунды образуется на поверхности изделия, являясь для изделия защитным слоем и обеспечивая устойчивость его к коррозии. Химическая интенсивность пленок при рН 5-9,5 обусловливает прекрасные защитные свойства покрытия относительно различных
коррозионных агентов. Твердость пленок составляет 7-8 по шкале Мооса (между кварцем и топазом) или 500-900 кг/мм2 (по Бринеллю) [4]. Толщина оксидной пленки в естественных производственных условиях составляет от 5-20 нм до 0,01 мкм. При наличии в среде влажности и повышении температуры толщина оксидной пленки может вырасти в 10 раз. Оксидную пленку на поверхности алюминия и его сплавов в отдельных случаях можно считать положительным отличительным свойством металла, однако оксидная пленка вызывает большие трудности при сварке.
В настоящее время одним из основных способов соединения деталей является сварка — технологический процесс получения соединений металлов путем установления между ними межатомных связей. Качество сварного соединения характеризуется качеством сварного шва. Обеспечение качественного сварного соединения крайне важно в промышленности, ведь разрушение сварной конструкции или изделия начинается именно с дефектов шва, что приводит в отдельных случаях к простою обо-
WnnODbPAbOTKJ
рудования, разрушению конструкции и соответственно к большим финансовым потерям.
Методика проведения исследований
Рассматривая вопрос важности обеспечения качества сварных соединений, можно привести пример с корпусом элегазового трансформатора. Измерительные элегазовые трансформаторы тока предназначены для передачи сигнала измерительной информации приборам учета электроэнергии, устройствам релейной защиты и управления технологическими процессами в установках переменного тока с номинальным напряжением от 110 до 500 кВ. Корпус трансформатора (рис. 1) изготавливается из алюминиевого сплава АМГ5 или АМЦ, что обусловлено необходимостью баланса между электропроводимостью материалов и стоимостью. Внутрь корпуса закачивается элегаз под давлением. Утечка элегаза приводит к выходу всей системы трансформатора из строя.
На сложность сварки алюминия и его сплавов влияет наличие не только оксидного слоя на поверхности материала, но и других дефектов кромок, остающихся после резки листа металла и других видов обработки. К таким дефектам относятся трещины на поверхности кромок изделия, выступы и впадины различного
рода, загрязнения, посторонние включения и налипания (рис. 2). Эти дефекты оказывают прямое влияние на качество сварного соединения, так как создают неоднородность сварного шва, что приводит к его быстрому разрушению. К примеру, посторонние включения и загрязнения, остающиеся на кромке изделия и не удаленные при подготовительных операциях перед сваркой, формируют неоднородность сварного соединения и, как следствие, являются очагами начала разрушения соединения. В связи с этим возникает необходимость качественной подготовки кромок изделия перед сваркой.
Несмотря на большое количество факторов, влияющих на качество сварного соединения, при разработке технологии сварки алюминия и его сплавов особое внимание стоит уделить оксидной пленке. Как отмечалось выше, устойчивый оксидный слой Al2Oз на свежеобразованной поверхности изделия из алюминия и его сплавов появляется за 0,1 мкс при контакте материала с кислородом. Наличие оксидной пленки положительно влияет на коррозионную стойкость металла, защищая основной металл от воздействия окружающей среды, однако при сварке алюминиевых
Трещины
Выступы
Дефекты обработки Загрязнения
Корпус транформатора
Полость с элегазом
Посторонние включения
Впадины
Налипания
Рис. 1. Элегазовый трансформатор Fig. 1. Gas-insulated transformer
Рис. 2. Дефекты свариваемых кромок Fig. 2. Defects of welding edges
изделий оксидный слой составляет большую проблему. Оксидный слой имеет температуру плавления более 2000 °С, в то время как температура плавления самого металла всего 500-600 °С, поэтому при сварке металла оксидная пленка не растворяется и остается в сварном шве в качестве неметаллических включений. Такие включения значительно снижают статическую и динамическую прочность соединения, а также нарушают герметичность конструкции. Такие дефекты недопустимы при создании сварного корпуса эле-газового трансформатора и не только.
