Трехмерная электродуговая наплавка сплава ВТ6 плавящимся электродом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Карташев Максим Федорович
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 157
Оглавление диссертации кандидат наук Карташев Максим Федорович
Введение
Глава 1. Анализ существующих экспериментальных и теоретических данных в области трехмерной наплавки сплава ВТ6
1.1. Актуальность трехмерной наплавки титанового сплава ВТ6
1.2. Применение поверхностного деформационного воздействия при трехмерной наплавке титанового сплава ВТ6
1.2.1. Применение послойной прокатки при трехмерной наплавке титанового сплава ВТ6
1.2.2. Применение послойной ударной обработки при трехмерной наплавке титанового сплава ВТ6
1.3. Применение термической обработки при трехмерной наплавке титанового сплава ВТ6
1.4. Обобщение известных данных, постановка цели и задач исследования
Глава2. Методика проведения исследований, исследование влияния технологических параметров наплавки на качество наплавляемого металла
2.1. Методика проведения исследовательских работ
2.2. Исследование влияния технологических параметров на стабильность процесса наплавки и геометрические свойства наплавляемого металла
2.2.1. Подбор предпочтительного режима наплавки единичных валиков
2.2.2. Подбор предпочтительной стратегии заполнения при трехмерной наплавке
2.2.3. Подбор предпочтительного расхода защитного газа
2.3. Наплавка образцов вертикальных стенок
Выводы по главе
Глава 3. Способ управления наплавкой
3.1. Методика определения параметров технологических режимов трехмерной наплавки
3.2. Определение параметров технологических режимов с использованием способа управления наплавкой
2
3.3. Результаты моделирования распределения тепловых полей при трехмерной наплавке
Вывод по главе
Глава 4. Исследование влияний послойной деформационной обработки и последующей общей термообработки на качество наплавленного металла при трехмерной электродуговой наплавке плавящимся электродом
4.1. Методика получения образцов
4.2. Распределения поперечных пластических деформаций и микротвердости по высоте образцов, изготовленных из разных материалов при деформационной обработке
4.3. Металлографический анализ
4.3.1. Анализ макроструктуры
4.3.2. Анализ микроструктуры
4.3.3. Выводы по металлографическому анализу
4.4. Рентгенофазовый анализ
4.5. Результаты измерения микротвердости
4.5. Результаты испытаний механических свойств
4.6. Опубликование и внедрение результатов диссертационного исследования
Выводы по главе
Основные выводы и результаты работы
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Послойная плазменная наплавка сталей аустенитного класса типа 308LSi для аддитивного производства2023 год, кандидат наук Душина Алена Юрьевна
Разработка технологии и оборудования аддитивного производства металлических изделий плазменной наплавкой плавящимся электродом2020 год, кандидат наук Терентьев Сергей Александрович
Влияние полярности тока на свойства слоистых материалов, получаемых многослойной плазменной наплавкой2017 год, кандидат наук Неулыбин Сергей Дмитриевич
Формирование стойких к высокотемпературному газоабразивному изнашиванию покрытий электродуговой наплавкой с ультразвуковыми колебаниями2023 год, кандидат наук Прияткин Дмитрий Вячеславович
Повышение качества синтезированных из проволоки деталей волновым термодеформационным упрочнением2021 год, кандидат наук Федонина Светлана Олеговна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Трехмерная электродуговая наплавка сплава ВТ6 плавящимся электродом»
Введение
Технологии трехмерной наплавки, которые возможно расценивать, как технологии аддитивного производства, на данный момент считаются весьма перспективными. Трехмерная наплавка заключается в процессе многослойной наплавки изделия по трехмерной модели, разбитой на слои.
Трехмерная наплавка обладает высоким потенциалом внедрения в современной промышленности, так как в перспективе может позволить производить изделия сложной формы с высоким коэффициентом используемого материала, что особенно важно для дорогостоящих сплавов. Благодаря использованию проволоки в качестве присадочного материала удается справиться со многими недостатками использования порошковых материалов: удается добиться значительно более высокой производительности процесса, возможно использование более простого оборудования, возможно использование большей номенклатуры применяемых материалов, так как производство проволоки значительно проще производства порошковых материалов. Наиболее ярко преимущества технологии раскрываются при работе с дорогостоящими материалами, такими как титановый сплав ВТ6, который широко распространён в авиационной, космической и атомной промышленности.
Однако, эти отрасли выдвигают высокие требования к механическим характеристикам получаемых в процессе послойного синтеза материалов, а при трехмерной наплавке титановых сплавов встречается ряд проблем, ограничивающих качество получаемых по таким технологиям изделий. Это образование столбчатых первичных Р-зерен вдоль направления выращивания, анизотропия механических свойств, низкие механические свойства. Существует проблема обеспечения стабильности геометрических характеристик наплавленных слоев в связи с изменяющимися условиями теплоотвода в процессе наплавки. Существует проблема образования внутренних дефектов при трехмерной наплавке: пористость, несплавления, трещины, которые могут быть связаны с выбором неблагоприятных режима наплавки и/или стратегии заполнения.
Достаточно подробно исследовано влияние термообработки (ТО) на структуру металла и свойства изделий, получаемых традиционными способами из титанового сплава ВТ6. В литературе можно найти большое количество стандартных режимов термообработки сплава ВТ6 в зависимости от желаемых
свойств. Однако, имеющаяся на данный момент информация в литературе пока не дает возможность в полностью оценить влияние режимов термообработки на качество изделий, полученных с помощью трехмерной наплавки.
Известны примеры применения проковки для улучшения свойств материалов: А.В. Киричек (Брянский государственный технический университет); K.P. Karunakaran (IIT Bombay), в том числе найдены современные исследования влияния послойной ударной обработки на структуру многослойно наплавляемых изделий: применение межслойной проковки: J.R. Hönnige, P. Colegrove (Университет Крэнфилда), применение межслойной поверхностной ультразвуковой ударной обработки: Yichong Yang (Пекинский технологический университет). Выявлено, что применение послойной ударной обработки позволяет измельчить первичные бета зерна, однако исследования влияния послойной ударной обработки на механические свойства наплавляемых изделий из сплава ВТ6 пока отсутствуют. Кроме того, в открытых литературных источниках, на данный момент отсутствуют исследования влияния совместного воздействия деформационной и термической обработки на качество многослойно наплавляемых изделий из титанового сплава ВТ6 или его аналогов.
Цель диссертационной работы. Повышение качества материала из сплава ВТ6, получаемого при трехмерной электродуговой наплавке плавящимся электродом посредством комплексного управления режимами наплавки, термическими циклами наплавки, послойным деформационным воздействием и последующей общей термообработкой.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Анализ существующих экспериментальных и теоретических данных о формировании геометрических параметров, дефектов, структуры, механических свойств изделий из сплава ВТ6 при трехмерной наплавке.
2. Исследование влияний технологических параметров трехмерной электродуговой наплавки плавящимся электродом на качество формирования получаемого материала из сплава ВТ6.
3. Разработка способа управления тепловложением при наплавке посредством математического моделирования.
4. Исследование влияний послойной деформационной обработки и последующей общей термообработки на структуру и механические свойства наплавленного материала из сплава ВТ6 при трехмерной электродуговой наплавке плавящимся электродом.
