ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 8 ТЕХНОЛОГИЯ профильных деталей, или при КЭО и КАО, совмещённых с электрохимическим полированием на высоких амплитудах колебаний 60…80 мкм. Эти колебания вызывают значительный нагрев электролита, что в свою очередь ускоряет химические реакции и затрудняет оценку вклада ультразвука в получаемый эффект. Ряд работ посвящён ультразвуковому ППД [38–47], которое приводит к существенному снижению шероховатости поверхности, ее упрочнению и способствует закрытию пор в приповерхностном слое. Недостатком данного способа являются сложности и ограничения при обработке сложнопрофильных поверхностей, связанные с невозможностью подведения индентора ультразвуковой колебательной системы в труднодоступные места. Таким образом, требуется проведение дополнительных исследований для более подробного изучения влияния различных видов ультразвуковой обработки на свойства поверхностей, полученных аддитивными технологиями, и оптимизация режимов с целью обработки сложнопрофильных изделий. Исходя из вышесказанного, целью работы является определение влияния различных видов ультразвуковой обработки на свойства поверхности, полученной методом селективного лазерного плавления, путем проведения сравнительных испытаний. Для достижения цели поставлены следующие задачи исследований: – анализ основных механизмов воздействия при ультразвуковых методах обработки (КЭО, КАО, ППД); – исследование динамики изменения поверхности при данных методах; – исследование микро- и субмикрогеометрии обработанной поверхности; – исследование микроструктуры поперечного микрошлифа после ультразвукового ППД. Методика исследований Материал и изготовление образцов Образцы для проведения экспериментальных исследований представляли собой кубики размерами 10×10×10 мм, изготовленные методом селективного лазерного плавления порошка титанового сплава Ti6Al4V, имеющего следующий химический состав (табл. 1). Выбор данного материала для исследований обусловлен тем, что он широко применяется в аэрокосмическом машиностроении, где производство деталей сложной формы особенно перспективно, и при этом после SLM на его поверхности имеются ярко выраженные дефекты, описанные выше. Изготовление образцов производилось в институте СТАНКИН, на кафедре «Высокоэффективные технологии обработки», на станке EOS M280 из порошка диаметром 40 мкм при мощности пучка лазера 200 Вт и скорости сканирования 1100 мм/с. В качестве исследуемой поверхности выбрана боковая, так как именно она образует сложнопрофильные элементы. На рис. 1, а представлена фотография состояния поверхности после производства, на рис. 1, б – поперечный микрошлиф с указанием дефектов. Всего было изготовлено 25 образцов: 5 контрольных и по 5 для рассматриваемых видов обработки. Схемы обработки приведены на рис. 2 и 4. Рельеф поверхности в основном представляет собой последовательность сфер различного диаметра, одна часть из которых является следствием сфероидизации, а другая – частично расплавленным порошком или частицами нерасплавленного порошка, прилипшими к поверхности при кристаллизации крайних дорожек расплава. Наиболее сложными из рассмотренных дефектов с точки зрения дальнейшей обработки Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав порошка Ti6Al4V Chemical composition of Ti-6Al 4V powder Элемент / Element Ti Al V Fe Zr Остальное / Bal. Содержание, % / Content, % 89,72 5,3 3,7 0,17 0,04 ≈ 1
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1