Все статьи автора в журнале: Попов А.И.

1. Энергоэффективность струйной электролитно-плазменной обработки с использованием полого токоподвода

   Energy efficiency of jet electrolytic plasma processing using a hollow current lead

   Номер: 2025 / 03

   Иванов Д.Н. | Ivanov D.N. | Козырский И.А. | Kozyirskiy I.A. | Кудрявцев В.Н. | Kudryavtsev V.N. | Попов А.И. | Popov A.I. | ivanov5.dn@edu.spbstu.ruivanov5.dn@edu.spbstu.ru

   Авторы статьи

   Authors

   Иванов Д.Н.

   Ivanov D.N.

   Козырский И.А.

   Kozyirskiy I.A.

   Кудрявцев В.Н.

   Kudryavtsev V.N.

   Попов А.И.

   Popov A.I.

   ivanov5.dn@edu.spbstu.ru

   ivanov5.dn@edu.spbstu.ru

   ---

   Энергоэффективность струйной электролитно-плазменной обработки с использованием полого токоподвода

    

   УДК 537.525

   DOI: 10.36652/0202-3350-2025-26-3-130-144

    

   Приведены результаты исследований по оценке энергоэффективности процесса струйной электролитно-плазменной обработки с использованием полого токоподвода для разных электролитов. В качестве материалов рассмотрены нержавеющие стали, использующиеся при производстве турбинных лопаток, 20Х13, 15ХМФШ и 08Х18Н9Т, а также ее зарубежный аналог AISI 304. Проведено численное моделирование объема и массы дефектного слоя, возникающего на поверхности после различных видов механической обработки с помощью программного пакета Solidworks. Получены результаты энергоэффективности процесса электролитно-плазменной обработки. Показано, что при размерной обработке снижение температуры, концентрации электролита и локализация зоны разряда ведут к повышению энергоэффективности и повышению производительности процесса. Для финишной обработки повышение энергоэффективности процесса связано с увеличением концентрации и начальной температуры электролита, подбора его состава. Анализ морфологии поверхности и использование компьютерного моделирования зоны обработки позволил произвести расчет числа единичных разрядов за единицу времени и энергию единичного разряда для разных условий обработки. Показано, что при малых расстояниях, низких концентрациях электролита и низкой его температуре процесс электролитно-плазменной обработки идет по электроэрозионному механизму, что определяет высокую энергоэффективность и скорость размерной электролитно-плазменной обработки.

   ---

   Ключевые слова

   электролитная плазма, полый катод, струйная обработка, энергоэффективность, режимы обработки, скорость съема, морфология поверхности

   Energy efficiency of jet electrolytic plasma processing using a hollow current lead

   This article presents the results of studies on the energy efficiency assessment of the jet electrolytic-plasma machining process using a hollow current lead for different electrolytes. Stainless steels used in the production of turbine blades 20X13, 15XMFSh and 08X18N9T, as well as its foreign analogue AISI 304, were considered as materials. Numerical modeling of the volume and mass of the defective layer that appears on the surface after various types of mechanical treatment was performed using the Solidworks software package. The results of the energy efficiency of the electrolytic-plasma machining process for different types of machining were obtained. It is shown that during dimensional machining, a decrease in temperature, electrolyte concentration and localization of the discharge zone leads to an increase in energy efficiency and an increase in the productivity of the process. For finishing machining, an increase in the energy efficiency of the process is associated with an increase in the concentration and initial temperature of the electrolyte, and the selection of its composition. Analysis of the surface morphology and the use of computer modeling of the machining zone made it possible to calculate the number of single discharges per unit of time and the energy of a single discharge for different machining conditions. It is shown that at small distances, low electrolyte concentrations and low temperature, the process of electrolytic-plasma machining proceeds according to the electrical discharge mechanism, which determines the high energy efficiency and speed of dimensional electrolytic-plasma machining.

    

   ---

   Keywords

   electrolytic plasma, hollow cathode, jet machining, energy efficiency, machining modes, removal rate, surface morphology