Автоматическая сварка, 2019, №06



2019 №06 (10)

DOI of Article 10.15407/as2019.06.11

2019 №06 (12)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 6, 2019, с.65-70

Исследование условий глубокого проплавления при изготовлении образцов из жаропрочного сплава Inconel 718 методом выборочного лазерного плавления

С.В. Аджамский^1,2, А.А. Кононенко^2,3

¹Днепропетровский национальный университет им. О. Гончара. 49000, г. Днепр, просп. Гагарина, 72. E-mail: pk_dnu@i.ua
²LLC «Additive Laser Technology of Ukraine». 49000, г. Днепр, ул. Рыбинская, 144. E-mail: info@alt-print.com
³Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова НАН Украины. 49000, г. Днепр, пл. Академика Стародубова, 1. E-mail: office.isi@nas.gov.ua

Установлена зависимость между параметрами процесса выборочного лазерного плавления (мощность лазера и расстояние между треками) и микроструктурой образцов из сплава Inconel 718 при условии использования относительно малого диаметра луча (0,05 мм). Методом выборочного лазерного плавления на установке ALT Alfa-150 производства LLC «Additive Laser Technology of Ukraine» были изготовлены образцы из сплава Inconel 718. Для первой серии образцов задавали переменную мощность лазера в диапазоне 150…250 Вт, для второй — изменяли расстояние между треками в интервале 0,09…0,13 мм. Исследование микроструктуры проводилось при помощи оптического микроскопа AXIOVERT 200M MAT. Рассмотрены вопросы влияния параметров процесса выборочного лазерного плавления (мощность лазера, расстояние между треками) на структуру материала Inconel 718. По результатам работы определены зависимости между параметрами процесса выборочного лазерного плавления и глубиной и шириной ванны расплава. Определены условия глубокого проплавления с образованием крупных пор. Библиогр. 20, табл. 1, рис. 6.
Ключевые слова: аддитивные технологии, выборочное лазерное плавление, порошковые материалы, жаропрочные никелиевые сплавы, Inconel 718, ванна расплава, условия глубокого проплавления

Поступила в редакцию 26.04.2019
Подписано в печать 20.05.2019

Список литературы

1. Зленко М.А., Нагайцев М.В., Довбыш В.М. (2015). Аддитивные технологии в машиностроении. Москва ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ».
2. Campanelli, S.L., Contuzzi, N., Angelastro, A., Ludovico, A.D. (2010) Capabilities and Performances of the Selective Laser Melting 279. Process: New Trends in Technologies: Devices, Computer, Communication and Industrial Systems, pp. 233–252.
3. Huzel, D.K., Huang, D.H. (1967). Design of Liquid Propellant Rocket Engines. Huston, National Aerospace and Space Administration.
4. Бабакова Е.В., Химич М.А., Сапрыкин А.А., Ибрагимов Е.А. (2016). Применение селективного лазерного сплавления для получения низкомодульного сплава системы титан-ниобий. Вестник ПНИПУ, 18, 1, 117–131.
5. Kempen, K., Thijs, L., Van Humbeeck, J., Kruth, J.-P. (2012). Mechanical properties of AlSi10Mg produced by SLM. Physics Procedia, 39, 439–446.
6. Olakanmi, E.O. (2013). Selective laser sintering/melting (SLS/SLM) of pure Al, Al–Mg, and Al–Si powders: Effect of processing conditions and powder properties. Journal of Materials Processing Technology, 213, 1387–1405.
7. (1983) ГОСТ 25849-83. Порошки металлические. Метод определения формы частиц. Москва, Издательство стандартов.
8. Louvis, E., Fox, P., Sutcliffe, Ch.J. (2011). Selective laser melting of aluminium components. Journal of Materials Processing Technology, 211, 275–284.
9. Olakanmi, E.O., Dalgarno, K.W., Cochrane, R.F. (2012). Laser sintering of blended AlSi powders. Rapid Prototyping Journal, 18(2), 109–119.
10. Aboulkhair, N.T., Everitt, N.M., Ashcroft I., Tuck Ch. (2014). Reducing porosity in AlSi10Mg parts processed by selective laser melting. Additive Manufacturing Journal, 1–4, 77–86.
11. Yadroitsev, I., Krakhmalev, P., Yadroitsava, I. et al. (2013). Energy input effect on morphology and microstructure of selective laser melting single track from metallic powder. Journal of Materials Processing Technology, 213, 606–613.
12. Maamoun, A.H., Xue, Yi F., Elbestawi M.A., Veldhuis S.C. (2018). Effect of Selective Laser Melting Process Parameters on the Quality of Al Alloy Parts: Powder Characterization, Density, Surface Roughness, and Dimensional Accuracy. Materials, 11, 2343, doi:10.3390/ma11122343.
13. Calignano, F., Manfredi, D., Ambrosio, E.P. et al. (2013). Influence of process parameters on surface roughness of aluminum parts produced by DMLS. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 67, 2743–2751.
14. Koutiri, I., Pessard, E., Peyre, P. et al. (2018). Influence of SLM process parameters on the surface finish, porosity rate and fatigue behavior of as-built Inconel 625 parts. Journal of Materials Processing Technology, 255, 536–546.
15. Tucho, W.M., Lysne, V.H., Austbø, H. et al. (2018). Investigation of effects of process parameterson microstructure and hardness of SLM manufactured SS316L. J. Alloys Compd., 740, 910–925.
16. Kurzynowski, T., Gruber, K., Stopyra, W. et al. (2018) Correlation between process parameters, microstructure and properties of 316 L stainless steel processed by selective laser melting. Mater. Sci. Eng. A, 718, 64–73.
17. Liverani, E., Toschi, S., Ceschini, L., Fortunato, A. (2017). Effect of selective laser melting (SLM) process parameters on microstructure and mechanical properties of 316L austenitic stainless steel. J. Mater. Process. Technol., 249, 255–263.
18. Amara, E.H., Fabbro, R. (2008). Modelling of gas jet effect on the melt pool movements during deep penetration laser welding. Journal of Physics D: Applied Physics, 41, 10. doi: 10.1088/0022-3727/41/5/055503.
19. Сухов Д.И., Мазалов П.Б., Неруш С.В., Ходырев Н.А. (2017). Влияние параметров селективного лазерного сплавления на образование пористости в синтезированном материале коррозионностойкой стали. Труды ВИАМ, 8, 34–44.
20. Gu, D.D., Shi, Q.M., Lin, K.J., Xia, L.X. (2018). Microstructure and performance evolution and underlying thermal mechanisms of Ni-based parts fabricated by selective laser melting. Addit. Manuf., 22, 265–278.