ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 57 ТЕХНОЛОГИЯ Влияние режимов лазерной наплавки на геометрические размеры стального трека Светлана Долгова 1, a, Александр Маликов 2, b, Александр Голышев 2, c, Аэл ита Никулина 3, d,* 1 Новосибирский завод полупроводниковых приборов «Восток», ул. Дачная, 60, г. Новосибирск, 630082, Россия 2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия 3 Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия a https://orcid.org/0000-0003-3918-273X, svetlanadolgova99@gmail.com; b https://orcid.org/0000-0003-1268-8546, smalik707@yandex.ru; c https://orcid.org/0000-0002-4243-0602, alexgol@itam.nsc.ru; d https://orcid.org/0000-0001-9249-2273, a.nikulina@corp.nstu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 2 с. 57–70 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.2-57-70 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Традиционные методы подготовки сталей до сих пор являются одним из наиболее универсальных и основных способов изготовления изделий. Однако для производства одного вида готовой продукции иногда требуется огромное количество деталей с предварительно проведенИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.725 История статьи: Поступила: 15 марта 2024 Рецензирование: 13 апреля 2024 Принята к печати: 17 апреля 2024 Доступно онлайн: 15 июня 2024 Ключевые слова: Аддитивные технологии Волоконный лазер Единичные треки Оптимизация Макроструктура Аустенитная сталь 316L Финансирование Работа выполнена в рамках государственного задания ИТПМ СО РАН. АННОТАЦИЯ Введение. Лазерная наплавка – одно из ведущих направлений в области аддитивных технологий, заключающееся в послойном наращивании материала при использовании лазера в качестве источника энергии. Для получения качественного изделия необходимо правильно подобрать оптимальные параметры выращивания. Проблема заключается в том, что такая оптимизация необходима для каждого оборудования, поскольку незначительные отличия в его характеристиках могут вносить существенные изменения в параметры послойного выращивания. Для того чтобы определить оптимальный режим выращивания, достаточно проанализировать влияние различных параметров оборудования на характеристики единичных треков. Поэтому цель данной работы заключается в определении наиболее важных параметров лазерного излучения, влияющих на процесс наплавки, и оптимального режима выращивания единичного трека хромоникелевой стали. В работе исследованы единичные треки, полученные лазерной наплавкой порошка из аустенитной хромоникелевой стали марки AISI 316L. В качестве факторов оптимизации выступали такие характеристики, как мощность лазера, скорость движения луча, расход подаваемого порошка и размер лазерного пятна. Длина волны лазерного излучения составляла 1,07 мкм. Методы исследования. Для определения качества и геометрических размеров одиночных треков исследовалась макроструктура поперечных сечений образцов с использованием методов металлографии и растровой электронной микроскопии. Результаты и обсуждение. Установлено, что оптимальный режим выращивания единичных треков стали 316L характеризуется мощностью лазерного излучения 1250 Вт и скоростью сканирования 25 мм/с. При этом оптимальный показатель расхода порошка составляет 12 г/мин, а размер лазерного пятна – 4,1 мм. В работе показано, что наибольшее влияние на коэффициент эффективного использования порошкового материала оказывают расход порошка и размер лазерного пятна. Их изменение позволяет повысить производительность наплавки на 10–15 %. Для цитирования: Влияние режимов лазерной наплавки на геометрические размеры стального трека / С.В. Долгова, А.Г. Маликов, А.А. Голышев, А.А. Никулина // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 2. – С. 57–70. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.2-57-70. ______ *Адрес для переписки Никулина Аэлита Александровна, д.т.н., профессор Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия Тел.: 8 (383) 346-11-71, e-mail: a.nikulina@corp.nstu.ru ной процедурой формообразования и различными способами соединения их друг с другом. Применение аддитивных технологий в качестве метода создания изделий оказалось многообещающим способом прямого изготовления металлических деталей сложной геометрии с функциональной структурой [1, 2]. Данная методика способна сократить отходы и сэкономить исходное сырье. Многие авторы также утверждают, что благодаря уникальному тепловому режиму, возникающему во время лазерного выращивания, можно регулировать химический состав, влиять на металлургию, получать определенную
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1