Для создания качественного сварного соединения крайне важными являются подготовительные операции. Зачистка кромок изделий производится для обезжиривания поверхности и удаления посторонних включений, зачистки поверхности от впадин, трещин, вкраплений, маслянистых структур, влаги, окалин и оксидной пленки. Некачественная зачистка кромок приводит к необратимым последствиям: хрупкий сварной шов, неоднородный шов (включения шлаков в металл), появление пор и микрозавоздушин в шве, трещин, пережог и перегрев металла.
В настоящее время существует несколько технологий зачистки кромок, которые можно разделить на три основные группы: механическая, химическая и термическая. Выбор способа зачистки кромок зависит от условий производства и назначения свариваемой детали. Также немаловажным фактором является материал заготовки. Механическая зачистка кромок перед сваркой заключается в обработке кромок изделия при помощи наждачной бумаги, шабера, металлических щеток и абразивных кругов. Все вышеперечисленные инструменты являются жесткими абразивами, режущий инструмент представляет собой жестко соединенные между собой абразивные частицы. Недостатком метода является большая температура, возникающая в зоне резания. При повышении температуры толщина оксидной пленки стремительно возрастает, и многие дефекты кромки изделия удаляются механическим способом, однако толщина оксидной пленки после обработки имеет большее значение, чем до обработки. Также высокая температура резания оставляет поверхность кромки электрохимически активной, что,
в свою очередь, способствует ускоренному росту оксидной пленки [9-11].
Также к механическим способам зачистки кромок относятся абразивно-струйная, абразивно-порошковая, дробеметная, гидроабразивная и электрогидроимпульсная очистки. Оксидная пленка в воде при температуре 20 °С образуется в три стадии. На первой стадии образуется аморфная оксидная пленка толщиной 8-10 нм. На второй стадии образуется кристаллический беллит, толщина которого доходит до нескольких десятков нанометров. На третьей — кристаллический байе-рит, толщина которого достигает 0,1 мкм [5]. В связи с этим применение способов зачистки кромок с использованием воды как рабочей среды для изделий из алюминия и его сплавов неприемлемо.
Химические способы зачистки кромок изделия в общем заключаются в нанесении кислот, которые удаляют загрязнения и повреждения. Одной из технологий зачистки кромок изделий из алюминиевых сплавов перед сваркой является совмещение механического и химического способов: сначала механическая зачистка с помощью металлических щеток; затем обезжиривание в водном растворе следующего состава: 40-50 г/л тринатрийфосфата (№зР04 + 12Н2О) 35-50 г/л кальцинированной соды (^2003) и 25-30 г/л жидкого стекла (№281.03) — на протяжении 5 мин при температуре раствора 60-70 °С; далее травление в течение 1-3 мин в 5% -ном растворе щелочи Ка0Н или КОН; удаление остатков щелочи с поверхности кромки при помощи смывания сначала горячей, а затем холодной водой; пассивация 20%-ной азотной кислотой (НК03), нагретой до температуры 60 °С; промывка деталей горячей и холодной водой.
Как видно из представленной технологии, способ весьма трудоемкий и затратный. Следует отметить, что поверхность остается электрохимически активной, что способствует скорейшему образованию большего слоя оксидной пленки. В условиях реального производства зачастую изделие с предварительно обработанными поверхностями не сразу передается в сварочный цех. Время, проходящее между подготовкой поверхностей к сварке и непосредственно сваркой, может составлять от нескольких минут до нескольких меся-
новые материалы и технологии
цев. При этом чем больше проходит времени между операциями, тем больше вероятность повторной зачистки кромок. Традиционные методы не позволяют обеспечить длительную сохранность обработанных кромок изделий в надлежащем качестве.
Термический способ представляет собой обработку кромок изделий при помощи температурных колебаний и использования высоких температур. Применение термического способа при зачистке кромок изделий из алюминия и его сплавов неэффективнно, так как при повышении температуры толщина оксидной пленки на поверхности кромки возрастает, что негативно сказывается на процессе сварки.