Методология исследования. Для достижения поставленной цели работа включала в себя теоретические и практические исследования. Было применено математическое моделирование требуемых значений мощности теплового источника и тепловых полей в выращиваемом изделии в каждый момент времени в процессе наплавки. Численная реализация математической модели производилась в программном комплексе COMSOL Multiphysics. При выполнении диссертационной работы принято решение исследовать технологию трехмерной электродуговой наплавки плавящимся электродом с процессом холодного переноса металла (Cold Metal Transfer), обеспечивающую наименьшее тепловложение при наплавке слоев за счет высокой частоты циклов прерывающегося горения дуги, позволяющих образовывать в основном только каплю жидкого металла на торце присадочной проволоки с минимальным оплавлением подложки.
Научная новизна работы:
1. Разработан численный алгоритм определения закона изменения технологических параметров во времени при решении тепловой задачи для определения предпочтительных режимов процесса трехмерной наплавки для обеспечения качественного формирования изделий.
2. Установлено, что применение послойной холодной деформации небольших величин в процессе трехмерной наплавки титанового сплава ВТ6 способствует измельчению структуры и повышению механических свойств наплавленного металла.
3. Установлено, что при трехмерной наплавке титанового сплава ВТ6 с послойной холодной деформацией небольших величин ведущим механизмом, приводящим к измельчению зерна, являются процессы перекристаллизации а-фазы, происходящие при нагреве и охлаждении прокованного слоя во время наплавки последующих слоев.
4. Установлена возможность получения материала из сплава ВТ6 с высокой изотропией, прочностными и пластическими свойствами на уровне кованных материалов из сплава ВТ6 (предел прочности до 1000 МПа, относительное удлинение до 13.. .14 %) трехмерной электродуговой наплавкой плавящимся электродом в сочетании с деформационной обработкой и последующей общей термической обработкой.
Теоретическая и практическая значимость работы:
1. Разработаны технологические основы, обеспечивающее осуществление гибридного процесса трехмерной электродуговой наплавки, совмещенной с послойным деформационным упрочнением и термообработкой, благодаря которым возможно получение трехмерно наплавляемых изделий с требуемыми механическими свойствами с практически полным отсутствием анизотропии.
2. Разработан способ определения параметров теплового воздействия, включающий динамическое управление параметрами режима наплавки для поддержания размеров ванны расплавленного металла на заданном уровне и обеспечения постоянства размера наплавленных валиков и устойчивого формирования выращиваемого изделия.
3. Получен патент на изобретение №2750994 от 07.07.2021 ^Ц) «Способ управления процессом наплавки» (Приоритет изобретения 02.06.2020).
Результаты диссертационного исследования применены при разработке рабочей конструкторской документации на установки 3D-печати в рамках работ для компании ООО «иксВелд», при наплавке опытных заготовок детали проточной части авиационного двигателя из сплава ВТ6 для АО «Пермский завод «Машиностроитель» и заготовки детали типа «Кронштейн» для АО «РЕДУКТОР-ПМ».
Поддержка работы. Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Пермского края в рамках проекта международной исследовательской группы «Моделирование послойного синтеза наплавкой проволочных материалов в реальном времени. Разработка прототипа ПО» (Соглашение № С-26/512), при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ по государственному заданию FSNM-2020-0028, по государственному заданию FSNM-2021-0011, при финансовой поддержке РНФ по гранту 21-19-00715, при финансовой поддержке Правительства РФ (по постановлению №220) по гранту 2020-220-08-9026.
Достоверность и обоснованность полученных в диссертации результатов подтверждается использованием поверенного оборудования лаборатории, аккредитованной Росавиацией, и современных средств проведения исследований, корректностью принимаемых допущений, обоснованностью методов исследований и верификацией моделей по экспериментальным данным, полученным на действующих установках для гибридной аддитивной
технологии, апробацией полученных посредством этой технологии материалов, представлением результатов исследования в публикациях.
На защиту выносятся:
1. Результаты исследования влияния технологических параметров трехмерной электродуговой наплавки плавящимся электродом на качество формирования получаемого материала из сплава ВТ6.
2. Способ управления тепловложением при наплавке, использующий численный алгоритм определения требуемого изменения технологических параметров во времени при решении тепловой задачи посредством математического моделирования.
3. Результаты исследования влияния послойной деформационной обработки и последующей общей термообработки на структуру и механические свойства наплавленного металла при трехмерной электродуговой наплавке плавящимся электродом сплава ВТ6.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались на 3 всероссийских и международных научно-технических конференциях. Среди них: 1У-я Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Электрофизические методы обработки в современной промышленности», гор. Пермь, декабрь 2020 г.; Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика», гор. Пермь, апрель 2019 г.; 4-я научно-практическая конференция с международным участием «Инновационные технологии в материаловедении и машиностроении - ИТММ-2019», гор. Пермь, сентябрь 2019.
Личный вклад автора. Соискателем лично проведены исследования влияния технологических параметров трехмерной электродуговой наплавки на стабильность формирования получаемого металла и найден предпочтительный режим трехмерной наплавки сплава ВТ6 плавящимся электродом. Предложен способ управления тепловложением при наплавке, использующий численный алгоритм определения требуемого изменения технологических параметров во времени при решении тепловой задачи посредством математического моделирования. Проведены исследования влияния послойной деформационной обработки и последующей общей термообработки на качество наплавленного материала из сплава ВТ6 при трехмерной наплавке плавящимся электродом.
Публикации. По теме диссертационного исследования было опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 в журналах, входящих в международные базы цитирования Scopus и/или Web of Science, 9 в изданиях, рекомендованных ВАК, получен 1 патент РФ.
Диссертационная работа состоит из 4 глав.
В первой главе отражен анализ существующих экспериментальных и теоретических данных в области трехмерной наплавки титанового сплава ВТ6. Проанализированы возможные способы улучшения свойств сплава ВТ6, получаемого трехмерной наплавкой, рекомендуемые режимы термообработки изделия из сплава ВТ6.
Вторая глава посвящена разработке методики проведения исследований, описанию использованного оборудования, исследованию влияния технологических параметров наплавки на качество наплавляемого металла.
В третьей главе отражены результаты разработки способа управления тепловложением при наплавке, использующего численный алгоритм определения требуемого изменения технологических параметров во времени при решении тепловой задачи посредством математического моделирования.
Четвертая глава посвящена исследованию влияния послойной деформационной обработки и последующей общей термообработки на качество наплавленного металла при трехмерной электродуговой наплавке плавящимся электродом. Исследованы структуры и механические свойства образцов в четырех случаях: при наплавке без дополнительной обработки, и как с отдельным, так и с совместным применением проковки и ТО.
В приложении представлены акты внедрения результатов диссертационного исследования промышленными предприятиями.
Глава 1. Анализ существующих экспериментальных и теоретических данных в области трехмерной наплавки сплава ВТ6
Электродуговая трехмерная наплавка проволочных материалов на данный момент рассматривается, как перспективный вариант аддитивного производства для металлических изделий. На данный момент считается, что технологии аддитивного производства являются весьма многообещающим аналогом классическим технологиям: ковке, штамповке, обработке резанием, отливке -для изготовления крупногабаритных изделий сложных форм. Технологии аддитивного производства заключаются в послойном синтезе изделия по трехмерной модели. Источником тепла для электродуговой трехмерной наплавки является электродуговой разряд, то есть сварочная дуга. Возможно также использование плазменной дуги. Также электродуговая трехмерная наплавка металлических изделий включает подачу проволоки в качестве присадочного материала. Возможна трехмерная наплавка как плавящимся электродом (рисунок 1.1), так и неплавящимся электродом (рисунок 1.2).
