OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 59 TECHNOLOGY Используемое оборудование Наплавка осуществлялась методом прямого лазерного выращивания (Direct Metal Deposition). При использовании этого метода лазерное излучение фокусируется с помощью линзы на подложку, образуя ванну расплава. Соосно лазерному излучению через коаксиальное сопло подается порошковая смесь. При перемещении лазерного излучения ванна расплава затвердевает, образуя наплавочный валик. Формирование одиночных треков проводилось на созданном в ИТПМ СО РАН оборудовании «Наплавочно-сварочный комплекс на базе многокоординатной руки и волоконного лазера» с мощностью иттербиевого лазера 3 кВт (производства IPGphotonics) и длиной волны излучения 1,07 мкм (рис. 1). Аргон использовался в качестве газа-носителя, а также защитной среды в процессе выращивания. Для определения размеров и качества формируемых треков были использованы оптический микроскоп Olympus LEXT OLS 3000 и растровый электронный микроскоп Carl Zeiss EVO 50 XVP (ЦКП ССМ НГТУ). Поперечные сечения образцов для исследования подготавливали по стандартной методике шлифования и полирования. Травление шлифов производилось с использованием химического травителя состава HNO3: HCl = 1:3. Условия эксперимента Параметры оборудования, плотность энергии, скорость сканирования, скорость потока газа и другие параметры играют важную роль в определении особенностей микроструктуры, качества детали и производительности самого Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав исследуемых материалов Chemical composition of the materials under study Материал/ Material Химический элемент, вес. % / Chemical element, wt. %/ C Mn Si S P Ti Cr Ni Fe AISI 316L 0,025 0,84 0,68 0,015 0,01 0,71 18,69 8,84 Осн / Bas 12Х18Н10Т / 1.2-Cr18-Ni10-Ti 0,11 1,082 0,447 0,002 0,027 0,002 17,15 7,85 Осн / Bas Рис. 1. Автоматизированный лазерный комплекс Fig. 1. Automated laser complex процесса. Поэтому для определения оптимальных режимов выращивания стального изделия методом прямого лазерного выращивания необходимо исследовать поведение материала при формировании единичных треков. Выбор первоначальных значений параметров основан на данных работ [16–23]. Диапазон значений основных параметров: мощность лазера 1000…1500 Вт, скорость сканирования 15…35 мм/с, расход порошка 12…36 г/мин (частота вращения диска подачи 4…12 % соответственно) и размер лазерного пятна 2,9…5,6 мм. Такие параметры, как расход порошка и размер лазерного пятна, изменялись после определения оптимальной мощности и скорости сканирования. Условия выборки В процессе аддитивного производства из-за особенностей материала исследования, параметров оборудования и режимов выращивания
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1