ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 44 ТЕХНОЛОГИЯ Влияние режимов лазерной наплавки на дефектность покрытий из Ni-Al Наталья Кожухова а, Вячеслав Сирота b, *, Антон Чуриков c, Сергей Зайцев d, Дмитрий Прохоренков e Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, ул. Костюкова, 46, г. Белгород, 308012, Россия a https://orcid.org/0000-0002-9380-0968, kozhuhovanata@yandex.ru; b https://orcid.org/0000-0003-4634-7109, zmas36@mail.ru; c https://orcid.org/0000-0002-1829-2676, churikov.toni@mail.ru; d https://orcid.org/0000-0003-0122-1908, sergey-za@mail.ru; e https://orcid.org/0000-0002-6455-8172, bstu-cvt-sem@yandex.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 3 с. 44–57 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-44-57 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Лазерная наплавка порошковых материалов является эффективным методом получения металлических покрытий и соединений [1–3]. КаИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.92 История статьи: Поступила: 16 июня 2026 Рецензирование: 29 июня 2026 Принята к печати: 11 июля 2026 Доступно онлайн: 15 сентября 2026 Ключевые слова: Лазерная наплавка Ni-Al Покрытие Финансирование Исследования выполнены в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № FZWN-2026-0007 «Структурно-физические принципы формирования функциональных топокомпозитных защитных покрытий на основе сплавов многокомпонентного состава для элементов тоннелепроходческих комплексов с высокой степенью абразивного износа». 2026–2028 гг. При содействии центра высоких технологий БГТУ им. В. Г. Шухова. Благодарности Работа выполнена при поддержке Центра высоких технологий БГТУ им. В. Г. Шухова. АННОТАЦИЯ Введение. Лазерная наплавка порошковых композиций – перспективный метод получения жаростойких покрытий. Система Ni-Al, способная образовывать упрочняющую фазу Ni3Al, востребована для защиты деталей в условиях высокотемпературного окисления. Однако процесс осложнен высокой реакционной способностью алюминия и склонностью к образованию оксидов и охрупчиванию. В литературе отсутствуют систематические рекомендации по выбору режимов, обеспечивающих плотное бездефектное покрытие для состава Ni-Al. Цель работы: оптимизация параметров лазерной наплавки порошковой композиции Ni-Al по критериям сплошности, геометрической точности и минимальной дефектности шва. Методика. Наплавку выполняли волоконным лазером мощностью 1500…3900 Вт при скорости 20…100 мм/мин и подаче порошка 24…69 г/мин. Изготовлено 40 одиночных валиков. Качество оценивали по внешнему виду, металлографии, микротвердости, элементному (ЭДС) и фазовому составам. Рассчитаны энерговклад E и удельный энерговклад G. Результаты и обсуждение. Минимальный энерговклад для формирования сплошного валика: E ≥ 54 кДж. Оптимальная область: E = 54…81 кДж при скорости 20…30 мм/мин и мощности 1860…2700 Вт. При более высоком удельном энерговкладе возрастает доля железа из подложки, увеличивается зона термического влияния. Микротвердость покрытий: 260…290 HV, что значительно выше твердости исходной стали (≈150 HV). При меньшем G структура содержит упрочняющую фазу Ni3Al, при большем – преимущественно тенит (Fe0.64Ni0.36). Оксиды алюминия не обнаружены. Выводы. Рекомендованы режимы с E = 54…81 кДж и G = 3,3…5,0 кДж/г, обеспечивающие плотное бездефектное покрытие с высокой твердостью и целевым фазовым составом. Повышение энерговклада нецелесообразно из-за избыточного перемешивания с подложкой. Результаты могут служить основой для технологических регламентов нанесения Ni-Al-покрытий. Для цитирования: Влияние режимов лазерной наплавки на дефектность покрытий из Ni-Al / Н.И. Кожухова, В.В. Сирота, А.С. Чуриков, С.В. Зайцев, Д.С. Прохоренков // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 3. – С. 44–57. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-44-57. ______ *Адрес для переписки Сирота Вячеслав Викторович, канд. физ.-мат. наук Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, ул. Костюкова, 46, 308012, г. Белгород, Россия Тел.: +7 904 539-14-08, e-mail: zmas36@mail.ru чество формируемого шва – его сплошность, геометрическая точность, отсутствие пор, трещин и непроваров – критически зависит от режимов обработки, таких как мощность лазерного излучения, скорость сканирования, расход порошка и положение пятна фокусировки [4–6]. Неоптимальный выбор параметров приводит к появлению таких дефектов, как несплавления на границе с подложкой, пористость, подрезы, разбрызгивание расплава и формирование неравномерной чешуйчатости [7–9].
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1