Позорная война рф против Украины
Начата 20 февраля 2014 и полномасштабно продолжена 24 февраля 2022 года. С первых же минут рф ведет ее с нарушением законов и правил войны, захватывает атомные станции, уничтожает бомбардировками мирное население и объекты критической инфраструктуры. Правители и армия рф - военные преступники. Все, кто платит им налоги или оказывают какую-либо поддержку - пособники терроризма. Народ Украины вас никогда не простит и ничего не забудет.
SEM, 2018, #1, 17-27 pages
Математическое моделирование процесса формирования многослойной 3D конструкции аддитивным методом с использованием электродуговых источников тепла
Journal Современная электрометаллургия
Publisher International Association «Welding»
ISSN 2415-8445 (print)
Issue № 1, 2018 (March)
Pages 17-27
Authors
В. А. Костин, Г. М. Григоренко, В. А. Шаповалов, А. Н. Пикулин
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины.
03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Abstract
Представлены результаты моделирования температурных полей, кинетики нанесения слоев разнородных металлов и характера структурных превращений при формировании аддитивной многослойной конструкции из сталей 17Г1С и 30ХГС. Для проведения компьютерного моделирования использовали расчетный пакет COMSOL Multiphysics. Учитывали влияние температуры на теплофизические параметры сталей. Изучено одновременное воздействие трех дуг на процесс формирования наплавки, кинетику структурных превращений и диффузионные процессы перераспределения легирующих элементов. Показано, что для снижения уровня напряжений между аддитивной наплавкой и подложкой до 50 МПа в начале процесса нанесения следует использовать предварительный подогрев подложки дугой без нанесения наплавляемого материала, а также, что время прохождения между соседними дуговыми источниками тепла следует поддерживать в диапазоне от 5 до 30 с. Установлено, что при малой мощности дуги (1 кВт) в наплавке преимущественно формируется феррито-бейнитная структура, доля бейнита в которой составляет 71 %, феррита — 28 %, мартенсита примерно 1 %. При использовании дуги большей мощности (5 кВт) в наплавке формируется бейнито-мартенситная структура, доля бейнита в которой составляет около 50 %, мартенсита возрастает до 40 % и феррита до 10 %. Повышение мощности дуги приводит к росту максимальной температуры жидкой ванны до 1750…1850
оС, возрастанию скорости охлаждения до 15….25
оС/с и, как следствие, повышению доли мартенсита в структуре наплавляемых слоев. Разработано программное обеспечение, которое может быть использовано для математического моделирования металлургического аддитивного процесса формирования изделий из различных сталей и сплавов. Библиогр. 16, табл. 2, ил. 8.
Ключевые слова: аддитивное производство; моделирование; наплавление; функциональные материалы; структурные превращения; микроструктура
Received: 22.01.18
Published: 20.03.18
Список литературы
- Жуков В. В., Григоренко Г. М., Шаповалов В. А. (2016) Аддитивное производство металлических изделий (Обзор). Автоматическая сварка, 5–6, 148–153.
- Ахонин С. В., Вржижевский Э. Л., Белоус В. Ю., Петриченко И. К. (2016) 3D электронно-лучевая наплавка титановых деталей. Там же, 141–144.
- Коржик В. Н., Хаскин В. Ю., Гринюк А. А. и др. (2016) Трехмерная печать металлических объемных изделий сложной формы на основе сварочных плазменно-дуговых технологий (Обзор). Там же, 127–134.
- Wong K. V., Hernandez A. (2012) A review of additive manufacturing. International Scholarly Research Network. Mechanical Engineering, 2012.
- Dave V. R., Matz J. E., Eagar T. W. (1995) Electron beam solid freeform fabrication of metal parts. Proc. of the Solid Freeform Fabrication Symp., Univ. of TX, Austin, 64–70.
- Jandric Z., Labudovic M., Kovacevic R. (2004) Effect of heat sink on microstructure of three-dimensional parts built by welding-based deposition. International J. of Machine Tools and Manufacture, 44(7–8), 785–796.
- Шаповалов В. А., Григоренко Г. М. (2015) Управление структурой металла в процессе кристаллизации. Современная электрометаллургия, 2, 51–54.
- Шаповалов В. А., Григоренко Г. М. (2015) Подавление ликвационных процессов в крупных слитках. Там же, 1, 26–30.
- Volyansky I., Shishkovsky I. (2016) Laser assisted 3D printing of functional graded structures from polymer covered nanocomposites. New Trends in 3D Printing. I. V. Shishkovsky (Ed.), Rijeka, Croatia, pp. 237–258.
- Шишковский И. В. (2016) Основы аддитивных технологий высокого разрешения. Санкт-Петербург, Питер.
- Spencer P. J. (2008) Brief History of CALPHAD. CALPHAD, 32, 1–8.
- Костин В. А., Григоренко Г. М. (2017) Особенности формирования структуры 3D изделия из стали S460M в аддитивной металлургической технологии. Современная электрометаллургия, 3, 33–42.
- Патон Б. Е. (2014) Исследования и разработки ИЭС им. Е. О. Патона для современной энергетики. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1, 3–11.
- Костин В. А., Григоренко Г. М., Жуков В. В. (2017) Моделирование металлургического аддитивного процесса создания конструкций из стали 09Г2С. Современная электрометаллургия, 2, 35–44.
- Блантер М. Е. (1962) Фазовые превращения при термической обработке сталей. Mосква, ГНТИЛ по черн. и цвет. металлургии.
- Wert C. A. (1950) Diffusion coefficient of C in α-iron. Rev., 79(4), 601–606.