Разработка и исследование технологии изготовления металлических конструкций с использованием аддитивной наплавки

Предложена технология послойной аддитивной наплавки трех различных заготовок. Полученные заготовки имеют сложную конфигурацию: цилиндрическую, усеченной сферы и плоскокриволинейной. Заготовки изготовлены с использованием ЧПУ станка портального типа в комбинации со сварочным инвертором. Выполнено лазерное 3D-сканирование заготовок с определением отклонений их толщины в поперечном сечении. Определены микроструктура заготовок и распределение микротвердости. Обнаружена неравномерность наплавленных слоев в поперечном сечении заготовок. Структура полученных образцов соответствует ферритно-перлитной смеси. Выявлено, что размер зерна увеличивается от нижних слоев к верхним, а микротвердость в поперечном сечении образцов уменьшается от верхних слоев к нижним. Установлено, что для обеспечения гомогенности структуры необходим предварительный и сопутствующий подогрев в процессе аддитивной наплавки. Результаты исследований могут быть применены в технологических процессах аддитивной наплавки.
EDN: DKXKNK, https://elibrary/dkxknk

Литература

[1] Мойсеев С.С., Хабибов М.М., Бахматов П.В. Получение заготовок с использованием аддитивных технологий. Дуговая наплавка. Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований. Мат. IV Всерос. нац. науч. конф. Ч. 1. Комсомольск-на-Амуре, КнАГУ, 2021, с. 112–115, doi: https://doi.org/10.17084/978-5-7765-1474-6-2021-112

[2] Доц М.В., Головачев А.М. Разработка рабочей программы дисциплины «Аддитивные технологии» для бакалавров профиля «Технология машиностроения». Инновации в машиностроении. Мат. док. XIII Межд. науч.-практ. конф. Барнаул, АлтГТУ, 2022, с. 341–343.

[3] Голубев И.Г., Апатенко А.С., Севрюгина Н.С. и др. Перспективные направления использования аддитивных технологий в ремонтном производстве. Техника и оборудование для села, 2023, № 6, с. 35–38, doi: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-6-35-38

[4] Залесский В.Г., Поболь И.Л., Бакиновский А.А. и др. Получение металлических изделий с применением электронно-лучевых аддитивных технологий. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук, 2018, т. 63, № 2, с. 169–180, doi: https://doi.org/10.29235/1561-8358-2018-63-2-169-180

[5] Рожков К.А., Старков И.Н., Лялин А.Н. и др. Аддитивная технология послойного выращивания изделий из жаропрочной стали с помощью электронного луча. Электронно-лучевая сварка и смежные технологии. Мат. Третьей межд. конф. Москва, МЭИ, 2020, с. 387–393.

[6] Madiyarova A., Chazhabayeva M., Bukayeva A. et al. Analysis of technological processes laser surfacing in additive manufacturing. Вестник КазАТК, 2022, № 4, с. 172–182, doi: https://doi.org/10.52167/1609-1817-2022-123-4-172-182

[7] Радченко М.В., Радченко Т.Б., Шевцов Ю.О. и др. Аддитивные технологии наплавки. Состояние и перспективы развития. Сварка и диагностика, 2017, № 4, с. 38–42. EDN: ZDVHKN

[8] Какорин Д.Д., Лаврентьев А.Ю. Способы послойного синтеза металлических изделий. Вестник ТвГТУ. Сер. Технические науки, 2021, № 3, с. 24–33, doi: https://doi.org/10.46573/2658-5030-2021-24-33

[9] Кулик В.И., Нилов А.С. Аддитивные технологии в производстве изделий авиационной и ракетно-космической техники. Санкт-Петербург, БГТУ, 2018. 160 с.

[10] Тищенко А.Н., Гречухин А.Н. Плазменно-дуговая наплавка. Инновационный потенциал развития общества: взгляд молодых ученых. Сб. науч. ст. 2-й Всерос науч. конф. перспективных разработок. Т. 5. Курск, ЮЗГУ, 2021, с. 144–147.

[11] Лузанов О.Р., Афанасова Т.О., Кириллов В.И. и др. Режимы передачи WAAM. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Сб. мат. IX Межд. науч.-практ. конф. Т. 1. Красноярск, СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2023, с. 436–439.

[12] Яковлев А.В., Лебедев Г.С., Лузанов О.Р. Перспективы и технология развития WAAM. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Сб. мат. VIII межд. науч.-практ. конф. Т. 1. Красноярск, СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2022, с. 560–563.

[13] Верещагина А.С., Кравченко Е.Г. Аддитивные технологии в машиностроении. Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 2018. 140 с.

[14] Комарова К.К., Бахматов П.В. Аддитивная наплавка. Наука, инновации и технологии: от идей к внедрению. Мат. Межд. науч.-практ. конф. Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 2022, с. 375–378, doi: https://doi.org/10.17084/978-5-7765-1502-6-2022-375

[15] Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении. Санкт-Петербург, Изд-во Политехнического ун-та, 2013. 221 с.

[16] Бахматов П.В., ред. Разработка алгоритма и исследование процесса программируемого управления формированием сварочно-наплавочного валика, в том числе и в применении аддитивных технологий, на установке автоматической сварки в защитных газах. Комсомольск-на-Амуре, КнАГУ, 2024. 185 с.