Лазерная наплавка покрытия NiCrBSiFe‒WC с помощью многоканального лазера

Получена  11 апреля 2018; Принята  16 мая 2018
Цитирование: Л.Е. Афанасьева, Г.В. Раткевич. Лазерная наплавка покрытия NiCrBSiFe‒WC с помощью многоканального лазера. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.268-273
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-268-273

Аннотация

Методом лазерной наплавки получено металлокерамическое покрытие системы NiCrBSiFe‒WC на конструкционную сталь марки 40Х. Наплавку выполняли с помощью непрерывного излучения многоканального СО2 лазера.Методом лазерной наплавки получено металлокерамическое покрытие системы NiCrBSiFe‒WC на конструкционную сталь марки 40Х. Наплавку выполняли с помощью непрерывного излучения многоканального СО2 лазера на комплексе модели АЛТКУ-3 производства ООО «Центр лазерных технологий» г. Владимир. Комплекс состоит из многоканального (40 лучей) СО2-лазера с мощностью выходного излучения 3 кВт и технологического поста с пятью координатами манипулирования лучом и двумя координатами манипулирования обрабатываемой деталью. Проведены металлографические исследования полученных образцов. Показано, что при выполнении лазерной наплавки на оптимальных режимах формируется практически беспористое покрытие с минимальным проплавлением материала основы, обеспечивающим металлургическое сплавление. По данным рентгеноспектрального микроанализа химический состав наплавленного покрытия практически не отличается от химического состава используемого порошка, в частности, количество железа в гранулах и матрице наплавки близки (около 4…5 %). Поверхность образцов после наплавки перекрывающимися валиками почти плоская, благодаря автоматизации процесса и требует незначительной последующей механической обработки. Толщина наплавленного слоя около 700 мкм за один проход. Трещин в плоскости шлифа не обнаружено. Линия сплавления одинакова по строению, что показывает высокую однородность тепловложения при наплавке. Размер зоны термического влияния в материале подложки около 450 мкм. Лазерная наплавка высоколегированной порошковой смеси системы NiCrBSiFe‒WC на конструкционную сталь с использованием многоканального СО2 лазера позволяет получать качественные износостойкие покрытия благодаря тому, что данный лазер в отличие от однолучевых, обладает высокой степенью однородности интегрального тепловложения в зоне обработки.

Ссылки (21)

