Abstract
The additional effect of electric currents on metals in the process of their machining has found wide practical application. This combination is used in cutting, rolling, drawing, flattening, and it allows one to increase the ductility of the metal and improve its mechanical properties. The physics of the processes of electrical impact remains largely incomprehensible. A detailed analysis of the processes of forming a vibration response in conductors to the action of electrical impulses made it possible to exclude a number of physical effects previously proposed to explain the effect on mechanical processes in conductive materials during their mechanical processing. It has been experimentally proven that the dominant mechanism for the formation of a vibrational response to the effect of electrical impulses is the action of shock mechanical effects at the moments of the beginning of the leading and trailing edges of an electrical impulse. There is a linear dependence of the magnitude of the vibration response on the magnitude of the electrical impact. For conductors, bending modes of vibration are dominant and the dependence of the polarity of the vibrational response on the polarity of the electrical impact is characteristic. Vibrations arising in the process of exposure are not associated with a smooth increase in the electric current through the conductor, as well as with a constant level of current during the action of an electric pulse. Vibration frequencies are characteristic of the processes of formation of mechanical vibration of the conductor and are significantly lower than the vibration frequencies in the material of the conductor, determined by the vibroplastic effect. Analysis shows that it is possible to control such a tunable vibration action on the metal being processed. This multi-frequency treatment can be combined with additive heat treatment. The results obtained make it possible to substantiate the choice of the parameters of electrical impulses when processing metals using the electroplastic effect.
Highlights
Электропластический эффект и взаимодействие электрического импульса с проводником Скворцов О
A detailed analysis of the processes of forming a vibration response in conductors to the action of electrical impulses made it possible to exclude a number of physical effects previously proposed to explain the effect on mechanical processes in conductive materials during their mechanical processing
It has been experimentally proven that the dominant mechanism for the formation of a vibrational response to the effect of electrical impulses is the action of shock mechanical effects at the moments of the beginning of the leading and trailing edges of an electrical impulse
Summary
Электропластический эффект проявляется как снижение сопротивлению деформации при механической обработке металлов в условиях дополнительного электрического воздействия на обрабатываемый материал. Практическое промышленное применение [3] электропластический эффект находит в виде использования дополнительного воздействия электрических импульсов при длительности импульса 1– 2.5 ∙10−4 сек и частоте импульсов f, которая связана со скоростью V движения заготовки и длиной L зоны пластической деформации. При этом на действие электропластического эффекта могут оказывать дополнительное влияние другие физические воздействия, такие как температура, СВЧ излучение [3] или наличие постоянной составляющей электрического тока [5]. Для снижения деформационного упрочнения зону действия импульсного тока можно расположить вне зоны действия деформации. Для предварительной деформации при плющении зону действия тока можно расположить перед зоной действия ультразвука в области деформации. Что необходим анализ особенностей воздействия электрических импульсов на обрабатываемый металл для обоснованного выбора преимущественных режимов. Такие экспериментальные исследования позволяют перейти к рациональным критериям выбора параметров дополнительных электрических воздействий при практическом применении
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have