Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 1 2019 82 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Исследование влияния режимов фокусировки лазерного излучения на геометрические и механические свойства металлокерамических треков Александр Голышев 1, 2, a, * , Анатолий Оришич 1, 2, b 1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия 2 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск, 630090, Россия a https://orcid.org/0000-0002-4243-0602, alexgol@itam.nsc.ru , b https://orcid.org/0000-0003-0551-0213, laser@itam.nsc.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 1 с. 82–92 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.1-82-92 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Существующая потребность для промыш- ленности в высокофункциональных легких деталях со сложной геометрической формой привела к увеличению интереса во всем мире к аддитивным технологиям (AТ) [1 и 2]. Благо- даря использованию различных видов AТ стало ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.793 История статьи : Поступила: 23 ноября 2018 Рецензирование: 18 января 2019 Принята к печати: 29 января 2019 Доступно онлайн: 15 марта 2019 Ключевые слова : Лазерная наплавка Оптимизация Металлокерамика Микротвердость Законы подобия Карбид вольфрама Финансирование Часть работы, связанная с настрой- кой методики оптимизации наплав- ки, отработкой технологии получе- ния качественных образцов и поиск обобщеных параметров, выполнена за счет гранта Российского науч- ного фонда, проект № 18-79-00052 «Исследование послойного лазер- ного формирования функционально- градиентных металлокерамических структур, включающих в себя B4C, TiC и TiB2, используя импульсно-пе- риодическое лазерное излучение». АННОТАЦИЯ Введение. Аддитивные технологии (АТ) – способ изготовления изделий путем послойного наращивания материала любой геометрии. Эта технология играет важную роль в изготовлении функциональныхизделийиливвосстановленииихизношенныхчастейсвысокимипрочностными свойствами.Металлокерамические структуры, включающиевсебякарбидвольфрамаиникелевый сплав, широко используются в трибологических применениях для защиты компонентов, которые подвергаются высокой интенсивности износа, таких как режущий инструмент, сверление и механическая обработка, горная промышленность. Цель работы: проведение оптимизации режимов лазерной наплавки металлокерамических единичных треков для получения монолитной наплавленной структуры с максимальной твердостью. В работе исследовано влияние лазерного излучения на геометрические и механические характеристики формируемых дорожек при использовании порошковой смеси на основе сплавов никеля 60 % вес. NiCrBSi и карбида вольфрама 40 % вес. WC. Результаты и обсуждение. Установлено, что большое влияние на форму и механические характеристики влияет режим фокусировки лазерного излучения (режим кинжального проплавления или режим теплопроводности) относительно поверхности начального слоя порошковой смеси. Получено, что при использовании в качестве независимой переменной параметра P V для режима кинжального проплавления (∆ f = –3), все данные ширины треков w и глубины проплава Hm можно описать едиными зависимостями. Показано, что в наплавленном треке при режиме теплопроводности (режим фокусировки ∆ f = ±20) наблюдается равномерное распределение керамических частиц, характеризующихся наибольшим значением микротведрости. Получено, что наплавленная металлокерамическая структура обладает в 4…5 раз большим значением микротведрости 850,4 HV0.1 по сравнению с подложкой 178 HV0.1. Для цитирования: Голышев А.А., Оришич А.М. Исследование влияния режимов фокусировки лазерного излучения на геометрические и механические свойства металлокерамических треков // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 1. – С. 82–92. – doi:10.17212/1994-6309-2019-21.1-82-92. ______ *Адрес для переписки Голышев Александр Анатольевич, к.ф.-м.н., н.с., Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН ул. Институтская, 4/1, 630090, г. Новосибирск, Россия Тел.: 8 923 252-00-12 , e-mail: alexgol@itam.nsc.ru