Результаты исследований
и их обсуждение
В последнее время особое внимание уделяется технологиям обработки, при которых температура в зоне обработки Т < 100 °С. При обработке с такой температурой наблюдаются благоприятные для поверхности изделия явления: измельчается структура тонких слоев поверхностного слоя, увеличивается твердость, а также возникают большие остаточные напряжения сжатия. От действия высоких температур (Т > 400 °С), которые возникают, к примеру, при шлифовании, появляются прижоги, наблюдается эффект шаржирования, нарушается однородность структуры, увеличиваются размеры зерна материала, снижается твердость, а также появляются растягивающие остаточные напряжения, способствующие возникновению трещин. Для обработки алюминия и его сплавов применение технологий обработки с относительно малыми температурами резания особенно актуально.
Одной из перспективных технологий обработки изделий с низкими температурами резания является магнитно-абразивная обработка (МАО), температура которой в зоне обработки Тмао = 30 - 40 °С [11]. Сущность МАО заключается в том, что ферромагнитная абразивная масса, состоящая из режущих частиц магнитно-абразивного порошка, под действием магнитного поля создает абразивную щетку, благодаря которой и происходит обработка изделий. За счет того что абразив-
ные частицы в щетке закреплены не жестко между собой, технология МАО приобретает ряд особенностей: устранение в зоне микрорезания критических давлений и температур, значительное снижение установившейся температуры абразивной обработки вследствие отсутствия трения жесткой связки о поверхность изделия, снижение контактной температуры в результате устранения трения затупившейся жесткой связки об обрабатываемую поверхность [11]. Следует отметить и то, что МАО способствует улучшению точности геометрических размеров и формы обрабатываемой поверхности, снижению микро- и ма-крогеометрических параметров поверхности, удалению эффекта шаржирования, а также повышению физико-механических показателей качества поверхностного слоя материала и, как следствие, увеличению эксплуатационных свойств изделия.
Рассматривая способ МАО для обработки кромок листовых изделий перед сваркой, первостепенно следует отметить важность равномерной обработки боковых и торцевой сторон кромки изделия. Патентный поиск показал существующие способы МАО кромок листовых изделий. Наиболее эффективным способом является МАО (Авторское свидетельство СССР № 1284799, опубл. 23.01.1987), в котором применяются два синхронно вращающихся полюсных наконечника, формирующих магнитно-абразивную массу. Кромке изделия, помещаемой в сформированную ферромагнитную массу, задается возвратно-поступательное движение. Равномерность обработки кромки изделия может быть достигнута при оптимальном распределении магнитного поля в зоне обработки, которое создается за счет поддержания расстояния от кромки обрабатываемого изделия до оси вращения полюсных наконечников в пределах 0,86-0,95 радиуса полюсных наконечников.
Недостаток рассматриваемого способа заключается в том, что, несмотря на получаемую равномерность формируемых качественных характеристик при одновременной обработке боковых и торцевой поверхностей кромки изделия, оптимальное распределение магнитного поля в зоне обработки не позволяет вести бездефектную магнитно-абразивную обработку. Вызвано это тем, что в рабочем зазоре между
Рис. 3. Магнитно-абразивной обработка: 1 — торцевой вращающийся полюсной наконечник; 2 — магнитно-абразивный порошок; 3 — боковые поверхности кромки листового изделия; 4 — торцевая поверхность кромки изделия; 5 — боковые синхронно вращающиеся полюсные наконечники; 6 — возвратно-поступательное движение листового изделия; 7 — направление вращения полюсных наконечников
Fig. 3. Magnetic-abrasive finishing process: 1 — end surface rotating polar tip; 2 — magnetic-abrasive particles; 3 — lateral sides of sheet product edge; 4 — end surface of sheet product edge; 5 — lateral side synchro rotating polar tips; 6 — end-to-end motion of sheet product; 7 — direction of rotation polar tip
двумя синхронно вращающими полюсными наконечниками и боковыми поверхностями кромки изделия в процессе магнитно-абразивной обработки возникают преимущественно микрорезание и микровыглаживание неровностей, однако между теми же наконечниками и торцевой поверхностью кромки изделия происходят микроударные воздействия на поверхность, ведущие к ускоренному деформированию неровностей и к остаточным абразивным включениям (дефектам) [5]. Такие дефекты в последующем отрицательно сказываются на коррозионной стойкости шва, так как становятся очагами начала межкристаллической коррозии, ускоряющей процесс окисления всего сварного шва.