Рисунок 1.1 - Трехмерная электродуговая наплавка плавящимся электродом
Рисунок 1.2 - Трехмерная электродуговая наплавка неплавящимся электродом
Трехмерная электродуговая наплавка является весьма универсальной для широкого диапазона материалов, так как возможно применять разнообразные металлы и сплавы, обладающие свариваемостью: стали, сплавы алюминия, сплавы титана и сплавы никеля [1].
Технология трехмерной наплавки является многообещающей для изготовления крупногабаритных заготовок изделий и позволяет добиться значительной экономической эффективности, так как позволяет добиться небольших припусков на механическую обработку, что значительно увеличивает коэффициент использования материала по сравнению с изготовлением резанием из плиты по габаритам изделия [2], что особенно важно при производстве изделий из конструкционных материалов высокой стоимости, таких как высокопрочный титановый сплав ВТ6.
В большинстве случаев традиционные производственные процессы требуют большого объема механической обработки и не могут удовлетворить постоянно растущим требованиям устойчивой, недорогой и экологически чистой современной промышленности. С другой стороны, высокая производительность трехмерной электродуговой наплавки проволочных материалов может обеспечить преимущества для аэрокосмической промышленности, в том числе -сокращение времени выполнения заказа, сокращение расхода материалов и, благодаря более высоким скоростям затвердевания жидкого металла сварочной ванны, измельчение микроструктуры после изготовления по сравнению с литым материалом [3-5].
Также, высокие скорости наплавки, отсутствие ограничений по рабочей зоне, низкие затраты на материалы и оборудование, экономия материала, а также возможность получения монолитных изделий сложной формы позволяют трехмерной наплавке быть потенциально выгодной заменой технологий обработки деталей из твердых заготовок или поковок.
В известных данных есть примеры применения процесса трехмерной электродуговой наплавки для производства различных заготовок и изделий из различных материалов и сплавов: из сплава Ti-6Al-4V, зарубежного аналога сплава ВТ6 (рисунок 1.3, а), из алюминиевых сплавов (рисунок 1.3, б) и из стали (рисунок 1.3, в, г). В целом, на данный момент есть примеры изготовления разнообразных изделий для различных отраслей промышленности: аэрокосмической, атомной, судостроительной и других отраслей.
Также известны работы ученых из Индийского технологического института Бомбея (IIT Bombay) под руководством профессора Карунакара К.П. [6-11] по разработке и внедрению систем гибридного послойного производства.
в") г)
Рисунок 1.3 - а) Изделие из сплава ^ - 6Al - 4V (лонжерон) [12]; б) изделие из алюминиевого сплава (картер сцепления) [13]; в, г) изделие из нержавеющей
стали (лопасть винта) [14]
В России известен ряд работ по аддитивным технологиям с применением проволочной электронно-лучевой трехмерной наплавки кафедры технологии металлов НИУ «МЭИ» под руководством д.т.н. Драгунова Виктора Карповича [15-25] и Института физики прочности и материаловедения СО РАН [26-35]. Такое большое количество работ по электронно-лучевой трехмерной наплавке проволочных материалов связано с сочетанием высокого качества геометрических свойств, обеспечиваемых электронным лучом и высокой производительности процесса, обеспечиваемой использованием в качестве присадочного материала проволоки. Однако электродуговая наплавка проволочных материалов позволяет использовать более простое оборудование,
не требует вакуумных камер и более безопасна ввиду отсутствия рентгеновского излучения.
Также известно большое количество работ по трехмерной наплавке кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» ПНИПУ, частью команды которой является диссертант. При этом, на кафедре ведутся работы по исследованию как электронно-лучевой трехмерной наплавки проволочных материалов, так и электродуговой наплавки: плавящимся электродом, неплавящимся электродом, плазменной наплавки плавящимся электродом и плазменной наплавки неплавящимся электродом [2, 36-65].
Однако, процесс трехмерной электродуговой наплавки проволочных материалов еще не изучен в полной мере, что не позволяет производить качественные изделия с механическими свойствами, не уступающими свойствам стандартных материалов. Это связано, в первую очередь, с рядом проблем, возникающих в процессе трехмерной наплавки: остаточные напряжения, деформации, неоднородная дендритная или столбчатая структура, пористость и другие дефекты материала изделий. В связи с этим, учеными по всему миру ведутся исследования процесса трехмерной наплавки с точки зрения стратегии управления остаточными напряжениями, улучшения механических свойств и устранения дефектов наплавки [12].
При трехмерной наплавке широко используется процесс CMT, разработанный австрийской компанией Fronius и внедренный на источниках питания для сварки этой фирмы. CMT - это аббревиатура, означающая Cold Metal Transfer (холодный перенос металла) - процесс, который позволяет производить наплавку металла с меньшим нагревом подложки по сравнению с другими электродуговыми способами наплавки. Значительно меньшее тепловложение в основной металл при CMT процессе происходит за счет того, что дуга между токопроводящей проволокой и изделием горит не постоянно, а по следующему циклу: сперва дуга возбуждается и горит между проволокой и подложкой (рисунок 1.4, а), при этом проволока подается в сварочную ванну до контакта с подложкой; при установлении короткого замыкания ток значительно падает до значений близких нулю (рисунок 1.4, б), при этом, проволока подается в обратном от сварочной ванны направлении и осуществляется отрыв капли с торца проволоки, капля остается на подложке (рисунок 1.4, в), после этого дуга возбуждается заново и цикл повторяется (рисунок 1.4, г). При этом сварочный ток необходим только для оплавления торца присадочной проволоки, поэтому
перенос металла осуществляется при значении тока практически равном нулю и вследствие этого вклад тепла в подложку очень мал.
II» |
Рисунок 1.4 - Процесс наплавки CMT: а) дуга возбуждается и горит между проволокой и подложкой; б-в) гашение дуги и отрыв капли; г) повторное
возбуждение дуги
Использование процесса CMT позволяет изменять тепловые режимы в сторону снижения тепловой нагрузки при наплавке, в результате чего возможно получение измельченной структуры получаемого изделия по сравнению с другими способами электродуговой наплавки.
Трехмерная электродуговая наплавка плавящимся электродом, основанная на процессе CMT, представляет собой систему с высокой производительностью для изготовления деталей, имеющих геометрические параметры близкие к геометрическим параметрам конечного изделия, то есть с минимальными припусками под механическую обработку, а также с минимальными остаточными напряжениями и деформациями [66].
Многие ученые по всему миру при исследовании трехмерной наплавки с использованием СМТ процесса в итоге приходят к заключению, что эта технология перспективна для изготовления изделий высокого качества посредством трехмерной наплавки [67-81], в том числе и для титановых сплавов [39], [82-91].
Также известен ряд работ кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» Белорусско-Российского университета по исследованию технологии трехмерной дуговой наплавки с использованием СМТ процесса [92-97]. Исследования проводились для стальных и алюминиевых сплавов. По результатам исследований выявлено обеспечение требуемых геометрических свойств, постоянство химического состава и механических свойств по сечению изделий.
1.1. Актуальность трехмерной наплавки титанового сплава ВТ6
Титан и его сплавы - это особенно ценные конструкционные материалы, которые совмещают в себе важные эксплуатационные качества: высокую прочность, жаропрочность, коррозионную стойкость и другие специальные свойства. Однако, широкое использование титана и его сплавов в промышленности началось менее ста лет назад - в 50-х годах девятнадцатого века, когда его удалось получить в чистом виде. Однако с тех пор производство титана стабилизировалось в промышленных масштабах, а также были найдены области машиностроения, где применение титана существенно выгоднее, чем применение стали или алюминия. Например, в авиастроении в силу того, что удельная прочность титановых сплавов в 1,5 раза выше, чем у стали, и в 2 и более раз выше, чем у алюминиевых сплавов. В современных авиационных двигателях доля титановых сплавов составляет более 30 % [98]. Также титановые сплавы обладают в несколько раз большей удельной прочностью по сравнению со сталями при температурах 200 - 500°С, а коэффициент линейного расширения титана в 2 раза ниже, чем у стали, что позволяет ему быть более выгодным в применении в атомной промышленности, авиастроении и в других отраслях, связанных с изготовлением теплонапряженных конструкций [99].
