Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 2 2020 91 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав исходных материалов Chemical composition of raw materials Исходный материал Ni Cr Si Fe C Mn S P B 12 Х 18 Н 9 Т ( основной металл ) 9 17 0,3 Осн . 0,05 1,5 <0,004 <0,05 – П P- Н 77 Х 15 С 3 Р 2 ( наплавляемый материал ) Осн . 15 3 <3 0,5 – – – 2 Рис . 1. Промышленный ускоритель электронов ЭЛВ -6: 1 – высоковольтный электрод ; 2 – блок управления инжек - тором ; 3 – сосуд ; 4 – первичная обмотка ; 5 – высоковольт - ный ускоритель ; 6 – ускорительная трубка ; 7 – электро - магниты развертки ; 8 – вакуумная система ; 9 – выпускное устройство ; 10 – магнитная катушка ; 11 – электронный луч ; 12 – обрабатываемая деталь ; 13 – перемещающийся стол - манипулятор Fig. 1. С ommercial electron beam accelerator ELV-6: 1 – high voltage electrode; 2 – injector control unit; 3 – cy- lindrical tank: 4 – primary side; 5 – high-voltage accelerator; 6 – accelerating tube; 7 – scanning electromagnets; 8 – vacu- um system; 9 – outlet unit; 10 – magnetic coil; 11 – electron beam; 12 – workpiece; 13 – shifted manipulator platen Технологические эксперименты по форми - рованию защитных слоев осуществлялись в Институте ядерной физики им . Г . И . Будкера СО РАН ( г . Новосибирск ) на ускорителе электронов ЭЛВ -6. Стенд ЭЛВ -6 входит в перечень уникаль - ных установок РФ . Энергия электронов на выхо - де из ускорителя достигает 1,4 МэВ , что много - кратно превышает диапазон энергий , типичных для электронно - лучевых пушек , оборудованных вакуумными камерами . Схема технологического оборудования и процесса наплавки представ - лена на рис . 1 и 2 соответственно . Устройство электромагнитной развертки позволяет управ - лять пучком электронов и отклонять его от вер - тикали на угол до 45° ( см . рис . 1). Основные па - раметры обработки материалов были выбраны на основании проведенных ранее исследований [23]. Расстояние от выпускного отверстия до по - верхности обрабатываемой детали составляло 90 мм . Ток пучка I составлял 25 мА , скорость пе - ремещения заготовок относительно выпускного отверстия V 15 мм / с . Обрабатываемый образец располагается на подвижном столе под выпуск - ным отверстием и поступательно перемещается в продольном направлении . Необходимый уровень эксплуатационных свойств материалов с наплавленными слоями обеспечивался введением модифицирующих компонентов . Для получения большей доли упрочняющих соединений в наплавленном слое в состав порошковых смесей дополнительно вводили порошок аморфного бора . Доля моди - фицирующего компонента в порошковой насып - ке составляла 5, 10 и 15 вес . %. Кроме того , с целью сравнения структуры и свойств исследуе - мых материалов была проведена наплавка само - флюсующегося никелевого сплава без модифи - цирующего компонента . Образцы обозначались