ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 78 ТЕХНОЛОГИЯ Цель работы: провести оценку качества и механических свойств слоев металла, получаемых из низкоуглеродистой стали методом WAAM с использованием дополнительной механической и ультразвуковой обработки. Материалы и методы исследований В качестве источника питания для механизированной наплавки в среде защитных газов использовался однофазный аппарат-инвертор KEMPPI Kempomat 1701. В качестве защитного газа использовали смесь аргона (80 %) и СО2 (20 %). Сварочная проволока – Св-08Г2С с медным покрытием диаметром 1,0 мм. Параметры процесса выращивания слоев (рис. 1, а) были определены для обеспечения оптимальной производительности и времени охлаждения между последовательными осаждениями слоев. Количество проходов было определено 5. После каждого прохода проводили механическую обработку поверхности наплавленного валика. Далее осуществляли визуальный контроль с использованием лупы (увеличением 10 крат) для оценки качества поверхности. После контроля наплавлялся новый слой (рис. 1, б). Вариативными параметрами были скорость подачи проволоки и расход защитного газа. Расход газа при проведении экспериментов выбирали в диапазоне 8…12 л/мин. Это необходимо было сделать с целью оценки влияния данного параметра на пористость. При этом другие параметры – ток, скорость подачи проволоки, скорость наплавки – были постоянными. Ультразвуковая обработка проводилась на последнем слое наплавки в течение 1, 5, 10, 15 минут с использованием установки «Шмель Мг». Испытания на растяжение проводились в соответствии с ГОСТ 1497–84. Всего было вырезано по три образца из стальной стенки, изготовленной по стандартной технологии WAAM и гибридной WAAM. Ударная вязкость (KCU) определялась в соответствии с ГОСТ 9454–78 и ГОСТ 6996. Для этого были подготовлены три образца, вырезанные из стальной стенки, изготовленной по стандартной технологии WAAM и гибридной WAAM. После завершения испытаний на ударный изгиб поверхности разрушения испытуемых образцов были исследованы с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) JEOL JIB-Z4500-SEM для сравнения основных видов разрушения, связанных с различными технологиями формирования. Для микроструктурного анализа металлографические образцы были извлечены из стенки вдоль направлений выращивания, отполированы в соответствии со стандартными процедурами до чистоты поверхности 1 мкм, протравлены 4%-м водным раствором азотной кислоты и исследованы с помощью оптического микроскопа «МикроМед 2». Измерения твердости проводились в разных местах и ориентациях стенки, включая нижнюю, среднюю и верхнюю зоны, с использованием микротвердомера Shimadzu HBR-VU-187 с нагрузкой 200 г и временем выдержки 15 с. a б Рис. 1. Схема процесса наплавки валиков (a) и пластина с наплавленным валиками (б) Fig. 1. Schematic diagram of the bead surfacing process (a) and a plate with surfaced beads (б)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1