Ультраструйная экспресс-диагностика анизотропии поверхностного слоя материалов и изделий ракетно-космической техники
Авторы: Барзов А.А., Галиновский А.Л., Голубев Е.С., Сысоев Н.Н., Федянин А.А., Филимонов А.С.
Опубликовано в выпуске: #6(78)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-6-1773
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Проблема экспресс-диагностики разброса параметров, определяющих качество поверхностного слоя деталей, которые получены селективным лазерным сплавлением, является одним из факторов, ограничивающих масштабное применение этой технологии в современном машиностроительном производстве изделий ответственного назначения. В статье показана возможность решения этой проблемы путем применения технологии ультраструйной гидрофизической диагностики. Эта технология основана на анализе результатов, полученных при эрозионном локальном разрушении исследуемой поверхности материала детали или образца сверхскоростной гидроструей. Приведены примеры, иллюстрирующие высокий информационно-технологический потенциал технологии ультраструйной гидрофизической диагностики. Показано, что с помощью ультраструйного диагностирования в значительной мере обеспечивается получение информации, необходимой для того, чтобы повысить качество реализации всех этапов жизненного цикла изделий, в производстве которых перспективно использование аддитивных технологий. На примере узлового элемента каркаса рефлектора космического телескопа «Миллиметрон» показано, что предложенные авторами подходы могут быть использованы в процессе технологической подготовки производства изделий ракетно-космической техники
Литература
[1] Алешин Н.П., Мурашов В.В., Евгенов А.Г., Григорьев М.В., Щипаков Н.А., Василенко С.А., Краснов И.С. Классификация дефектов металлических материалов, синтезированных методом селективного лазерного сплавления, и возможности методов неразрушающего контроля для их обнаружения. Дефектоскопия, 2016, № 1, с. 48–55.
[2] Бабенцова Л.П., Анциферова И.В. Качество и экология технологии ceлективного лазерного спекания. Master
[3] Косушкин П.А. Контроль качества в аддитивном производстве. Вектор высоких технологий, 2017, № 2 (31), с. 28–31.
[4] Рыжков Е.В., Павлов М.Д., Гусаров А.В., Артеменко Ю.А., Васильцов В.В. Образование трещин при селективном лазерном спекании керамики. Физика и химия обработки материалов, 2011, № 1, с. 77–83.
[5] Хвастунов Р.М., Ягелло О.И., Корнеева В.М., Поликарпо М.П. Экспертные оценки в квалиметрии машиностроения. Москва, Технонефтегаз, 2012, 395 с.
[6] Галиновский А.Л., Самсонов К.С., Севрюкова А.В., Салахатдинова А.Р. Сравнение различных методов контроля и диагностики качества керамики методом экспертного оценивания. Инноватика и экспертиза: научные труды, 2017, № 1 (19), с. 64–74.
[7] Абашин М.И. Ускоренное определение параметров качества поверхностного слоя материала изделий по результатам воздействия на него сверхзвуковой струи жидкости. Автореферат дис. ... канд. техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, 17 с.
[8] Абашин М.И., Бочкарев С.В., Цаплин А.И., Коберник Н.В. Ультраструйная диагностика качества сварных швов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2015, № 12 (669), с. 52–61.
[9] Бочкарев С.В., Цаплин А.И., Галиновский А.Л., Абашин М.И., Барзов А.А. Ультраструйная диагностика микроструктуры материала при термической обработке. Металловедение и термическая обработка металлов, 2017, № 6 (744), с. 58–63.
[10] Kok Y., et al. Anisotropy and heterogeneity of microstructure and mechanical properties in metal additive manufacturing. A critical review. Materials and Design, 2018, no. 139, pp. 565–586.
[11] Popovich A.A., Sufiiarov V.S., Borisov E.V., Polozov I.A., Masaylo D.V., Grigoriev A.V. Anisotropy of mechanical properties of products manufactured using selective laser melting of powdered materials. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2017, vol. 58, no. 4, pp. 389–395.
[12] Sklyar M.O., Turichin G.A., Klimova O.G., Zotov O.G., Topalov I.K. Microstructure of 316L stainless steel components produced by direct laser deposition. Steel in Translation, 2016, vol. 46, iss. 12, pp. 883–887.
[13] Wang Z., Palmer T.A., Beese A.M. Effect of processing parameters on microstructure and tensile properties of austenitic stainless steel 304L made by directed energy deposition additive manufacturing, Acta Mater, 2016, no. 110, pp. 226–235.
[14] Hussam E. C., Bruno C., Branchu S., Xiaowei H., Hasco J. Y., Guille R. Direct Laser Fabrication process with coaxial powder projection of 316L steel. Geometrical characteristics and microstructure characterization of wall structures. Optics and Lasers in Engineering, 2012, vol. 50, pp. 1779–1784.
[15] Базалеева К.О., Цветкова Е.В., Балакирев Э.В. Процессы рекристаллизации аустенитного сплава, полученного методом селективного лазерного плавления. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2016, № 5, c. 117–127.
[16] Shvartsev S.L. Do additive technologies have a future? Herald of the Russian Academy of Sciences, 2017, vol. 87, no. 3, pp. 267–275.
[17] Леоненков А.Д., Двирный В.В. Перспективы применения аддитивных технологий в аэрокосмической отрасли. Сборник трудов Международной научной конференции «Решетневские чтения–2017». Часть. 2. Красноярск, СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2017, c. 632–633.
[18] Ковалев Д.С., Коваленко П.А. Перспективы внедрения аддитивных технологий в промышленность. Актуальные проблемы авиации и космонавтики, 2017, т. 1, № 13, c. 398–400.
[19] Советников Е.И. Оценки развития аддитивных технологий. Технология лёгких сплавов, 2015, № 3, с. 17–31.