В связи с этим предлагается МАО с использованием трех синхронно вращающихся полюсных наконечников [7]. Третий полюсной наконечник устанавливается в плоскости, параллельной плоскости торцевой стороны кромки изделия и перпендикулярно к плоско-
сти двух полюсных наконечников, расположенных параллельно плоскостям боковых поверхностей кромок изделия. При этом два синхронно вращающихся полюсных наконечника относительно двух боковых поверхностей должны быть расположены на одном уровне с пересечением плоскостей торцевой поверхности кромки изделия и боковых поверхностей кромки изделия (рис. 3). Предложенный способ позволяет произвести равномерную и бездефектную обработку кромки изделия одновременно с боковых и торцевой сторон.
Резание при магнитно-абразивной обработке осуществляется при помощи магнитно-абразивного порошка, который представляет собой смесь ферромагнитных частиц различных фракций. Для более эффективной обработки необходимо разбиение порошка на фракции. Для обработки алюминия и его сплавов наиболее эффектино и целесообраз-
Таблица
Параметры выбора значений электрического напряжения в зависимости от размеров рабочего пространства
Table
Parameters for selecting the value of the electric voltage depending on the size of the working space
L = 48 мм
V, В 140 120 100 80
B, Тл 0,87 0,8 0,7 0,6
L = 44 мм
V, В 140 120 100 80 60
B, Тл 0,9 0,75 0,73 0,72 0,6
L = 40 мм
V, В 100 80 60
B, Тл 0,9 0,79 0,6
L = 36 мм L = 32 мм
V, В 80 60 80 60
B, Тл 0,8 0,64 0,8 0,64
L = 28 мм L = 24 мм
V, В 80 60 80 60
B, Тл 0,89 0,71 0,9 0,75
L = 20 мм L = 16 мм
V, В 60 40 60 40
B, Тл 0,86 0,6 0,9 0,68
L = 12 мм L = 8 мм
V, В 40 20 40 30 20
B, Тл 0,8 0,5 0,9 0,74 0,6
но применение фракций А = 0,315 - 0,16 мкм (рис. 4).
Рассматриваемый способ магнитно-абразивной обработки предполагается осуществлять с технологическими параметрами: зернистость магнитно-абразивного порошка А = 0,315 - 0,16 мкм, магнитная индукция В в межполюсном пространстве магнитной системы 0,5-0,9 Тл, подача кромки вдоль полюсных наконечников 250 мм/мин, частота вращения полюсных наконечников 500 об/мин [7]. Рабочий зазор 8 рекомендуется выбирать в пределах 2-4 мм. Также при выборе рабочего зазора следует учитывать значение образующейся магнитной индукции. Исходя из этих данных подбирают оптимальное значение электрического напряжения в сети V, В. Таким образом, исходя из толщины листа и материала подбирают значание электрического напряжения. В таблице представлены значения электрического напряжения и рабочего зазора в приемлемых для обработки алюминия и его сплавов пределах значений магнитной индукции.
При обработке листа толщиной 10 мм следует выбирать рабочее пространство Ь = 16 мм
с электрическим напряжением V = 60 - 40 В, при этом магнитная индукция будет варьироваться в пределах В = 0,9 - 0,68 Тл. Таким образом, рабочий зазор 8 = 3 мм. Число проходов п = 1.
Толщина снимаемого слоя в условиях МАО для полного удаления посторонних включений и дефектов составляет 3 мкм, при этом толщина оксидной пленки составляет до 0,1 мкм, что обеспечивает полное снятие оксидной пленки с поверхности кромки. После обработки образуется оксидная пленка в несколько атомных рядов, и благодаря ее структуре со временем она практически не возрастает по толщине.
