Автоматичне зварювання, 2026, №02

2026 №02 (01)

DOI of Article
10.37434/as2026.02.02

2026 №02 (03)

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2026, с. 17-24

Вплив технологічних параметрів адитивного електронно-променевого процесу на властивості тонкостінних виробів зі сплаву ВТ6

В.А. Матвійчук, В.М. Нестеренков, М.О. Сисоєв

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11. E-mail: vl.matviichuk@gmail.com

Об’єктом дослідження є процес формування структури та механічних властивостей тонкостінних виробів, виготовлених за адитивною електронно-променевою технологією (EBM) з порошку титанового сплаву ВТ6 системи легування Ti–6Al–4V. Сплав широко застосовується в промисловості завдяки високій зварюваності, міцності та втомній стійкості. Як сировину задіяли сферичний порошок титанового сплаву ВТ6 з розміром частинок 40…160 мкм, отриманий методом роторного плазмового розпилення. У програмі Materialise Magics створили комп’ютерну модель, за якою надрукували 36 зразків зі швидкостями переміщення променя в діапазоні 500…6000 мм/с. Встановлено, що швидкість переміщення променя 500 мм/с у поєднанні з густиною енергії 40 Дж/мм³ забезпечує повне проплавлення порошкового шару, стабільне формоутворення та контрольовані теплові умови. Це сприяє утворенню збалансованої (α+β)-мікроструктури з голчастою морфологією α‑фази з товщиною α‑пластин 0,5…1,5 мкм. Об’ємна частка α‑Ti становить 90 ± 3 %, β‑Ti – 10 ± 3 %. Рівень мікротвердості зразків складає HV0,1 = 3,5 ± 0,7 ГПа. Отримані результати демонструють, що поєднання високоякісного порошкового матеріалу та раціонального режиму друку забезпечує високу відтворюваність процесу, структурну стабільність і придатність технології для виготовлення тонкостінних виробів. Бібліогр. 15, табл. 4, рис. 6.
Ключові слова: адитивна технологія, електронний промінь, титановий сплав ВТ6, Ti-6Al-4V, тонкостінні вироби, технологічні параметри, мікроструктура, хімічний склад, мікротвердість

Отримано 23.12.2025
Отримано у переглянутому вигляді 25.02.2026
Підписано до друку 10.04.2026
Розміщено онлайн 11.04.2026

Список літератури

1. Radhika, C. et al. (2024) A review on additive manufacturing for aerospace application. Mater. Res. Express, 11(2), 022001. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ad21ad
2. Thomas, D., Gleadall, A. (2022) Advanced metal transfer additive manufacturing of high temperature turbine blades. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 120, 6325–6335 https://doi.org/10.1007/s00170-022-09176-2
3. Whittaker, M. (2011) Titanium in the gas turbine engine, book advances in gas turbine technology. ISBN 978-953-307-611-9, 315–335, https://doi.org/10.5772/21524
4. Drummer, D., Schmidt, M. (2025) Progress in powder based additive manufacturing. Springer Tracts in Additive Manufacturing. eBook ISBN 978-3-031-78350-0, https://doi.org/10.1007/978-3-031-78350-0
5. Wang, F., Williams, S., Colegrove, P. et al. (2013) Microstructure and mechanical properties of wire and arc additive manufactured Ti-6Al-4V. Metal. Mater. Trans. A, 44, 968–977. https://doi.org/10.1007/s11661-012-1444-6
6. Kishor, G., Mugada, K.K., Mahto, R.P. (2025) Wire arc additive manufacturing of titanium alloys for enhancing mechanical properties and grain-refinement. Met. Mater. Int., 32, 50–80. https://doi.org/10.1007/s12540-025-02004-8
7. Romero Reséndiz, L., Sánchez Cano, T., Naeem, M. et al. (2024) Mechanical and electrochemical properties comparison of additively manufactured Ti-6Al-4V alloys by electron beam melting and selective laser melting. J. of Materials Engineering and Performance, 33, 9028–9038. https://doi.org/10.1007/s11665-024-09486-4
8. Matviichuk, V., Nesterenkov, V., Berdnikova, O. (2022) Determining the influence of technological parameters of the electron-beam surfacing process on quality indicators. Eastern-European J. of Enterprise Technologies, 1, 21–30. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253473
9. Matviichuk, V., Nesterenkov, V., Berdnikova, O. (2024) Determining the influence of technological parameters of electron beam surfacing process on the microstructure and microhardness of Ti-6Al-4V alloy. Eastern-European J. of Enterprise Technologies, 1, 15–21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.297773
10. Порошкові матеріали виробництва ТОВ «МУЛЬТІФЛЕКС» [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://powdermet.com.ua/ (дата звернення: 23.02.2026).
11. Matviichuk, V.A., Nesterenkov, V.M., Berdnikova, O.M. (2022) Additive electron beam technology for manufacture of metal products from powder materials. The Paton Welding J., 2, 16–25. https://doi.org/10.37434/tpwj2022.02.03
12. Matviichuk, V. (2025) Additive electron-beam technologies for the production of metal products by the method of layer-by-layer melting using powder materials. Thesis for Scientific Degree of Candidate of Technical Sciences. DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.26234.61129
13. Pan Wang, Wai Jack Sin, Mui Ling Sharon Nai, Jun Wei (2017) effects of processing parameters on surface roughness of additive manufactured Ti-6Al-4V via electron beam melting. Materials, 10(10), 1121. https://doi.org/10.3390/ma10101121
14. ВТ6-Grade 5 [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://evek.org/vt6-vt6s-vt6ch-splav-truba.html (дата звернення: 23.02.2026)
15. Sahoo, S., Joshi, A.P., Yazar, K.U. et al. (2026) Fine-scale microstructure, elemental distribution, and dislocation substructure formation and their influence on post-deposition phase transformation in additive manufacturing of Ti-6Al-4V Alloy. J. of Materials Engineering and Performance, 35, 7411–7429. https://doi.org/10.1007/s11665-025-12207-0

Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.