Особенно интересным в направлении трехмерной наплавки является разработка аддитивных технологий для титанового сплава ВТ6, так как этот сплав является наиболее распространённым в аэрокосмической и атомной промышленности. Титановый сплав ВТ6 разрабатывался Всероссийский институтом авиационных материалов (ВИАМ) главным образом для самолетостроения и ракетной техники. Область применения титанового сплава ВТ6: детали авиационных двигателей (статор, кожух, контур низкого давления) и планера самолета, детали ракет, детали крепления, химическое машиностроение, изделия бытовой техники, спортивный инвентарь, детали и элементы конструкций, работающих в воде, хирургические имплантаты. Зарубежный аналог сплава ВТ6, сплав Ti-6Al-4V обладает схожим химическим составом и является наиболее распространенным за рубежом. Применение сплава Ti-6Al-4V в аэрокосмической области составляет около 50% от всех титановых сплавов [100].
Титановый сплав ВТ6 является двухфазным а+Р-сплавом мартенситного типа с интерметаллическими соединениями в равновесном состоянии. Основными легирующими элементами являются алюминий 6% и ванадий 4%.
Алюминий выступает в роли а-стабилизатора, а ванадий выступает в роли изоморфного Р-стабилизатора. При содержании более 5% алюминий понижает деформируемость при повышенных температурах и улучшает жаропрочность и сопротивление ползучести титановых сплавов за счет того, что а-твердый раствор находится в равновесии со сверхструктурной фазой. Также добавление алюминия повышает выносливость титановых сплавов. Добавление ванадия позволяет дополнительно повысить жаропрочность до температур 450°С. Кроме того, добавление 6% алюминия и 4% ванадия существенно повышает коррозионную стойкость титанового сплава.
Среди всех титановых сплавов титановый сплав ВТ6 является наиболее распространенным в производстве. Этот сплав применяют при изготовлении поковок и листов для деталей, работающих при высокой температуре. К сплаву ВТ6 в отожженном состоянии возможно применить холодную деформацию до 60% [101]. Из этого сплава возможно изготовить практически все виды полуфабрикатов. Также сплав ВТ6 обладает хорошей горячей деформируемостью, хорошей жаропрочностью, хорошим сопротивлением ползучести при температурах до 450°С и сравнительно малой восприимчивостью к водороду [102].
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Разработка наплавочных материалов для повышения коррозионной и износостойкости деталей химического оборудования2023 год, кандидат наук Назарько Александр Сергеевич
Повышение эффективности двухэлектродной наплавки в защитных газах хромоникелевых аустенитных сталей на детали нефтехимического оборудования2023 год, кандидат наук Елсуков Сергей Константинович
Ремонтная сварка и наплавка изделий из сплавов магния и алюминия трехфазной дугой2002 год, доктор технических наук Ельцов, Валерий Валентинович
Повышение износостойкости деталей из титанового сплава ВТ6 совместной имплантацией ионов меди и кобальта2014 год, кандидат наук Семендеева, Ольга Валерьевна
Повышение механических и специальных свойств сварных швов алюминиевых сплавов методом микроплазменного оксидирования2016 год, кандидат наук Пономарев Илья Сергеевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карташев Максим Федорович, 2022 год
Список литературы
1. A review of the wire arc additive manufacturing of metals: properties, defects and quality improvement / B. Wu et al. // Journal of Manufacturing Processes. - 2018. - Vol. 35. - P. 127-139.
2. Передовые технологии аддитивного производства металлических изделий / А. А. Осколков и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20. - № 3. - С. 90-105.
3. Potential for in-situ solutionisation of wire and arc additive manufactured (WAAM) 2xxx aluminum alloys / J. Fixter et al. // Proceedings of the 16th International Aluminum Alloys Conference. - 2018. - P. 401053.
4. Qiu X. Effect of rolling on fatigue crack growth rate of Wire and Arc Additive Manufacture (WAAM) processed Titanium : дис. - Cranfield University, 2013. - 121 p.
5. Material issues in additive manufacturing: A review / S. Singh, S. Ramakrishna, R. Singh // Journal of Manufacturing Processes. - 2017. - Vol. 25. - P. 185-200.
6. Karunakaran K. P., Kapil S., Negi S. Multi-station multi-axis hybrid layered manufacturing system. Патент W02020075198A2. 10.10.2018.
7. Low cost integration of additive and subtractive processes for hybrid layered manufacturing / K. P. Karunakaran et al. // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. - 2010. - Vol. 26. - № 5. - P. 490-499.
8. Weld bead modeling and process optimization in hybrid layered manufacturing / S. Suryakumar et al. // Computer-Aided Design. - 2011. - Vol. 43. -№ 4. - P. 331-344.
9. Build orientation optimization for multi-part production in additive manufacturing / Y. Zhang et al. // Journal of Intelligent Manufacturing. - 2017. - Vol. 28. - № 6. - P. 1393-1407.
10. Rapid manufacturing of metallic objects / K. P. Karunakaran et al. // Rapid Prototyping Journal. - 2012. - Vol. 18. - № 4. - P. 264-280.
11. Retrofitment of a CNC machine for hybrid layered manufacturing / K. P. Karunakaran et al. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2009. - Vol. 45. - № 7. - P. 690-703.
12. Wire+ arc additive manufacturing / Williams S. W. et al. // Materials Science and Technology. - 2016. - Vol. 32. - № 7. - P. 641-647.
13. WP-309 3-D Printing for the Marine Industry [Электронный ресурс]. -Режим доступа: URL: https://www.huntingdonfusion.com/index.php/de/technical-support/white-papers-40017/3156-3-d-printing-for-the-marine-industry (дата обращения: 10.11.19).
14. Naval Group and Centrale Nantes 3D print first full-scale military propeller blade [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://www.3ders.org/articles/20180625-naval-group-and-centrale-nantes-3d-print-first-full-scale-military-propeller-blade.html (дата обращения 11.11.19).
15. Моделирование процессов тепломассопереноса и отражения электронов при электронно-лучевой сварке и аддитивном формообразовании / А. В. Щербаков и др. // Электронно-лучевая сварка и смежные технологии. Материалы международной конференции. - Москва, 2021. - С. 40-57.
16. Исследование оптимальных режимов наплавки проволоки при электронно-лучевом аддитивном формообразовании / А. В. Гуденко и др. // Сварка в России-2019: Современное состояние и перспективы. Тезисы докладов международной конференции. - Томск, 2019. - С. 99-99
17. Investigation of the optimal modes of electron-beam wire deposition / V. K. Dragunov et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - Vol. 681. - № 1. - P. 012008.
18. Методика определения режимов послойной электронно-лучевой наплавки проволоки для аддитивных технологий / А. В. Гуденко, В. К. Драгунов, А. П. Слива // Вестник МЭИ. - 2017. - № 5. - С. 8-14.
19. Multiphysic Simulation of molten pool transients for electron beam welding and additive manufacturing processes investigation / A. V. Shcherbakov et al. // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 1730. - № 1. - P. 012027.
