Лазерное оплавление покрытия на поверхности детали из титанового сплава ВТ6
Научная библиотека 17.05.2024 Комментарии к записи Лазерное оплавление покрытия на поверхности детали из титанового сплава ВТ6 отключеныРощин М.Н. // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2023. No 37. С. 73-76.
Работа посвящена исследованию лазерной наплавки металлокерамического покрытия с учетом его теплофизичеких параметров с добавкой упрочняющей фракции Al2O3 на титановый сплав ВТ6. Приведено распределение температуры по толщине покрытия. Покрытие считается приплавленным к основе, когда температура основы достигнет температуры плавления титанового сплава ВТ6 (1670°С). Температура в покрытии на поверхности в момент приплавления к ВТ6 при плотности мощности 2· 107 Вт/м2 составляет 2091°С, а при плотности мощности 3· 107 Вт/м2 – 2275°С, что не превышает температуру кипения упрочняющей фракции Al2O3 (2980°С).
Лазерная обработка материалов в настоящее время получила широкое распространение в машиностроении, относится к классу наукоемких технологий. Лазерная технология широко применяется для упрочнения поверхностей трения и восстановления изношенных поверхностей с хорошими прочностными и износостойкими свойствами. Характеристики материалов после лазерной обработки имеют лучшие характеристики, чем при традиционных технологиях [1]. Лазерная наплавка металлокерамических порошковых материалов позволяет получать материалы с новыми свойствами. Лазерное оплавление композиционных покрытий является перспективным направлением в технологии с точки зрения получения качественных износостойких покрытий. При создании износостойких покрытий для тяжелонагруженных узлов трения композиционный материал покрытия должен иметь пластическую матрицу, мелкое зерно, высокую твердость мелкодисперсной упрочняющей фазы. Для пластичной матрицы используется сплавы на основе никеля или кобальта, твердые растворы и др., а так же композиции на их основе. Перспективным композиционным материалом, для тяжелонагруженных трибосопряжений является использование в качестве пластичной матрицы эвтектических сплавов системы Ni-Cr-B-Si [2]. При лазерной наплавке на процесс распространения температуры влияют следующие факторы: плотность теплового потока на поверхности, время его воздействия, теплофизические параметры обрабатываемого материала [3].
Результаты и обсуждения. Выбор технологических режимов лазерной наплавки износостойкого металлокерамического покрытия определялись на основе физико-математического моделирования процессов оплавления покрытия с учетом зависимости теплофизических параметров от температуры. При численном расчете нагрева и плавления двухслойного полуограниченного тела проводился учет граничных условий Стефана. Температура в покрытии при выбранном технологическом при оплавлении покрытия не должна превышать температуру разложения упрочняющих фракций. Температура по толщине покрытия при плотности мощности 2·107 и 3·107 Вт/м2 приведена на рисунке 1. Покрытие считается приплавленным к основе, когда температура основы достигнет температуры плавления титанового сплава ВТ6 (1670°С). Температура в покрытии на поверхности в момент приплавления к ВТ6 при плотности мощности 2·107 Вт/м2 составляет 2091°С, а при плотности мощности 3·107 Вт/м2 составляет 2275°С, что не превышает температуру кипения упрочняющей фракции Al2O3 (2980°С). Время приплавления покрытия к титановому сплаву ВТ6 при плотности мощности 2·107 Вт/м2 составляет 1,12 с, а при плотности мощности 3·107 Вт/м2 – 0,65 с.
Полное содержание на https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=54685675
