Самарский университет имени академика С. П. Королева, кафедра «Технологии производства двигателей», Самара, Россия:

А. В. Агаповичев, доцент кафедры, канд. техн. наук, эл. почта: agapovichev5@mail.ru
В. В. Кокарева, доцент кафедры, канд. техн. наук
В. Г. Смелов, доцент кафедры, канд. техн. наук

Современные темпы развития аэрокосмической и авиастроительной промышленности требуют выбора технологий производства, позволяющих изготавливать детали в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами. К перспективному направлению, обеспечивающему снижение трудоемкости и стоимости изготовления деталей, следует отнести применение на заготовительных операциях технологий аддитивного производства, что позволяет получать геометрию заготовки, максимально приближенную к требуемой, с минимальным припуском под последующие доводочные операции. Аддитивный подход дает возможность создавать уникальные изделия с внутренней полой структурой, со сложной системой каналов охлаждения любой формы, фильтрующие элементы с сетчатой структурой, размер ячеек которой определяется размером гранул порошкового материала В частности, в аэрокосмической и авиастроительной промышленности особый интерес вызывает печать деталей с применением металлических порошков. Селективное лазерное сплавление (СЛС) как одно из направлений аддитивных технологий актуально для аэрокосмической промышленности, поскольку позволяет реализовывать более сложную геометрию деталей по сравнению с традиционными технологиями. Одним из важнейших этапов разработки технологических процессов изготовления заготовок деталей методом СЛС, определяющим механические свойства синтезируемого материала, является выбор рациональных параметров сканирования. В данной работе представлены результаты исследований по определению рациональных параметров сканирования порошка титанового сплава ВТ6. Путем статистической обработки данных экспериментов установлены рациональные параметры сканирования, а именно: мощность лазерного излучения 275 Вт, шаг сканирования 0,12 мм, скорость сканирования 805 мм/с при толщине слоя 50 мкм. Представлены результаты испытаний на одноосное растяжение цилиндрических образцов, изготовленных под углами 0, 45 и 90^о относительно дозатора и углами 0, 45, 60, 90 к платформе построения.

Работы, которые приведены в статье, выполнены сотрудниками центра коллективного пользования (ЦКП) на оборудовании ЦКП с помощью CAM-тех нологий (уникальный шифр соглашения RFMEFI59314X0003).

1. Агаповичев А. В., Кокарева В. В., Алексеев В. П., Смелов В. Г. Исследование структуры и механических свойств образцов, полученных технологией селективного лазерного сплавления из порошка жаропрочного сплава Inconel 738 // Черные металлы. 2021. № 1. С. 67–71. DOI: 10.17580/chm.2021.01.10.
2. Kokareva V. V., Smelov V. G., Agapovichev A. V., Sotov A. V., Sufiiarov V. S. Development of SLM quality system for gas turbines engines parts production // IOP Conference. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 441, No. 1. P. 7.
3. Суфияров В. Ш., Борисов Е. В., Полозов И. А., Масайло Д. В. Управление структурообразованием при селективном лазерном плавлении // Цветные металлы. 2018. № 7. С. 68–74. DOI: 10.17580/tsm.2018.07.11.
4. Масайло Д. В., Попович А. А., Орлов А. В., Гюлиханданов Е. Л. Исследование структуры и механических характеристик образцов, полученных газопорошковой лазерной наплавкой и селективным лазерным плавлением из сфероидизирующего порошка на основе железа // Черные металлы. 2019. № 4. С. 73–77.
5. Yadroitsev I., Krakhmalev P., Yadroitsava I. Selective laser melting of Ti6Al4V alloy for biomedical applications: Temperature monitoring and microstructural evolution // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 583. P. 404–409.
6. Суфияров В. Ш., Попович А. А., Борисов Е. В., Полозов И. А. Селективное лазерное плавление титанового сплава и изготовление заготовок деталей газотурбинных двигателей // Черные металлы. 2015. № 8. С. 76–80.
7. Крымов В. В., Елисеев Ю. С., Зудин К. И. Производство газотурбинных двигателей. — М. : Машиностроение-Полет, 2002. — 376 с.
8. Brandt M. Laser additive manufacturing: materials, design, technologies, and applications. — Amsterdam : Elsevier, 2016. — 498 p.
9. Кривилев М. Д., Харанжевский Е. В., Гордеев Г. А., Анкудинов В. Е. Управление лазерным спеканием металлических порошковых смесей. — М. : Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2010. С. 299–322.
10. Gusarov A. V., Smurov I. Modeling the interaction of laser radiation with powder bed at selective laser melting // Physics Procedia. 2010. Vol. 5. P. 381–394.
11. Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. — М. : Всероссийский институт легких сплавов – Московский авиационный институт, 2009. — 520 с.
12. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986. — М. : Изд-во стандартов, 1984.
13. Александров В. К., Аношкин Н. Ф., Белозеров А. П. и др. Полуфабрикаты из титановых сплавов. — М. : Всероссийский институт легких сплавов, 1996. — 581 с.
14. Илларионов А. Г., Попов А. А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов: учебное пособие. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2014. — 137 с.