20. Драгунов В. К. и др. Способ электронно-лучевого аддитивного получения заготовок. Патент RU2725537C1. 02.07.2020.
21. Электронно-лучевая технология аддитивного формообразования: вопросы управления и воспроизводимости технологических режимов / А. В. Щербаков и др. // Технический оппонент. - 2019. - Т. 3. - № 2. - С. 30-37.
22. Features of the product formation by the electron beam deposition method / A. V. Gudenko et al. // Welding International. - 2020. - Vol. 34. - № 1-3. - P. 17-23
23. Механические свойства алюминиевого сплава АМг6, полученного методом проволочного электронно-лучевого аддитивного формообразования / А. П. Слива и др. // Сварочное производство. - 2020. - № 12. - С. 37-42.
24. Драгунов В. К. и др. Способ многослойной электронно-лучевой сварки. Патент ЯШ688033С1. 17.05.2019.
25. Новые подходы к рациональному построению технологического процесса изготовления комбинированных конструкций с применением ЭЛС / В. К. Драгунов, А. Л. Гончаров // Сварка в России-2019: Современное состояние и перспективы. Тезисы докладов международной конференции - Томск, 2019. - С. 107-107.
26. Закономерности организации структуры и управления процессом печати методом электронно-лучевой аддитивной проволочной технологии крупногабаритных блоков из меди марки М1 / И. Захаревич и др. // Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии. Тезисы международной конференции. - Томск, 2021. - С. 362-362.
27. Влияние ионного азотирования на механические свойства и механизм разрушения аддитивно-изготовленной хромоникелевой нержавеющей стали / В. А. Москвина и др. // Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии. Тезисы докладов международной конференции. - Томск, 2020. - С. 562-563.
28. Влияние фазового состава и распределения фаз на особенности формирования трещин и механизм разрушения хромоникелевых сталей, полученных методом электронно-лучевой 3Э-печати / Е. Г. Астафурова и др. // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2020. - Т. 63. - № 6. - С. 16-24.
29. Влияние фазовых превращений в процессе электронно-лучевой 3Э-печати и последующей термической обработки на закономерности пластической деформации и разрушение образцов высокоазотистой Сг-Мп-стали / Е. Г. Астафурова и др. // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2021. - Т. 64. - № 7. - С. 10-17.
30. Исследование влияния постпроизводственной термообработки на микроструктуру и механические свойства высокоазотистой стали, полученной методом электронно-лучевого аддитивного производства / Астафурова Е. Г. и др. // Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии. Тезисы докладом международной конференции. - Томск, 2020. - С. 568.
31. Исследование механических свойств и микроструктуры ванадийсодержащей высокоазотистой стали, полученной путем электроннолучевого аддитивного производства / С. В. Астафуров и др. // Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии. Тезисы докладов международной конференции - Томск, 2020. - С. 569.
32. Исследование прочности тонкостенных алюминиевых конструкций, полученных методом аддитивно-субтрактивного производства / А.В. Филиппов и др. // Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций. Тезисы докладов международной конференции - Томск, 2019. - С. 500.
33. Исследование коррозионной стойкости напечатанного электроннолучевым методом сплава АМг5 / А.В. Филиппов и др. // Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций. Тезисы докладов международной конференции - Томск, 2019. - С. 501.
34. Сравнительный анализ структуры и механических свойств аддитивных изделий, полученных электронно-лучевым методом и холодным переносом металла / А. А. Елисеев и др. // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2020. -№ 4. - С. 65-73.
35. Модификация структурно-фазового состояния титанового сплава Ti-6Al-4V, полученного электронно-лучевым аддитивным методом / В. Р. Утяганова и др. // Известия высших учебных заведений. - 2019. - Т. 62. - № 8. -С. 143-150.
36. Wire Position Sensor for Controlling the Process of Electron Beam Layer-by-Layer Deposition: Modeling and Verification / D. N. Trushnikov et al. // IEEE Sensors Journal. - 2020. - Vol. 21. - № 3. - P. 3134-3142.
37. Thermal fluid dynamics of liquid bridge transfer in laser wire deposition 3D printing / R. Hu et al. // Science and Technology of Welding and Joining. - 2019. -Vol. 24. - № 5. - P. 401-411.
38. Application of dynamic beam positioning for creating specified structures and properties of welded joints in electron-beam welding / T. Olshanskaya et al. // Materials. - 2020. - Vol. 13. - № 10. - P. 2233.
39. Use of CMT-surfacing for additive formation of Titanium alloy workpieces / Y. D. Shchitsyn et al. // Metallurgist. - 2020. - Vol. 64. - № 1. - P. 67-74.
40. Influence of surfacing technologies on structure formation of high-temperature nickel alloys / E. A. Krivonosova et al. // Metallurgist. - 2019. - Vol. 63.
- № 1. - P. 197-205.
41. Structure formation of high-temperature alloy by plasma, laser and TIG surfacing / E. A. Krivonosova et al. //Journal of Physics: Conference Series. - 2018. -Vol. 1089. - № 1. - P. 012019.
42. Mathematical modelling for energy beam additive manufacturing / Mladenov G. M., Koleva E. G., Trushnikov D. N. // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - Vol. 1089. - № 1. - P. 012001.
43. Thermal model in electron beam welding with various dynamic positioning of the beam / T. V. Olshanskaya et al. // Journal of Physics: Conference Series. - 2018.
- Vol. 1089. - № 1. - P. 012007.
44. Using bremsstrahlung X-Ray for positioning of the filler wire during electron beam surfacing / S. Varushkin et al. // Journal of Physics: Conference Series. -2018. -Vol. 1089. - № 1. - P. 012009.
45. The Comparison Research of Plasma Surface Hardening of 34CrNiMo6 Steel Produced on Direct and Reversed Polarity Current / D. S. Belinin, S. D. Neylybin, Y. D. Shitsyn // Materials Science Forum. - 2019. - Vol. 946. - P. 906-912.
46. Defects in Metal during Plasma and Tig Surfacing / S. N. Akulova et al. // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - Vol. 1109. - № 1. - P. 012039.
47. Metallurgical processes during plasma remelting of a metallized coating of the Fe-C-Cr-Ti-Al system / S. D. Neulybin et al. // Metallurgist. - 2017. - Vol. 60.
- № 11. - P. 1202-1206.
48. Challenges in path planning of high energy density beams for additive manufacturing / Karunakaran K. P. et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Vol. 759. - № 1. - P. 012012.
49. Numerical model of a hollow cathode arc discharge formation in vacuum / Permyakov G. L. et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
- 2020. - Vol. 759. - № 1. - P. 012021.
50. Analysis of the amplitude-time parameters of current pulses in a plasma during laser beam welding / I. Y. Letyagin et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Vol. 759. - № 1. - P. 012015.
51. Evaporation processes of alloying components duringwire-arcdeposition of aluminum alloy 5056 / E. S. Salomatova, M. F. Kartashev, D. N. Trushnikov, G. L. Permykov, T. V. Olshanskaya, I. R. Abashev, E. M. Fedoseeva, E. G. Koleva // IOP
Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing. - 2020. -Vol. 758. - № 1. - P. 012064.
52. Creating composite materials based on high-nickel alloys with the use of a plasma arc at current reverse polarity / D. S. Belinin, S. D. Neulybin, Y. D. Schitsyn // Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 206. - P. 1395-1400.
53. Использование CMT-наплавки для аддитивного формирования заготовок из титановых сплавов / Т. В. Ольшанская, Д. Н. Трушников, М. Ф. Карташев, С. Д. Неулыбин, Е. А. Кривоносова, Ю. Д. Щицын // Металлург. -2020. - № 1. - С. 63-68.