Критерий эффективности применения МАО для зачистки кромок изделий из алюминия и его сплавов оценивается по качеству поверхности. Одним из главных критериев оценки является параметр шероховатости поверхности. Он наиболее полно показывает состояние обработанной поверхности. Параметр шероховатости Яа заготовки до обработки равняется 1,6 мкм. Как видно из рис. 5, за время обработки £ = 3,5 мин с зернистостью порошка А = 0,315 - 0,16 мкм шероховатость поверх-
Рис. 4. Фракции магнитно-абразивного порошка: а — размер фракции Д > 0,315 мкм; б — размер фракции Д = 0,315 ■ 0,25 мкм; в — размер фракции Д = 0,25 ■ 0,16 мкм; г — размер фракции Д = 0,16 ■ 0,06 мкм; д — размер фракции Д = 0,06 ■ 0,03 мкм; е — размер фракции Д = 0,03 ■ 0,01 мкм
Fig. 4. Faction of magnetic-abrasive particles: a — size fraction Д > 0,315 micron; б — size fraction Д = = 0,315 ■ 0,25 micron; в — size fraction Д = 0,25 ■ 0,16 micron; г — size fraction Д = 0,16 ■ 0,06 micron; д — size fraction Д = 0,06 ■ 0,03 micron; е — size fraction Д = 0,03 ■ 0,01 micron
Ra, мкм
1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
\.ч V. ч \ Ч.
ч
к 4 к.
** ч ~ - -
- »
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5 t, мин
---Д = 0,315 0,16 мкм; - •--Д > 0,315 мкм;
........ — Д = 0,16 0,06 мкм;
Рис. 5. Влияние времени обработки на параметр шероховатости поверхности Ra при различных фракциях магнитно-абразивного порошка
Fig. 5. Effect of processing time on the surface roughness parameter Ra for different fractions of magnetic-abrasive particles
ности уменьшается до 0,17 мкм. По приведенным данным можно судить о качестве зачистки кромки изделия и производительности предлагаемого способа обработки.
Наиболее эффективно при МАО для алюминия и алюминиевых сплавов применение магнитно-абразивного порошка А = 0,315
0,16 мкм, так как за наименьшее время обработки можно достигнуть наиболее быстрого снижения шероховатости поверхности.
Применение этого способа позволяет избежать эффект шаржирования, на поверхности кромки изделия отсутствуют трещины, впадины, остатки масляных загрязнений, шероховатость поверхности значительно уменьшается, оксидная пленка с обработанной поверхности снимается и за счет малой температуры в зоне резания, возникает повторно с незначительной для процесса сварки толщиной. Зачищенные магнитно-абразивным способом кромки пригодны к сварке в течение 30 суток и более [9].
Выводы
В ходе проводимых исследований рассмотрены проблемы, возникающие при сварке изделий из алюминия и его сплавов. Зачистка
кромок перед сваркой позволяет очистить кромку изделия от загрязнений, постороних включений, обеспечить низкую шероховатость поверхности, убрать трещины и впадины, удалить оксидную пленку с поверхности кромки. Все эти факторы сказываются на качестве сварного соединения.
Разработан и представлен способ магнитно-абразивной обработки с использованием трех синхронно-вращающихся полюсных наконечников для зачистки кромки листовых изделий, который обеспечивает равномерную и бездефектную обработку кромки изделия одновременно с боковых и торцевой сторон.
Для обработки изделий из алюминия и его сплавов наиболее эффективно применение магнитно-абразивного порошка зернистостью А = 0,315 + 0,16 мкм, разработаны рекомендации по выбору электрического напряжения в сети в зависимости от толщины кромки изделия. Исследования показали эффективность применения предложенного способа для обработки кромок изделий перед сваркой. Его применение позволяет удалить оксидную пленку с поверхности изделия, а также очистить поверхность и убрать имеющиеся дефекты.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-38-90286.
Литература
1. Акулович Л. М., Сергеев Л. Е, Лебедев В. Я.
Основы магнитно-абразивной обработки металлических поверхностей. Минск: БГАТУ, 2012. 316 с.
2. Акулович Л. М., Сергеев Л. Е. Технология и оборудование магнитно-абразивной обработки металлических поверхностей различного профиля. Минск: БГАТУ, 2013. 372 с.
3. Барон Ю. М. Магнитно-абразивная и магнитная обработка изделий и режущих инструментов. Л.: Машиностроение, 1986. 176 с.
