Автоматическая сварка, 2016, №06



2016 №06 (22)

DOI of Article 10.15407/as2016.06.23

2016 №06 (24)

---

Журнал «Автоматическая сварка», №5-6, 2016, с. 145-147
 

Применение аддитивных технологий для выращивания крупных профилированных монокристаллов вольфрама и молибдена

В. А. Шаповалов, В. В. Якуша, А. Н. Гниздыло, Ю. А. Никитенко

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Рассмотрено использование аддитивных сварочных технологий применительно к выращиванию супербольших монокристаллов тугоплавких металлов. Кратко проанализированы основные методы получения монокристаллов вольфрама и молибдена из жидкой фазы. Показана перспективность плазменно-индукционной технологии для выращивания крупных плоских монокристаллов вольфрама и молибдена. Описана технологическая схема аддитивного выращивания плоских монокристаллов тугоплавких металлов с применением плазменно-индукционного способа. Установлено, что разработанный способ предоставляет возможность гибкого управления тепловым полем выращиваемого монокристалла. Использование локальной расплавленной зоны, формируемой плазменной дугой небольшой мощности, с параметрами, характерными для сварочных процессов, позволяет выращивать крупные монокристаллы вольфрама размером 210?180?20 мм. Кристаллы формируются в условиях нагрева высокочастотным полем индуктора до температур, характерных для диапазона горячей деформации. Приведены результаты исследований структурного совершенства выращиваемых кристаллов, которые подтверждают тот факт, что условия формирования монокристаллов при плазменно-индукционной зонной плавке обеспечивают качество монокристаллической структуры более высокое, чем способы, в которых не используется дополнительный подогрев (электронно-лучевой и плазменно-дуговой). Выявлено, что для плазменно-индукционного процесса характерно образование регулярных дислокационных структур, для которых свойственно объединение дислокаций в малоугловые границы. Библиогр. 9, рис. 7.
 
Ключевые слова: аддитивные сварочные технологии, плазменно-индукционная зонная плавка, монокристаллы вольфрама и молибдена, дислокационная субструктура
 
Поступила в редакцию 21.04.2016
Подписано в печать 19.05.2006
 

1. Манохин А. И. Современное состояние проблемы металлических монокристаллов / А. И. Манохин, Г. С. Бурханов // Высокочистые и монокристаллические металлические материалы. – М.: Наука, 1987. – С. 5–13.
2. Кервалишвили И. Д. Тепловые условия – фактор, определяющий получение совершенных кристаллов / И. Д. Кервалишвили, Ю. Ф. Щелкин // Физика и химия обработки материалов. – 1982. – № 5.– С. 70–78.
3. Предтеченский Б. С. Дислокации в монокристаллах молибдена, полученных зонным плавлением / Б. С. Предтеченский, Л. С. Старостина // Рост и дефекты металлических кристаллов; под ред. Д. Е. Овсиенко. – К: Наукова думка, 1972. – С. 213–217.
4. Глебовский В. Г. Влияние условий кристаллизации на структурное совершенство монокристаллов вольфрама / В. Г. Глебовский, В. Н. Семенов, В. В. Ломейко // Высокочистые и монокристаллические металлические материалы. – М.: Наука, 1987. – С. 38–42.
5. Савицкий Е. М. Применение плазменного нагрева для выращивания монокристаллов тугоплавких металлов / Е. М. Савицкий, Г. С. Бурханов, H. H. Раскатов // Металлические монокристаллы. – М.: Наука, 1978. – С. 5–10.
6. Shapovalov V. Large refractory metals single crystals grown by plasma-induction zone melting / V. Shapovalov, V. Yakusha, A. Manulyk // XXIV International Materials Research Congress 2015. 16–20 August, 2015., Advanced Structural Materials, Cancun, Mexico. (S6B-O007).
7. Шаповалов В. А. Изучение температурного поля профилированных монокристаллов вольфрама, получаемых плазменно-индукционным способом / В. А. Шаповалов, В. В. Якуша, Ю. А. Никитенко // Современная электрометаллургия. – 2014. – № 3.– С. 31–35.
8. Смирнов В. П. Термоядерная энергетика – крупнейший международный инновационный проект / В. П. Смирнов // Российский химический журнал. – 2008.– № 6.– С. 79–94.
9. Филатов О. Г. Экспериментальный комплекс НИИ ЭФА для имитации эксплуатационных факторов «первой стенки» реактора ИТ ЭР / О. Г. Филатов, И. В. Мазуль // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. – 2003. – № 3. – С. 3–31.