54. Исследование влияния деформационного упрочнения на механические свойства образцов из сплава АМг5, полученных способом многослойной наплавки / М. Ф. Карташев, Г. Л. Пермяков, Д. Н. Трушников, М. Р. Миндибаев // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2019. - Т. 17. - № 3. - С. 38-45.
55. Влияние технологий наплавки на структурообразование жаропрочных никелевых сплавов / Е. А. Кривоносова и др. // Металлург. - 2019. - №. 2. - С. 68-73.
56. Многослойная электронно-лучевая наплавка проволочным материалом / С. В. Варушкин и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2019. -Т. 21. - № 4. - С. 89-94.
57. Исследование процессов испарения легирующих компонентов при СМТ наплавке проволоки типа АМг5 / И. Р. Абашев, М. Ф. Карташев, Г. Л. Пермяков, Д. Н. Трушников, Е. Г. Колева, Е. С. Саломатова, Т. В. Ольшанская // Известия Тульского государственного университета. - 2019. - № 12. - С. 305311.
58. Плазменная наплавка: математическая модель, численная реализация и верификация / С. Д. Неулыбин и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2017. - Т. 19. - № 4. - С. 7-23.
59. Использование плазменной наплавки для аддитивного формирования заготовок из алюминиевых сплавов / Ю. Д. Щицын и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2019. - Т. 21. - № 2. - С. 63-72.
60. Влияние ультразвукового воздействия в процессе цикла наплавки на свойства и структуру наплавленного металла из стали 12Х18Н10Т / Ю. Д. Щицын и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2019. -Т. 21. - № 2. - С. 23-30.
61. Снижение дефектности жаропрочных никелевых сплавов в технологиях наплавки / Е. А. Кривоносова и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20. - № 2. - С. 12-19.
62. Формирование структуры и свойств стали 04Х18Н9 при аддитивном производстве заготовок / Ю. Д. Щицын и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20. - № 3. - С. 55-62.
63. Создание многослойных материалов методом плазменной наплавки дугой прямого действия обратной полярности / Ю. Д. Щицын, Д. С. Белинин, С. Д. Неулыбин // Сварочное производство. - 2017. - № 8. - С. 35-39.
64. Влияние параметров arc length correction и pulse correction на содержание и объемную долю пор при многослойной наплавке алюминиевых образцов на режимах Mig-Pulse, CMT-Pulse / М. Ф. Карташев и др. // Master's Journal. - 2018. - № 2. - С. 7-14.
65. Использование тормозного ренгеновского излучения для позиционирования присадочной проволоки при электронно-лучевой наплавке / Д. С. Шамов и др. // Химия. Экология. Урбанистика. - 2019. - Т. 2. - С. 567-571.
66. Cold metal transfer (CMT) based wire and arc additive manufacture (WAAM) system / X. Chen et al. // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2018. - Vol. 12. - № 6. - P. 1278-1284.
67. CMT additive manufacturing of a high strength steel alloy for application in crane construction / J. Plangger et al. // Metals. - 2019. - Vol. 9. - № 6. - P. 650.
68. Effect of characteristic substrate parameters on the deposition geometry of CMT additive manufactured Al-6.3% Cu alloy / X. Fang et al. // Applied Thermal Engineering. - 2019. - Vol. 162. - P. 114302.
69. 3D heat transfer, fluid flow and electromagnetic model for cold metal transfer wire arc additive manufacturing (Cmt-Waam) / S. Cadiou et al. //Additive Manufacturing. - 2020. - Vol. 36. - P. 101541.
70. Wire arc additive manufacturing of hot work tool steel with CMT process / Y. Ali et al. // Journal of Materials Processing Technology. - 2019. - Vol. 269. - P. 109-116.
71. Study on microstructure and tensile properties of 316L stainless steel fabricated by CMT wire and arc additive manufacturing / C. Wang et al. //Materials Science and Engineering: A. - 2020. - Vol. 796. - P. 140006.
72. A model of bead size based on the dynamic response of CMT-based wire and arc additive manufacturing process parameters / X. Fang et al. // Rapid Prototyping Journal. - 2021. - Vol. 27. - № 4 - P. 741-453.
73. Effect of the CMT advanced process combined with an active cooling technique on macro and microstructural aspects of aluminum WAAM / F. R. Teixeira et al. //Rapid Prototyping Journal. - 2021. - Vol. 27. - № 6 - P. 1206-1219.
74. Wire and arc additive manufacturing: a comparison between CMT and TopTIG processes applied to stainless steel / N. Rodriguez et al. // Welding in the World. - 2018. - Vol. 62. - № 5. - P. 1083-1096.
75. Additive manufacturing with superduplex stainless steel wire by cmt process / M. Lervag et al. // Metals. - 2020. - Vol. 10. - № 2. - P. 272.
76. Study on microstructure and tensile properties of high nitrogen Cr-Mn steel processed by CMT wire and arc additive manufacturing / X. Zhang et al. // Materials & Design. - 2019. - Vol. 166. - P. 107611.
77. CMT-based wire arc additive manufacturing using 316L stainless steel: Effect of heat accumulation on the multi-layer deposits / J. Park, S. H. Lee // Metals. -2020. - Vol. 10. - № 2. - P. 278.
78. Effect of pulsed metal inert gas (pulsed-MIG) and cold metal transfer (CMT) techniques on hydrogen dissolution in wire arc additive manufacturing (WAAM) of aluminium / K. S. Derekar et al. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2020. - Vol. 107. - № 1. - P. 311-331.
79. Fabrication of 316L nuclear nozzles on the main pipeline with large curvature by CMT wire arc additive manufacturing and self-developed slicing algorithm / Y. Zhong et al. // Materials Science and Engineering: A. - 2021. - Vol. 820. - P. 141539.
80. Concurrent geometry-and material-based process identification and optimization for robotic CMT-based wire arc additive manufacturing / T. Lehmann et al. // Materials & Design. - 2020. - Vol. 194. - P. 108841.
81. Microstructure characterization and tensile properties of CMT-based wire plus arc additive manufactured ER2594 / P. P. Nikam et al. // Materials Characterization. - 2020. - Vol. 169. - P. 110671.
82. Metal transfer behavior during CMT-based Wire Arc Additive Manufacturing of Ti-6Al-4V alloy / S. Zhou et al. // Journal of Manufacturing Processes. - 2022. - Vol. 82. - P. 159-173.
83. Deposition quality and efficiency improvement method for additive manufacturing of Ti-6Al-4V using gas metal arc with CMT / T. H. Lee et al. // Journal of Materials Processing Technology. - 2022. - Vol. 308. - P. 117720.
84. Formation of Structure and Properties of Two-Phase Ti-6Al-4V Alloy during Cold Metal Transfer Additive Deposition with Interpass Forging / Y. Shchitsyn, M. Kartashev, E. Krivonosova, T. Olshanskaya, D. Trushnikov // Materials. - 2021. - Vol. 14. - № 16. - P. 4415.
85. Additive manufacturing of titanium parts using 3D plasma metal deposition / K. Hoefer, P. Mayr // Materials Science Forum. - 2018. - Vol. 941. - P. 2137-2141.
86. Study on the Uniformity of Structure and Mechanical Properties of TC4-DT Alloy Deposited by CMT Process / Z. Du et al. //Acta Metall Sin. - 2020. - Vol. 56. -№ 12. - P. 1667-1680.
