Ученые вуза-участника НОЦ мирового уровня "Инженерия будущего" Самарского политеха повышают качество металлических деталей с помощью сварки

11/03/2023
Для изготовления деталей сложной конфигурации все большее внимание уделяется технологиям аддитивного производства. При использовании металлических порошков применяют методы, основанные на применении лазера в качестве источника концентрированных потоков энергии (селективное лазерное спекание и селективное лазерное сплавление).

К основным недостаткам этих технологий относятся высокая стоимость расходных материалов и небольшие объемы печати. Поэтому для массового производства больше подходит метод послойной электродуговой наплавки с применением присадочных материалов в виде проволоки. Научный коллектив Самарского политеха под руководством доктора технических наук, декана факультета машиностроения, металлургии и транспорта Константина Никитина

разрабатывают технологию получения высококачественных заготовок на основе алюминиевого сплава.

 

“Способ послойной электродуговой наплавки заключается в том, что металлическая проволока, расплавляется под действием электрической дуги и, касаясь металлической подложки или предыдущего затвердевшего слоя, застывает с высокими скоростями охлаждения. За счет этого в структуре наплавляемой заготовки формируется микродисперсная литая структура, что должно обеспечивать повышенные механические и эксплуатационные свойства будущего изделия, однако на практике в наплавляемых слоях зачастую формируются дефекты в виде газовых и усадочных пор, несплавления слоев.

Наличие градиентных параметров (температура дуги, интенсивность теплоотвода, скорость охлаждения) может вызывать еще и искажение геометрии наплавляемой заготовки. И здесь решающее значение имеют правильно подобранные режимы процесса наплавки: в синергетическом режиме работы качество наплавленных заготовок обеспечивается током дуги”, - объясняет  Константин Никитин

 

На данный момент ученые выполняют эксперименты по созданию заготовок из алюминиево-кремниевой присадочной проволоки. “Сегодня одно из наших перспективных направлений – разработка технологии получения с помощью метода послойной электродуговой наплавки протяженных (крупногабаритных в одном измерении) заготовок на основе алюминиевых сплавов”,– отмечает Никитин. – Мы определили оптимальную силу тока сварочной дуги, при которой обеспечивается равномерное распределение содержание кремния в алюминиевой матрице по высоте наплавленного слой, однородная микроструктура, плотность, микротвердость, и, как следствие, оптимальное сочетание предела прочности, относительного удлинения и предела текучести.

В планах у команды Никитина – создание гибридной технологии изготовления деталей из алюминиево-кремниевых и алюминиево-магниевых сплавов. В

англоязычной технической литературе совмещение 3D-технологии с традиционными технологиями механической обработки получило название hybridmanufacturing (гибридное производство) или hybridtechnologies (гибридные технологии).

источник: https://xn--m1acy.xn--p1ai/news/uchenie-vuza-uchastnika-noc-mirovogo-urovnya-injeneriya-budushego-samarskogo-politeha-povishayt-kachestvo-metallicheskih-detalei-s-pomoshy-svarki1678547723