Особенности применения лазерного коаксиального плавления порошковых материалов для создания объектов из сплавов на основе меди
Авторы: Шишов А.Ю., Мельникова М.А., Холопов А.А., Мисюров А.И., Пересторонин А.В., Смирнов А.Р.
Опубликовано в выпуске: #12(108)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-12-2042
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы
Среди методов аддитивных технологий широкое распространение получил метод коаксиального лазерного плавления. В качестве материалов для данной технологии применяют различные порошки, подбираемые в зависимости от поставленных задач и конечных характеристик. Одним из перспективных направлений для внедрения является создание сложных конструкций из медных сплавов для авиастроения. Ввиду ограниченного количества опубликованных сведений об использовании медных сплавов, в частности бронз, в этой технологии, в работе проведено исследование с целью понимания процесса формирования материала при выращивании методом коаксиального лазерного плавления. В результате исследования сплавления бронз со стальной подложкой выявлены характерные особенности, которые позволили поставить вторую задачу — изучение сплавления бронз с медной подложкой. Выявлены причины образования дефектов. Рассмотрена микроструктура образцов и измерена их микротвердость в различных зонах.
Литература
[1] Кузнецов П.А., Васильева О.В., Теленков А.И., Савин В.И., Бобырь В.В. Аддитивные технологии на базе металлических порошковых материалов для российской промышленности. Новости материаловедения. Наука и техника, 2015, № 2, с. 4‒10.
[2] Панченко В.Я., Васильцов В.В., Грезев А.Н., Галушкин М.Г., Егоров Э.Н., Ильичев И.Н., Павлов М.Н., Соловьев А.В., Мисюров А.И. Лазерное спекание металлических порошков для изготовления изделий машиностроения с градиентными свойствами. Технология машиностроения, 2011, № 11, с. 10‒14.
[3] Новиченко Д.Ю., Григорьянц А.Г., Смуров И.Ю. Лазерная аддитивная технология изготовления покрытий и деталей из композиционного материала. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2011, № 7, с. 12‒24.
[4] Григорьянц А.Г., Кошлаков В.В., Ризаханов Р.Н., Шиганов И.Н., Мисюров А.И., Фунтиков В.А. Формирование биметаллических структур методом коаксиального лазерного плавления. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2019, № 3 (93), с. 32–38.
[5] Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении. Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2013, 223 с.
[6] Солодовников А.В., Акиньшин И.А., Голубятник В.В., Кривоногов А.В. Оценка концепции создания жидкостного ракетного двигателя на основе инновационных технологий. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2017, т. 16, № 2, с. 127‒134. DOI: 10.18287/2541-7533- 2017-16-2-127-134
[7] Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И., Третьяков Р.С. Лазерные аддитивные технологии в машиностроении. Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018, 280 с.
[8] Земляков Е.В., Туоминен Я., Поздеева Е.Ю., Туричин Г.А., Комарова Е.А. Формирование поверхностных слоев при лазерной наплавке с использованием мощных волоконных лазеров. Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, 2013, № 1 (166), с. 231‒236.
[9] Григорьянц А.Г., Ставертий А.Я., Третьяков Р.С. Пятикоординатный комплекс для выращивания деталей методом коаксиального лазерного плавления порошковых материалов. Технология машиностроения, 2015, № 10, с. 22‒29.
[10] Асютин Р.Д., Самарин П.Е. Экспериментальное исследование газопорошкового потока при лазерной наплавке композиционных покрытий системы AlSiC. Новые материалы и технологии в машиностроении, 2014, № 19, с. 3‒12.
[11] Caiazzo F. Laser-aided Directed Metal Deposition of Ni-based superalloy powder. Optics & Laser Technology, 2018, vol. 2018, no. 103, pp. 193‒198.
[12] Dutta B., Palaniswamy S., Choi J., Song L., Mazumder J. Additive Manufacturing by Direct Metal Deposition. Advanced Materials and Processes, 2011, vol. 169 (5), pp. 33‒36.
[13] Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Ставертий А.Я., Третьяков Р.С. Оптимизация формы сопел для лазерной коаксиальной наплавки. Сварочное производство, 2014, № 8, с. 24‒27.
[14] Александрова А.А., Базалеева К.О., Балакирев Э.В., Брыков А.А., Григорьянц А.Г. Прямое лазерное выращивание композиционного материала инконель 625/TIC: влияние структурного состояния исходного порошка. Физика металлов и металловедение, 2019, т. 120, № 5, с. 498‒504.
[15] Григорьянц А.Г., Третьяков Р.С., Фунтиков В.А. Повышение качества поверхностных слоев деталей, полученных лазерной аддитивной технологией. Технология машиностроения, 2015, № 10, с. 68–73.
[16] Григорьянц А.Г., Фунтиков В.А. Улучшение качества поверхности деталей, полученных из порошковых материалов технологией коаксиального лазерного плавления. Приборы, 2016, № 6, с. 33–39.
[17] Akbari M. An investigation on mechanical and microstructural properties of 316LSi parts fabricated by a robotized laser/wire direct metal deposition system. Additive Manufacturing, 2018, vol. 23, pp. 487–497.