87. Wire and arc additive manufactured Ti-6Al-4V/Al-6.25 Cu dissimilar alloys by CMT-welding: effect of deposition order on reaction layer / Y. Tian et al. // Science and Technology of Welding and Joining. - 2019. - Vol. 25. - № 1. - P. 73-80.
88. шщшт cmt ^шшшш tc4 / w
^^ et al. // Ш^Ш^ХШ. - 2019. - Vol. 11. - № 5. - P. 142-148.
89. Study of the impact of the synergic line and the strategy of conception on Ti-6Al-4V wire arc additive manufacturing process (WAAM-CMT) / A. Ayed et al. // Materials Science Forum. - 2021. - Vol. 1016. - P. 250-255.
90. Effect of deposition rate on microstructure and mechanical properties of wire arc additive manufacturing of Ti-6Al-4V components / Zhang P. et al. // Journal of Central South University. - 2021. - Vol. 28. - № 4. - P. 1100-1110.
91. Balance of strength and plasticity of additive manufactured Ti-6Al-4V alloy by forming TiB whiskers with cyclic gradient distribution / Z. W. Yang et al. // Additive Manufacturing. - 2021. - Vol. 39. - P. 101883.
92. Исследование технологии послойной дуговой наплавки с использованием системы импульсной подачи проволоки (CMT Fronius) / А. О.
Коротеев, В. П. Долячко // Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности. Материалы международной научно-технической конференции. - Могилев, 2018. - С. 96.
93. Изготовление изделий из алюминиевых сплавов методами дуговой аддитивной наплавки / И. М. Бурей, Н. М. Шукан, В. П. Долячко, А. О. Коротеев // Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности. Материалы международной научно-технической конференции. - Могилев, 2021. - С. 97.
94. Аддитивная технология создания объемных металлических изделий на основе дуговой сварки с импульсной реверсивной подачей присадочного материала / А. О. Коротеев, В. П. Долячко, В. П. Куликов // Вестник Белорусско-Российского университета. - 2019. - № 4 (65). - С. 15-25.
95. Особенности формирования микроструктуры при аддитивной дуговой наплавке материалов системы легирования Al-Si / А. О. Коротеев // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии. Материалы международной научно-технической конференции. - Могилев, 2022. - С. 182.
96. Коротеев А. О. Цифровые технологии в сварочном производстве: метод. рек. к лаб. работам для студентов. - Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2020. -35с.
97. Аддитивное послойное создание объемных металлических изделий при помощи дуговых сварочных технологий / А. О. Коротеев // Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности. Материалы международной научно-технической конференции. - Могилев, 2019. - С. 92.
98. Титановые сплавы в изделиях разработки ОАО «Авиадвигатель» / А. А. Иноземцев, И. Г. Башкатов, А. С. Коряковцев // Современные титановые сплавы и проблемы их развития. М.: ВИАМ. - 2010. - С. 43-46.
99. Титан и его сплавы в машиностроении / В. А. Бубнов, А. Н. Князев // Вестник Курганского государственного университета. - 2016. - №2 3 (42). - С. 9296.
100. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. - М.: ВИЛС-МАТИ. 2009. - 520 с.
101. Zwicker U. Halbzeugherstellung // Titan und Titanlegierungen. -Springer, Berlin, Heidelberg, 1974. - P. 468-483.
102. Цвиккер У., Титан и его сплавы. - М.: Металлургия. 1979. - 512 с.
103. Integrated WAAM-subtractive versus pure subtractive manufacturing approaches: an energy efficiency comparison / G. Campatelli et al. // International
Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology. - 2020. -Vol. 7. - № 1. - P. 1-11.
104. Manufacture of complex parts by shape welding / J. Schmidt, H. Dorner, E. Tenckhoff // Journal of nuclear materials. - 1990. - Vol. 171. - № 1. - P. 120-127.
105. An overview of wire arc additive manufacturing (WAAM) in shipbuilding industry / A. Ta§demir, S. Nohut // Ships and Offshore Structures. - 2020. - P. 1-18.
106. Yan L. Wire and arc addictive manufacture (WAAM) reusable tooling investigation : дис. - Cranfield University, 2013. - 112 p.
107. Martina F. Investigation of methods to manipulate geometry, microstructure and mechanical properties in titanium large scale Wire+ Arc Additive Manufacturing : дис. - Cranfield University, 2014. - 202 p.
108. The effectiveness of combining rolling deformation with Wire-Arc Additive Manufacture on p-grain refinement and texture modification in Ti-6Al-4V / J. Donoghue et al. // Materials Characterization. - 2016. - Vol. 114. - P. 103-114.
109. Residual stress of as-deposited and rolled wire+ arc additive manufacturing Ti-6Al-4V components / F. Martina et al. // Materials Science and Technology. - 2016. - Vol. 32. - № 14. - P. 1439-1448.
110. Tailoring equiaxed P-grain structures in Ti-6Al-4V coaxial electron beam wire additive manufacturing / A. E. Davis et al. // Materialia. - 2021. - Vol. 20. - P. 101202.
111. Борисова Е. А.Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1980. - 464 c.
112. Application of bulk deformation methods for microstructural and material property improvement and residual stress and distortion control in additively manufactured components / P. A. Colegrove et al. // Scripta Materialia. - 2017. - Vol. 135. - P. 111-118.
113. Colegrove P., Williams S. High deposition rate high quality metal additive manufacture using wire+ arc technology [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http://xyzist.com/wp-content/uploads/2013/12/Paul-Colegrove-Cranfield-Additive-manufacturing.pdf (дата обращения 10.11.21)
114. Improved microstructure and increased mechanical properties of additive manufacture produced Ti-6Al-4V by interpass cold rolling / F. Martina, S. W. Williams, P. Colegrove // International Solid Freeform Fabrication Symposium. -University of Texas at Austin, 2013. - P. 490-496.
115. Microstructure and residual stress improvement in wire and arc additively manufactured parts through high-pressure rolling / P. A. Colegrove et al. // Journal of Materials Processing Technology. - 2013. - Vol. 213. - № 10. - P. 1782-1791.
116. Residual stress reduction in high pressure interpass rolled wire+ arc additive manufacturing Ti-6Al-4V components / F. Martina et al. // Proc. 25th Int. Solid Freeform Fabrication Symp. - 2014. - C. 89-94.
117. Microstructure of interpass rolled wire+ arc additive manufacturing Ti-6Al-4V components / F. Martina et al. // Metallurgical and Materials Transactions A.
- 2015. - Vol. 46. - № 12. - P. 6103-6118.
118. Designing a WAAM based manufacturing system for defence applications / A. Busachi et al. // Procedia Cirp. - 2015. - Vol. 37. - P. 48-53.
119. Residual Stress Characterization and Control in the Additive Manufacture of Large Scale Metal Structures / M. J. Roy et al. // Materials Research Proceedings. -2016 - Vol. 2. - P. 455-460.
120. Donoghue J. M. Hybrid additive manufacture and deformation processing for large scale near-net shape manufacture of titanium aerospace components : gnc. -The University of Manchester, 2017. - 202 p.
121. Interpass rolling of Ti-6Al-4V wire+ arc additively manufactured features for microstructural refinement / A. R. McAndrew et al. // Additive Manufacturing. -2018. - Vol. 21. - P. 340-349.
122. Numerical study of rolling process on the plastic strain distribution in wire+ arc additive manufactured Ti-6Al-4V / M. Abbaszadeh et al. // AIP Conference Proceedings. - 2019. - Vol. 2113. - № 1. - P. 150019.
123. Numerical investigation of the effect of rolling on the localized stress and strain induction for wire+ arc additive manufactured structures / M. Abbaszadeh et al. // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2019. - Vol. 28. - № 8. - P. 4931-4942.
