The influence of technological parameters of the laser engineered net shaping process on the quality of the formed object from titanium alloy VT23

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 190 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ трубке составляло 40 кВ, сила тока 35 мА. Использовался счетчик полупроводниковый многоканальный, на трубке была установлена щель 2 мм и щель Соллера, на детекторе – только щель Соллера. В процессе съемки образцы вращались со скоростью 60 об/мин. Обработка спектров проводилась с помощью программ Diff rac.Eva и Diff rac.Topas. Для проведения рентгенофазового анализа образцы подвергались электрополировке на установке Struers LectroPol-5 в электролите А2 (78 мл HClO4, 90 мл дистиллированной воды, 730 мл C2H6O, 100 мл C6H14O2) в течение 15 минут при напряжении 10 В. Результаты и их обсуждение Согласно результатам металлографического анализа валики, полученные при всех экспериментальных режимах (табл. 2), не имеют трещин, обладают незначительной пористостью, граница между ними и материалом подложки без дефектов (рис. 2). На границе с наплавленным валиком наблюдается зона термического влияния (ЗТВ) шириной около 0,50…0,05 мм. Анализ графика зависимости коэффициента формы валика f от мощности показал, что при скорости сканирования 600 мм/мин значение коэффициента f лежит выше допустимого интервала (рис. 3). Геометрические параметры валиков, полученных при скоростях сканирования 800 и 1000 мм/мин, соответствуют требованиям по значениям коэффициента формы и ширины валика, а также коэффициента проплавления. Угол у основания валика меньше 90° практически при всех экспериментальных режимах лазерной наплавки. Измерения микротвердости показали, что значение HV для валиков, выращенных при разных режимах, изменяется в диапазоне от 386 до 499 (рис. 4). Из графиков зависимостей видно, что при увеличении мощности лазера Р твердость возрастает, увеличение скорости сканирования также приводит к росту твердости, но этот эффект незначительный. Известно, что в процессе ПЛВ материал охлаждается с достаточно высокой скоростью, что может привести к формированию дисперсной (α+β) структуры, а также к образованию мартенсита. Можно предположить, что рост твердости при высокой мощности лазера связан с увеличением температурного градиента. По результатам анализа формы валиков были выбраны семь режимов ПЛВ, представленных в табл. 4. Структуры выращенных монослоев представлены на рис. 5. Оценка соответствия монослоев заданным критериям представлена в виде графиков на рис. 6. Режим выращивания с расстоянием между соседними треками 0,9L является нецелесообразным. Перепад высот при некоторых режимах приближается к 90 %. Эти образцы представляли собой не монолитные слои, а набор отдельных валиков. Образцы с шагом между треками 0,5L и 0,7L имеют прибли- а б в Рис. 3. Зависимости ширины валика (а), коэффициента проплавления (б), коэффициента формы валика (в) от мощности лазерного излучения (зеленая область – область допустимых значений) Fig. 3. Dependences of the track width (a), penetration ratio (б), track shape factor (в) on the laser power (green area – range of accepted values)

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1