OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 73 TECHNOLOGY Рис. 1. Схема получения образцов в процессе электронно-лучевого аддитивного производства (а) и схема геометрических параметров наплавленной капли (б) Fig. 1. Schematic of electron beam cladding (а) and schematic of a cladded droplet (б) образцов: в верхней части капли и на границе с подложкой. Микротвердость измеряли на микротвердомере DURAMIN-5 (Struers, Denmark) по методу Виккерса с нагрузкой 100 г и временем выдержки 10 с при индентировании. Интервал между измерениями составлял 0,2 мм. Измерения проводились в поперечном сечении по всей высоте капли и на глубину около 1 мм от границы раздела. Для определения влияния тока электронного луча на формирование капель проводилась оценка их геометрических характеристик: высоты капли, ширины, глубины проплавления, угла смачивания. Схема измерения геометрических параметров представлена на рис. 1, б. Анализировался также параметр разбавления RD, который определяет, насколько объем наплавленной бронзы разбавлен сталью с подложки. Этот параметр оценивается геометрически как отношение площади расплавленной стали S2 к суммарной площади капли и ванны расплава (S1 + S2) в поперечном сечении: 2 1 2 Þ 100 %. D S R S S = + (2) Результаты и их обсуждение В таблице ниже приведены результаты измерения геометрических параметров полученных образцов. Увеличение тока электронного пучка привело к увеличению ширины капли, глубины проплавления, ширины проплава, разбавления, а также к уменьшению высоты капли и угла смачивания. Часть из этих характеристик взаимозависима. Например, при повышении тока с 30 до 45 мА росло тепловыделение, что может привести к увеличению растекаемости капли по подложке, поэтому уменьшилась высота капли и увеличилась ее ширина. Однако дальнейшее повышение тока до 60 мА не привело к увеличению ширины капли при уменьшении ее высоты. Это может быть связано либо с разбрызгиванием жидкого металла в процессе печати, либо с частичным испарением бронзы, поскольку объем наплавляемой бронзы был постоянный, а подложка – монолитной. Следов разбрызгивания вокруг наплавленных капель бронзы не наблюдалось. Для подтверждения испарения была измерена площадь капель над поверхностью подложки Геометрические параметры полученных образцов Geometric characteristics of the cladded samples Ток, мА 30 45 60 Высота капли, мм 2,14 ± 0,04 1,67 ± 0,09 1,24 ± 0,05 Ширина капли, мм 4,2 ± 0,1 5,3 ± 0,2 5,2 ± 0,1 Глубина проплава, мм 0,06 ± 0,01 0,44 ± 0,01 2,43 ± 0,09 Ширина проплава, мм 1,22 ± 0,07 1,9 ± 0,1 4,4 ± 0,1 Угол смачивания, град 80,0 ± 0,6 70,6 ± 0,4 38 ± 1 Разбавление, % 2 ± 1 8,5 ± 0,5 59,6 ± 0,6
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1