ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 208 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В процессе сварки между плавким предохранителем и расплавленной ванной создается перемычка из расплавленного металла [32, 33]. Химический состав материала проволоки, используемой для электронно-лучевой печати, приведен в табл. 1. Печать первой группы образцов осуществлялась на электронно-лучевой установке наплавки проволокой, изготовленной в Томском политехническом университете. Печать второй группы образцов – на установке электродуговой наплавки проволокой, также изготовленной в Томском политехническом университете. В ходе экспериментальных работ были напечатаны образцы четырех типов. Изготовлены вертикально и горизонтально ориентированные образцы по каждой из исследуемых технологий – EBAM и WAAM. Для исследования микроструктуры были сделаны поперечные сечения образцов. Травление микроструктуры осуществляли с помощью смеси концентрированных азотной кислоты HNO3 (67 масс. %) и соляной кислоты HCl (33 масс. %), взятых в соотношении 1:3 по объему. Микроструктурные исследования проводили с помощью металлографического микроскопа MMP-1 производства БИОМЕД. Фотографии микроструктуры получены с применением видеоокуляра DCM-510 SCOPE. Микротвердость измеряли посредством автоматического комплекса на базе микротвердомера EMCO-TEST DuraScan-10. Измерения выполняли на тех же образцах, на которых проводили металлографические исследования. Измерения проводили индентором Виккерса при нагрузке 1 кгс с выдержкой 10 с. Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав проволоки из никелевого сплава марки инконель 625 Chemical composition of Inconel 625 nickel alloy wire Химический элемент Ta Al Nb Mo Cr Si Fe Co Ti Mn Ni % 0,3 0,38 2,8 7,5 22,5 0,8 1,3 0,2 0,35 0,1 63,68 Результаты и их обсуждение В первую очередь были получены четыре образца для проведения исследований – по два образца с помощью каждой из технологий, EBAM и WAAM. Были изготовлены образцы вертикальной ориентации (рис. 1, а, в) и горизонтальной ориентации (рис. 1, б, г). Из приведенных фотографий видно, что точность и качество поверхности образцов, полученных с помощью электронно-лучевой наплавки, выше. В этом случае меньше разбрызгивания металла, чем при изготовлении с помощью электродуговой наплавки. Скорость остывания образцов, полученных с помощью EBAM, ниже, чем при WAAMпечати. При EBAM теплоотвод затруднен из-за отсутствия атмосферы. При WAAM-наплавке инконеля используется гелий. Кроме того, видно, что в EBAM-образце большее количество слоев. При WAAM-наплавке толщина печатаемого слоя больше и скорость печати выше, но это сопровождается существенными колебаниями температуры. Обусловленные температурными колебаниями напряжения вызывают деформацию подложки даже при ее толщине около 5 мм. Вертикальная ориентация образцов дает большую скорость, но при этом возникают большие напряжения. При горизонтальной ориентации образец остывает более равномерно. Это выражается в меньшей деформации подложки. Микроструктура образцов из инконеля 625, полученных с помощью технологий EBAM и WAAM, представлена на рис. 2, a–г. На этом рисунке показаны микрофотографии, сделанные с помощью оптического микроскопа в центре образца. Наблюдается удлиненная ячеистая структура с яркими частицами в междендритных областях, а также четко видно наличие дендритной структуры во всех образцах. Для горизонтальных образцов при обеих технологиях дендриты имеют длинные оси первого порядка, при этом оси второго порядка практически отсутствуют.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1