OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 1 2024 31 TECHNOLOGY Рис. 9. Светлопольные изображения на различных участках образца Fig. 9. Light-fi eld images on various parts of the specimen Настоящая работа показала, что для селективного лазерного плавления можно использовать предварительно подготовленные порошковые материалы не сферической формы. Экспериментально доказано формирование трехмерных образцов с минимальной пористостью и отсутствием растрескивания методом СЛП из порошков алюминия ПА-4 (ГОСТ 6058–22), кремния (ГОСТ 2169–69) и магния МПФ-4 (ГОСТ 6001–79), изначально не предназначенных для технологии селективного лазерного плавления, при определенных режимах. Сплав AlSiMg хорошо обрабатывается с помощью СЛП в пределах установленных режимов обработки, где построенные образцы могут достигать плотности материала более 99,7 % без растрескивания при затвердевании или крупных металлургических дефектов. При взаимодействии лазера с порошковой композицией в процессе быстрого расплавления и затвердевания на поверхности образца происходит ряд сложных физических и химических явлений, таких как поглощение и рассеяние лазерной энергии, теплообмен, фазовый переход и течение расплава. Термодинамическое и кинетическое поведение ванны расплава можно изменить, регулируя параметры обработки. В работе установлены оптимальные режимы обработки: мощность лазера 90 Вт, скорость сканирования 225 мм/с, шаг сканирования 0,08 мм для изготовления изделий из порошковой композиции с размером порошка алюминия от 20 до 64 мкм. Анализ пористости выявил область высокой консолидации без существенных металлургических дефектов. Снижение мощности лазера приводит к снижению энерговклада, что является причиной неравномерного затвердевания поверхности из-за низкой смачиваемости алюминия. Жидкой фазы недостаточно для заполнения трещин [17, 21]. Для быстрого распространения тепла и охлаждения из-за высокой теплопроводности и отражательной способности алюминия требуется высокая мощность [19]. Ее увеличение до 90 Вт и выше позволяет улучшить смачиваемость порошка и снизить динамическую вязкость расплавленного материала на основе алюминия [22]. В результате этого жидкий расплав заполняет поры и происходит уплотнение структуры, что приводит к оптимальному сплавлению. Скорость сканирования является вторым важным параметром режима СЛП, ее повышение позволяет значительно сократить время изготовления изделия. В экспериментах с рассматриваемой порошковой композицией ее увеличение до 300 мм/с снижает воздействие лазерной энергии на обрабатываемый слой порошка и его смачиваемость, вследствие чего происходит постепенное увеличение пористости. Назначение скорости сканирования менее 225 мм/с и мощности лазера более 90 Вт приводит к увеличению эффекта теплопроводности, но увеличивает время охлаждения; происхо-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1