4. Бенар Ж. Окисел металлов: пер. с фр. М.: Металлургия, 1969. Т II. 444 с.
5. Герасимов B.B. Коррозия реакторных материалов. М.: Атомиздат, 1980. 253 с.
6. Максаров В. В., Кексин А. И. Технологическое повышение качества сложнопрофильных поверхностей методом магнитно-абразивного полирования // Металлообработка. 2017. № 1 (97). С 47-57.
7. Максаров В. В., Кексин А. И., Филипенко И. А. Пат. 2710085 Российская Федерация, МПК В24В 31/112 Способ магнитно-абразивной обработки. Заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет».
№ 2019129384; заявл. 17.09.2019; опубл. 24.12.2019, Бюл. № 36.
8. Максаров В. В., Кексин А. И., Филипенко И. А.
Технологические особенности магнитно-абразивной обработки в условиях цифровых технологий // Металлообработка. 2019. № 4 (112). С. 3-10.
9. Хомич Н. С. Магнитно-абразивная обработка изделий. Минск: БИТУ, 2006. 218 с.
10. Cheung F. Y., Zhou Z. F., Geddam A., Li K. Y. Cutting edge preparation using magnetic polishing and its influence on the perfomance of high-speed steel drills // Journal of material processing technology. 2008. Vol. 208. Р. 196-204.
11. Gill R. S. Effect of the process parameters on the surface roughness during magnetic abrasive finishing process on ferromagnetic stainless steel workpieces // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2013. Vol. 4. Р. 310-316.
12. Maksarov V. V. Keksin A. I., Filipenko I. A. Improvement of magnetic-abrasive finishing of nonuniform products made of high-speed steel in digital conditions // Key Engineering Materials. 2020. Vol. 836. Р. 71-78.
13. Singh K., Jain V. K., Raghuram V. Experimental investigations into forces acting during a magnetic abrasive finishing process // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2006. Vol. 30, no 7-8. P. 652-662.
References
1. Akulovich L. M., Sergeev L. E., Lebedev V. Ya.
Fundamentals of magnetic-abrasive treatment of metal surfaces. Minsk: BGATU, 2012, 316 p. (In Russ.)
2. Akulovich L. M., Sergeev L. E. Technology and equipment for magnetic-abrasive treatment of metal surfaces of various profiles. Minsk: BGATU, 2013, 372 p. (In Russ.)
3. Baron U. M. Magnetic-abrasive and magnetic processing of products and cutting tools. Leningrad: Mashi-nostroenie, 1986, 176 p. (In Russ.)
4. Benar J. Metal oxide. Translated from French. Mos-kow.: Metallurgiya, 1969, vol. II, 444 p. (In Russ.)
5. Gerasimov V. V. Corrosion of reactor materials. Moscow: Atomisdat, 1980. 253 p. (In Russ.)
6. Maksarov V. V. Keksin A. I. Technological improvement of the quality of composite surfaces by magnetic-abrasive polishing. Metalloobrabotka, 2017, no 1 (97), pp. 47-57. (In Russ.)
7. Maksarov V. V. Keksin A. I., Filipenko I. A. Method of magnetic-abrasive processing. Pat. RF no 2710085, Ros. Federation: IPC B24B 31/112 2019. (In Russ.).
8. Maksarov V. V. Keksin A. I., Filipenko I. A. Technological features of magnetic-abrasive processing in terms of digital technology. Metalloobrabotka. 2019, no 4 (112). pp. 3-10. (In Russ.).
9. Homich N. S. Magnetic-abrasive processing of products: monograph. Minsk.: BITU, 2006, 218 p. (In Russ.).
10. Cheung F. Y., Zhou Z. F., Geddam A., Li K. Y. Cutting edge preparation using magnetic polishing and its influence on the perfomance of high-speed steel drills. Journal of material processing technology. 2008, vol. 208, pp. 196-204.
11. Gill R. S. Effect of the process parameters on the surface roughness during magnetic abrasive finishing process on ferromagnetic stainless steel workpieces. International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2013. vol. 4. pp. 310-316.