124. On the observation of annealing twins during simulating p-grain refinement in Ti-6Al-4V high deposition rate AM with in-process deformation / J. Donoghue et al. // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 186. - P. 229-241.
125. Microscopic strain localisation in WAAM Ti-6Al-4V during uniaxial tensile loading / D. Lunt et al. // MATEC Web of Conferences. - EDP Sciences, 2020.
- Vol. 321. - P. 03008.
126. Effects of vertical and pinch rolling on residual stress distributions in wire and arc additively manufactured components / R. Tangestani et al. // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2020. - Vol. 29. - № 4. - P. 2073-2084.
127. Возможности аддитивно-субтрактивно-упрочняющей технологии / А. В. Киричек и др. // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2016. - № 4 (52). - С. 151-160.
128. Аддитивно-субтрактивные технологии-эффективный переход к инновационному производству / А. В. Киричек и др. // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2019. - № 8 (81). - С. 4-10.
129. Влияние обрабатываемой среды на эффективность передачи энергии ударного импульса при волновом деформационном упрочнении / А. В. Киричек и др. // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2019. - № 11 (84). - С. 13-18.
130. Влияние материала и размеров изделия на параметры упрочнения волной деформации / А. В. Киричек и др. // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2021. - № 2 (99). - С. 21-27.
131. Влияние параметров ударной системы, размеров и материала обрабатываемой детали на эффективность волнового деформационного упрочнения (моделирование) / А. В. Киричек и др. // Транспортное машиностроение. - 2022. - № 1-2 (1-2). - С. 40-52.
132. The effect of interpass peening on mechanical properties in additive manufacturing of Ti-6Al-4V / J. G. Byun, H. Yi, S. M. Cho // Journal of Welding and Joining. - 2017. - Vol. 35. - № 2. - С. 6-12.
133. Improvement of microstructure and mechanical properties in wire+ arc additively manufactured Ti-6Al-4V with machine hammer peening / J. R. Hönnige, P. Colegrove, S. Williams // Procedia engineering. - 2017. - Vol. 216. - P. 8-17.
134. The effectiveness of grain refinement by machine hammer peening in high deposition rate wire-arc AM Ti-6Al-4V / J. R. Hönnige et al. // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2020. - Vol. 51. - № 7. - P. 3692-3703.
135. Residual stress, mechanical properties, and grain morphology of Ti-6Al-4V alloy produced by ultrasonic impact treatment assisted wire and arc additive manufacturing / Y. Yang et al. // Metals. - 2018. - Vol. 8. - № 11. - P. 934.
136. Effects of ultrasonic peening treatment in three directions on grain refinement and anisotropy of cold metal transfer additive manufactured Ti-6Al-4V thin
wall structure / J. Gou et al. // Journal of Manufacturing Processes. - 2020. - Vol. 54. - P. 148-157.
137. Effects of combining ultrasonic micro-forging treatment with laser metal wire deposition on microstructural and mechanical properties in Ti-6Al-4V alloy / H. Ye et al. // Materials Characterization. - 2020. - Vol. 162. - P. 110187.
138. Microstructure of additive layer manufactured Ti-6Al-4V after exceptional post heat treatments / E. Brandl, D. Greitemeier // Materials Letters. -2012. - Vol. 81. - P. 84-87.
139. Corrosion behavior of additive manufactured Ti-6Al-4V alloy in NaCl solution / J. Yang et al. // Metallurgical and materials transactions A. - 2017. - Vol. 48. - № 7. - P. 3583-3593.
140. Nicastro L. Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Produced by Wire Arc Additive Manufacturing : gnc. - The University of Queensland, 2017. - 45 p.
141. Microstructure and mechanical properties of as-built and heat-treated Ti-6Al-4V alloy prepared by cold metal transfer additive manufacturing / J. Gou et al. // Journal of Manufacturing Processes. - 2019. - Vol. 42. - P. 41-50.
142. Post-processing to modify the a phase micro-texture and p phase grain morphology in Ti-6Al-4V fabricated by powder bed electron beam melting / P. Nandwana et al. // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2019. - Vol. 50. - № 7. - P. 3429-3439.
143. Edin E. Characterization of Heat Treated LMwD Ti-6Al-4V to Study the Effect of Cooling Rate on Microstructure and Mechanical Properties : gnc. - Luleâ University of Technology, 2019. - 58 p.
144. Effects of subtransus heat treatments on microstructure features and mechanical properties of wire and arc additive manufactured Ti-6Al-4V alloy / J. Wang et al. // Materials Science and Engineering: A. - 2020. - Vol. 776. - P. 139020.
145. Influence of Post-Deposition Heat Treatments on the Microstructure and Tensile Properties of Ti-6Al-4V Parts Manufactured by CMT-WAAM / L. Vazquez et al. // Metals. - 2021. - Vol. 11. - № 8. - P. 1161.
146. Effects of working, heat treatment, and aging on microstructural evolution and crystallographic texture of a, a', a "and p phases in Ti-6Al-4V wire / L. Zeng, T. R. Bieler // Materials Science and Engineering: A. - 2005. - Vol. 392. - № 1-2. - P. 403-414.
147. ASM International. Handbook Committee, American Society for Metals. Heat Treating Division. Heat treating. - ASM international, 1991. - Vol. 4. - 2173 p.
148. Колачев Б. А., Габидулин Р. М., Пигузов Ю. В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1992. -272 c.
149. Effect of hot isostatic pressing procedure on performance of Ti6Al4V: surface qualities, microstructure and mechanical properties / C. Cai et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - Vol. 686. - P. 55-63.
150. Каталог Группы Компаний «Гибридное аддитивное производство», [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://gibridat.ru/katalog/ (дата обращения: 01.06.2020).
151. Rapid prototyping of metal parts by three-dimensional welding / J. D. Spencer, P. M. Dickens, C. M. Wykes // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. - 1998. - Vol. 212. - № 3. -P. 175-182.
152. Weld deposition-based rapid prototyping: a preliminary study / Y. M. Zhang et al. // Journal of Materials Processing Technology. - 2003. - Vol. 135. - № 23. - P. 347-357.
153. Бойко П. И. и др. Установка для электронно-лучевой сварки. Патент RU2510744C1. 10.04.2014.
154. Stecker S., Wollenhaupt P. E. Electron beam layer manufacturing using scanning electron monitored closed loop control. Патент US8809780B2. 19.08.2014.
155. Илларионов А. Г., Попов А. А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов: учебное пособие. -Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 137 с.
156. Трушников Д. Н., Карташёв М. Ф., Безукладников И. И. Способ управления процессом наплавки. Патент RU2750994C1. 07.07.2021.
157. Искажение формы, локализация пластической деформации и распределение остаточных напряжений при односторонней проковке/обкатке бруса: применение результатов к аддитивному производству шпангоута с послойной обработкой давлением / И. Э. Келлер, А. В. Казанцев, Д. С. Дудин, Г. Л. Пермяков, М. Ф. Карташев // Вычислительная механика сплошных сред. -2021. - Т. 14. - № 4. - С. 434-443.
158. ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. - М.: Стандартинформ, 1993. - 35 с.
159. ОСТ 1 90000-70 Штамповки и поковки из титановых сплавов. - М.: ВИАМ, 1970. - 23 с.
160. SAE AMS 4999 Titanium Alloy Direct Deposited Products, 6Al-4V, Annealed. - SAE International, 2016. - 12 c.
161. SAE AMS 4928W Titanium Alloy Bars, Wire, