Journals →  Цветные металлы →  2021 →  #12 →  Back

Металлообработка
ArticleName Определение рациональных технологических параметров селективного лазерного сплавления порошка титанового сплава ВТ6
DOI 10.17580/tsm.2021.12.11
ArticleAuthor Агаповичев А. В., Кокарева В. В., Cмелов В. Г.
ArticleAuthorData

Самарский университет имени академика С. П. Королева, кафедра «Технологии производства двигателей», Самара, Россия:

А. В. Агаповичев, доцент кафедры, канд. техн. наук, эл. почта: agapovichev5@mail.ru
В. В. Кокарева, доцент кафедры, канд. техн. наук
В. Г. Смелов, доцент кафедры, канд. техн. наук

Abstract

Современные темпы развития аэрокосмической и авиастроительной промышленности требуют выбора технологий производства, позволяющих изготавливать детали в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами. К перспективному направлению, обеспечивающему снижение трудоемкости и стоимости изготовления деталей, следует отнести применение на заготовительных операциях технологий аддитивного производства, что позволяет получать геометрию заготовки, максимально приближенную к требуемой, с минимальным припуском под последующие доводочные операции. Аддитивный подход дает возможность создавать уникальные изделия с внутренней полой структурой, со сложной системой каналов охлаждения любой формы, фильтрующие элементы с сетчатой структурой, размер ячеек которой определяется размером гранул порошкового материала В частности, в аэрокосмической и авиастроительной промышленности особый интерес вызывает печать деталей с применением металлических порошков. Селективное лазерное сплавление (СЛС) как одно из направлений аддитивных технологий актуально для аэрокосмической промышленности, поскольку позволяет реализовывать более сложную геометрию деталей по сравнению с традиционными технологиями. Одним из важнейших этапов разработки технологических процессов изготовления заготовок деталей методом СЛС, определяющим механические свойства синтезируемого материала, является выбор рациональных параметров сканирования. В данной работе представлены результаты исследований по определению рациональных параметров сканирования порошка титанового сплава ВТ6. Путем статистической обработки данных экспериментов установлены рациональные параметры сканирования, а именно: мощность лазерного излучения 275 Вт, шаг сканирования 0,12 мм, скорость сканирования 805 мм/с при толщине слоя 50 мкм. Представлены результаты испытаний на одноосное растяжение цилиндрических образцов, изготовленных под углами 0, 45 и 90о относительно дозатора и углами 0, 45, 60, 90 к платформе построения.

Работы, которые приведены в статье, выполнены сотрудниками центра коллективного пользования (ЦКП) на оборудовании ЦКП с помощью CAM-тех нологий (уникальный шифр соглашения RFMEFI59314X0003).

keywords Селективное лазерное сплавление, металлический порошок, плотность материала, сплав ВТ6, предел прочности материала, относительное удлинение, рациональные параметры сканирования
References

1. Агаповичев А. В., Кокарева В. В., Алексеев В. П., Смелов В. Г. Исследование структуры и механических свойств образцов, полученных технологией селективного лазерного сплавления из порошка жаропрочного сплава Inconel 738 // Черные металлы. 2021. № 1. С. 67–71. DOI: 10.17580/chm.2021.01.10.
2. Kokareva V. V., Smelov V. G., Agapovichev A. V., Sotov A. V., Sufiiarov V. S. Development of SLM quality system for gas turbines engines parts production // IOP Conference. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 441, No. 1. P. 7.
3. Суфияров В. Ш., Борисов Е. В., Полозов И. А., Масайло Д. В. Управление структурообразованием при селективном лазерном плавлении // Цветные металлы. 2018. № 7. С. 68–74. DOI: 10.17580/tsm.2018.07.11.
4. Масайло Д. В., Попович А. А., Орлов А. В., Гюлиханданов Е. Л. Исследование структуры и механических характеристик образцов, полученных газопорошковой лазерной наплавкой и селективным лазерным плавлением из сфероидизирующего порошка на основе железа // Черные металлы. 2019. № 4. С. 73–77.
5. Yadroitsev I., Krakhmalev P., Yadroitsava I. Selective laser melting of Ti6Al4V alloy for biomedical applications: Temperature monitoring and microstructural evolution // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 583. P. 404–409.
6. Суфияров В. Ш., Попович А. А., Борисов Е. В., Полозов И. А. Селективное лазерное плавление титанового сплава и изготовление заготовок деталей газотурбинных двигателей // Черные металлы. 2015. № 8. С. 76–80.
7. Крымов В. В., Елисеев Ю. С., Зудин К. И. Производство газотурбинных двигателей. — М. : Машиностроение-Полет, 2002. — 376 с.
8. Brandt M. Laser additive manufacturing: materials, design, technologies, and applications. — Amsterdam : Elsevier, 2016. — 498 p.
9. Кривилев М. Д., Харанжевский Е. В., Гордеев Г. А., Анкудинов В. Е. Управление лазерным спеканием металлических порошковых смесей. — М. : Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2010. С. 299–322.
10. Gusarov A. V., Smurov I. Modeling the interaction of laser radiation with powder bed at selective laser melting // Physics Procedia. 2010. Vol. 5. P. 381–394.
11. Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. — М. : Всероссийский институт легких сплавов – Московский авиационный институт, 2009. — 520 с.
12. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986. — М. : Изд-во стандартов, 1984.
13. Александров В. К., Аношкин Н. Ф., Белозеров А. П. и др. Полуфабрикаты из титановых сплавов. — М. : Всероссийский институт легких сплавов, 1996. — 581 с.
14. Илларионов А. Г., Попов А. А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов: учебное пособие. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2014. — 137 с.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back