1. A. Khasui, O. Morigaki. Naplavka i napyleniye (eds. V. S. Stepina, N. G. Shesterkina). Moscow, Mashinostroyeniye (1985) 240 p. (in Russian) [А. Хасуи, О. Моригаки. Наплавка и напыление (ред. В. С. Степина, Н. Г. Шестеркина). Москва, Машиностроение (1985) 240 с.].
2. A. G. Grigor’yants, I. N. Shiganov, A. I. Misyurov. Tekhnologicheskiye protsessy lazernoy obrabotki. Moscow, MGTU (2006) 663 p. (in Russian) [А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А. И. Мисюров. Технологические процессы лазерной обработки. Москва, МГТУ (2006) 663 с.].
3. R. A. Savray, A. V. Makarov, N. N. Soboleva, I. Yu. Malygina, A. L. Osintseva. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovaniye, instrumenty). 4, 43 (2014). (in Russian) [Р. А. Саврай, А. В. Макаров, Н. Н. Соболева, И. Ю. Малыгина, А. Л. Осинцева. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 4, 43 (2014).].
4. A. N. Smirnov, E. V. Kozlov, M. V. Radchenko, K. V. Knyaz’kov, V. L. Knyaz’kov. Izv. vuzov. Chernaya metallurgiya. 59(4), 245 (2016). (in Russian) [А. Н. Смирнов, Э. В. Козлов, М. В. Радченко, К. В. Князьков, В. Л. Князьков. Изв. вузов. Черная металлургия. 59(4), 245 (2016).]. Crossref
5. A. Martın, J. Rodrıguez, J. E. Fernandez, R. Vijande. Wear. 251(1 - 12), 1017 (2001). Crossref
6. S. Stewart, R. Ahmed, T. Itsukaichi. Wear. 257(9 - 10), 962 (2004). Crossref
7. N. Serres, F. Hlawka, S. Costil, C. Langlade, F. Machi. J. Therm Spray Tech. 20(1 - 2), 336 (2011). Crossref
8. A. D. Pogrebnyak, S. N. Bratushka, M. V. Il’yashenko et al. J. Frict. Wear 32, 84 (2011). Crossref
9. B. M. Dhakar, D. K. Dwivedi, S. P. Sharma. Surface Engineering. 28(1), 73 (2012). Crossref
10. S. Stewart, R. Ahmed, T. Itsukaichi. Surface and Coatings Technology. 190(2 - 3), 171 (2005). Crossref
11. V. Stoica, R. Ahmed, T. Itsukaichi, S. Tobe. Wear. 257(11), 1103 (2004). Crossref
12. Z. Bergant, J. Grum. Journal of thermal spray technology. 18(3), 380 (2009). Crossref
13. O. V. D’yachenko. Nauka i tekhnika. 2, 13 (2014). (in Belarusian) [О. В. Дьяченко. Наука и техника. 2, 13 (2014).].
14. M. J. Tobar, C. Alvarez, J. M. Amado, G. Rodríguez, A. Yáñez. Surface and Coatings Technology. 200(22 - 23), 6313 (2006). Crossref
15. D. Deschuyteneer, F. Petit, M. Gonon, F. Cambier. Surface and Coatings Technology. 311, 365 (2017). Crossref
16. J. Przybyłowicz, J. Kusiński. Journal of Materials Processing Technology. 109(1 - 2), 154 (2001). Crossref
17. V. I. Yugov, L. Ye. Afanasieva, M. V. Novoselova. Uprochnyayushchiye tekhnologii i pokrytiya. 11, 19 (2016). (in Russian) [Югов В. И., Афанасьева Л. Е., Новоселова М. В. Упрочняющие технологии и покрытия. 11, 19 (2016).].
18. V. I. Yugov, L. E. Afanasieva, I. A. Barabonova, G. V. Ratkevich. Letters on materials. 7(1), 8 (2017). (in Russian) [В. И. Югов, Л. Е. Афанасьева, И. А. Барабонова, Г. В. Раткевич. Письма о материалах. 7(1), 8 (2017).]. Crossref
19. M. Bekkert, Kh. Klemm. Sposoby metallograficheskogo travleniya: Sprav. izd. Moscow, Metallurgiya (1988) 400 p. (in Russian) [М. Беккерт, Х. Клемм. Способы металлографического травления: Справ. изд. Москва, Металлургия (1988) 400 c.].
20. A. F. Belov, N. F. Anoshkin, O. Kh. Fatkullin. Struktura i svoystva granuliruyemykh nikelevykh splavov. Moscow, Metallurgiya (1984) 128 p. (in Russian) [А. Ф. Белов, Н. Ф. Аношкин, О. Х. Фаткуллин. Структура и свойства гранулируемых никелевых сплавов. Москва, Металлургия (1984) 128 с.].
21. A. S. Kurlov, A. I. Gusev. Russian Chemical Reviews. 75(7), 617 (2006). (in Russian) [Курлов А. С., Гусев А. И. Успехи химии. 75(7), 687 (2006).]. Crossref

Цитирования (3)

1.
R. Savrai, L. Kogan, A. Makarov, N. Soboleva. Lett. Mater. 10(3), 315 (2020). Crossref
2.
N. Soboleva, A. Makarov, E. Zavarzina, P. Skorynina, I. Malygina. Lett. Mater. 10(4), 506 (2020). Crossref
3.
L. E. Afanas’eva, G. V. Ratkevich, M. V. Novoselova. Met Sci Heat Treat. 61(9-10), 581 (2020). Crossref

Другие статьи на эту тему