Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 4 2018 62 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Методика исследований Образцы были получены с использованием экспериментальной установки для выращива- ния изделий из проволоки в вакууме, в качестве источника нагрева с последующим плавлением использовался электронный пучок. Схема полу- чения образцов изображена на рис. 1, а . В качестве исходного материала использо- вана проволока из титанового сплава Ti-6Al-4V диаметром 0,8 мм. Выращивание образцов про- водилось на подложке из технического титана с размерами 75 × 75 мм толщиной 2,5 мм, закре- пленной на подвижном рабочем столе, способ- ном перемещаться в трех направлениях вдоль осей X , Y и Z . В процессе выращивания ванна расплава формировалась разверткой электрон- ного пучка в форме кольца диаметром 5 мм. Частота развертки составляла 1 кГц. Проволока подавалась специальным податчиком, непод- вижно закрепленным относительно электрон- ной пушки (рис. 1, а ). Комбинация параметров электронного пучка, скорости подачи прово- локи и линейной скорости выращивания (ско- рости перемещения стола относительно пучка) были подобраны таким образом, чтобы обеспе- чить стабильность процесса плавления кончика проволоки и стекания жидкого металла в ван- ну расплава непрерывным потоком. Параметры процесса послойного выращивания указаны в табл. 1. После выполнения прохода вдоль оси Y дли- ной 30 мм производилось смещение по оси X на расстояние  Х = 5 мм и выполнялся проход на расстояние 30 мм в противоположную сторону. Далее процесс повторялся до достижения шири- ны образца 30 мм (рис. 1, б ) и завершения вы- ращивания слоя. Затем рабочий стол опускался на 0,8 мм и аналогичным образом формировался следующий слой. При выращивании образца на подложку было последовательно нанесено три слоя без взаимно- го смещения в плоскости ХУ согласно стратегии сканирования, показанной на рис. 1, б . Таким об- разом, был получен образец из сплава Ti-6Al-4V размером 30 × 30 × 2,4 мм, который состоял из трех одинаковых слоев. Для металлографического анализа образцы шлифовали и полировали по стандартной проце- дуре, затем проводили травление в реактиве сле- Рис. 1. Общая схема процесса послойного выращивания образца методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии ( а ) и траектория движения при построении каждого слоя ( б ): 1 – подвижный стол; 2 – титановая подложка; 3 – электронная пушка; 4 – электронный пучок; 5 – податчик проволоки; 6 – проволока; 7 – ванна расплава; 8 – выращенный материал Fig. 1. The general pattern of layer-by-layer formation of a sample by wire-feed electron beam additive manufacturing ( а ) and the motion trajectory for the formation of each layer ( б ): 1 – movable table; 2 – titanium substrate; 3 – electron gun; 4 – electron beam; 5 – wire feeder; 6 – wire; 7 – molten pool; 8 – formed material а б