ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 1 2025 64 ТЕХНОЛОГИЯ режимов обработки заготовок из инконеля 625, полученных методом WAAM, представляют собой актуальную задачу, требующую комплексного подхода. Необходимость определения оптимальных параметров резания для минимизации износа инструмента, повышения производительности и обеспечения требуемого качества поверхности делает данную тему особенно значимой для развития аддитивных технологий и их промышленного применения. Цель этой работы: с помощью проведенных исследований определить режимы фрезерования заготовок из инконеля 625, изготовленных электродуговой наплавкой (WAAM). Материалы и методики Для проведения исследования сил резания, которые возникают при обработке заготовок из инконеля 625, изготовленных методом электродуговой наплавки (WAAM), было напечатано пять образцов. Геометрические размеры каждого образца составляли 25 мм (высота) × 75 мм (ширина) × 25 мм (длина). Эта форма и размеры выбраны для обеспечения достаточной жесткости образцов при фрезеровании и минимизации влияния зажимов на результаты эксперимента. Применение стандартных размеров позволяет сравнивать результаты с данными других исследований. Образцы были изготовлены методом WAAM с использованием проволоки из инконеля 625 (состав сплава приведен в таблице). Выбор инконеля 625 обусловлен его широким применением в высокотемпературных условиях и сложной микроструктурой, что позволяет исследовать влияние WAAM-процесса на механические свойства и обрабатываемость материала. Для обеспечения воспроизводимости результатов процесс наплавки проводился с использованием строго контролируемых параметров (скорости наплавки, напряжения дуги, расхода защитного газа и др.), оптимизированных для получения минимального количества дефектов и максимально однородной микроструктуры. Эти параметры будут подробно описаны в соответствующем разделе исследования. Изготовление образцов с помощью электродуговой наплавки Образцы были напечатаны на установке электродуговой наплавки проволокой. Данное оборудование разработано и изготовлено в Томском политехническом университете. Изготовление образцов из инконеля методом WAAM осуществлялось по следующей технологии. Сначала создавалась компьютерная 3D-модель с использованием CAD-системы. Затем эта модель разбивалась на отдельные слои, каждый из которых предстояло наплавить. Процесс послойного наплавления осуществлялся на 3D-принтере с использованием заданных параметров: сила тока составляла 115…135 А, напряжение – 21…24 В, скорость наплавки – 300 мм/мин. В качестве источника питания применялся инверторный выпрямитель, что обеспечивает высокую стабильность процесса и контроль параметров наплавки. Наплавка происходила на подвижном столе, обеспечивающем точное позиционирование по осям X и Y, что гарантирует точное воспроизведение геометрических параметров модели. Позиционирование наплавляемой горелки по оси Z контролировалось для точного и однородного наплавления слоев. Плавление проволоки и подплавление подложки (или предыдущего слоя) происходило с помощью управляемой траектории перемещения горелки, что гарантирует точное наплавление и минимальное отклонение от модели. Толщина наплавляемого слоя варьировалась от 2 до 5 мм в зависимости от выбранных режимов наплавки и требуемой точности. Указанные режимы наплавки были оптимизированы для достижения желаемого качества и минимального количества дефектов, чтобы получить пригодные образцы для последующих этапов исследования. 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
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1