12. Maksarov V. V. Keksin A. I., Filipenko I. A. Improvement of magnetic-abrasive finishing of nonuniform products made of high-speed steel in digital conditions. Key Engineering Materials. 2020, vol. 836. pp. 71-78.
13. Singh K., Jain V. K., Raghuram V. Experimental investigations into forces acting during a magnetic abrasive finishing process. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2006, vol. 30, no 7-8. pp. 652-662.
Сведения об авторах
Максаров Вячеслав Викторович — доктор технических наук, профессор, декан механико-машиностроительного факультета, заведующий кафедрой машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, В. О., 21-я линия, д. 2, e-mail: maks78.54@mail.ru
Кексин Александр Игоревич — кандидат технических наук, ассистент кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, В. О., 21-я линия, д. 2, e-mail: keksin.a@mail.ru
Филипенко Ирина Анатольевна — аспирант кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, В. О., 21-я линия, д. 2. e-mail: f.ira94@list.ru
Для цитирования: Максаров В. В., Кексин А. И., Филипенко И. А. Обеспечение качества подготовки кромок листовых изделий из алюминия и его сплавов перед сваркой. Металлообработка, 2020, № 3, с. 47-55. БО! 10.25960/то.2020.3.47
MEIAIL/PO
SRABOTKA
»IL liHLL'UU IIIHUU ПН
Uuuv^y
UDC 621.92 DOI 10.25960/mo. 2020.3.47
Ensuring the quality of sheet products edges preparation made of aluminium and its alloys
V. V. Maksarov, A. I. Keksin, I. A. Filipenko
Saint-Petersburg Mining University, Saint Petersburg, Russia
The problems that arise when welding products made of aluminum and its alloys are considered. The main element in the technology of creating a high-quality weldedjoint is the cleaning of the edges of products. A method of magnetic-abrasive processing of the edges of sheet products using three synchronously rotating pole tips is proposed. Recommendations are given on the choice of cutting modes for products made of aluminum and its alloys, the choice of the value of the electronic voltage in the network, the size of the abrasive powder fraction, the size of the working gap. This method allows you to remove edge defects, foreign inclusions, oxide layer, as well as to provide defect-free and uniform treatment of the edge simultaneously with the side and end sides and to avoid the effect of caricaturing.
Keywords: magnetic-abrasive finishing, welding, aluminum products, edge preparation. Information about the authors
Vyacheslav V. Maksarov — Doctor of Engineering Sciences, Full Professor, Dean at the Faculty of Mechanical Engineering, Head of Department of Mechanical Engineering, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 line V. O., St. Petersburg, 199106, Russia, e-mail: maks78.54@mail.ru
Alexander I. Keksin — Candidate of Engineering Sciences, Assistant at the Department of Mechanical Engineering, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 line V. O., St. Petersburg, 199106, Russia, e-mail: keksin.a@mail.ru
Irina A. Filipenko — Postgraduate Student at the Department of Mechanical Engineering, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 line V. O., St. Petersburg, 199106, Russia, e-mail: f.ira94@list.ru
For citation: Maksarov V. V., Keksin A.I., Filipenko I. A. Ensuring the quality of sheet products edges preparation made of aluminium and its alloys. Metalloobrabotka, 2020, no 3, pp. 47-55. DOI 10.25960/mo.2020.3.47
Уважаемые коллеги!
Открыта постоянная редакционная подписка на научно-производственный журнал «МЕТАЛЛООБРАБОТКА». Журнал учрежден и издается АО «Издательство «Политехника» с 2001 г.
Тематика: обработка материалов резанием, давлением, электрофизические и электрохимические методы обработки; новые технологии и материалы.
Тираж 1500 экз., объем от 60 с., периодичность — 6 номеров в год, стоимость одного номера — 700 руб. Постоянным подписчикам 10%-ная скидка. С 2003 г. журнал включен в Перечень ВАК.
Приглашаем к сотрудничеству авторов: научные статьи, одобренные редколлегией, редактируются и печатаются бесплатно.
Для рекламодателей по запросу высылаем расценки.
Подписные индексы: по каталогу «Роспечать» — № 14250.
