ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ СУДОВОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
Аннотация
В статье рассмотрены ход и результаты экспериментальных работ по применению одной из разновидностей аддитивных технологий - метода прямого лазерного выращивания при изготовлении ряда деталей судовой трубопроводной арматуры. С учетом того, что традиционные технологии изготовления ряда деталей судовой трубопроводной арматуры базируются на механической обработке литых или штампованных заготовок, которая приводит к длительному циклу и высокой себестоимости изготовления деталей, особенно в случае единичной потребности, в качестве альтернативы предлагается использовать метод прямого лазерного выращивания как способ изготовления, базирующийся на использовании трехмерной модели изделия, без необходимости разработки дополнительной оснастки. Данный метод изготовления деталей заключается в последовательном послойном синтезировании тела готового изделия за счет подвода струи инертного транспортирующего газа металлического порошка в зону воздействия лазерного луча, где под его воздействием сформирована локальная область жидкого расплава. В статье описаны экспериментальные работы по оценке возможности применения метода прямого лазерного выращивания и в частности отражены следующие вопросы: обоснование выбора метода прямого лазерного выращивания как предпочтительной технологии аддитивного изготовления деталей судовой трубопроводной арматуры; определение направлений для апробации применения метода прямого лазерного выращивания; объем и последовательность проведения работ. Показаны методика и результаты исследования свойств металла, сформированного методом прямого лазерного выращивания, проведен сравнительный анализ его механических свойств с механическими свойствами металлопроката, а также описан ход работ по изготовлению опытных образцов деталей и результаты их испытаний.
Ключевые слова
аддитивные технологии, судовая трубопроводная арматура, прямое лазерное выращивание
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
ГОСТ 57558-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 1. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2017. - 12 с.
Bregman A. Аддитивное производство - прорыв в арматуростроении? / A. Bregman, K. Kunkel // Арматуростроение. - 2015. - № 3 (96). - С. 68-75.
Саженков А. Н. Экспериментальный стенд для исследования аэродинамических характеристик лопаток газовых турбин / А. Н. Саженков, Н. Ю. Самохвалов, М. Н. Соловьев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2015. - № 2 (41). - С. 41-58. DOI: 10.15593/2224-9982/2015.41.02.
Балякин А. В. Применение аддитивных технологий для создания деталей камеры сгорания / А. В. Балякин, В. Г. Смелов, Л. А. Чемпинский // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2012. - № 3-2 (34). - С. 47-52.
Лунев А. С. Внедрение аддитивных технологий в литейном производстве авиационной компании «Прогресс» / А. С. Лунев, Д. В. Бушуев, Ю. Ю. Горб, Н. А. Батина // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. - 2016. - № 3 (28). - С. 99-105.
Галимова Л. А. Структура и механические свойства образцов из нержавеющей стали, полученных методом селективного спекания / Л. А. Галимова, В. В. Атрощенко, В. В. Смирнов [и др.] // Вестник башкирского университета. - 2016. - Т. 21. - № 2. - С. 258-263.
Туричин Г. А. Технологические основы высокоскоростного прямого лазерного выращивания изделий методом гетерофазной порошковой металлургии / Г. Туричин, О. Климова, Е. Земляков [и др.] // Фотоника. - 2015. - № 4 (52). - С. 68-83.
Сухов Д. И. Влияние параметров селективного лазерного сплавления на образование пористости в синтезированном материале коррозионностойкой стали / Д. И. Сухов, П. Б. Мазалов, С. В. Нерущ, Н. А. Ходырев // Труды ВИАМ. - 2017. - № 8 (56). - С. 4. DOI: 10.18577/2307-6046-2017-0-8-4-4.
Рябов Д. К. Изменение структуры сплава АК9Ч, полученного селективным лазерным спеканием, в процессе термической обработки / Д. К. Рябов, Д. В. Зайцев, Н. В. Дынин, А. О. Иванова // Труды ВИАМ. - 2016. - № 9 (45). - С. 3. DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-9-3-3.
Сотов А. В. Разработка методики проектирования технологических процессов изготовления деталей ГТД методом селективного лазерного сплавления порошка жаропрочного сплава ВВ751П / А. В. Сотов, Н. Д. Проничев, В. Г. Смелов [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской Академии наук. - 2017. - Т. 19. - № 4-1. - С. 96-104.
Корсмик Р. С. Лазерная порошковая восстановительная наплавка лопаток газотурбинного двигателя/ Р. С. Корсмик, Г. А. Туричин, О. Г. Климова-Корсмик [и др.] // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2016. - Т. 15. - № 3. - С. 60-69. DOI: 10.18287/2541-7533-2016-15-3-60-69.
ASTM A276 / A276M - 17. Standard Specification for Stainless Steel Bars and Shapes. - ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017. DOI: 10.1520/A0276_A0276M-17.
ASTM A240/A240M-2017. Standard Specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels and for General Applications. - ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017. DOI: 10.1520/A0240_A0240M-17.
Об авторах
Веселков Вячеслав Васильевич - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Тюменцев Григорий Александрович - аспирант, инженер-конструктор 1 категории
3903@sstc.spb.ru. kaf_shipbuilding@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»; АО «Центр технологии судостроения и судоремонта»Козлов Виталий Александрович - аспирант, инженер-конструктор 3 категории
3903@sstc.spb.ru. kaf_shipbuilding@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»; АО «Центр технологии судостроения и судоремонта»
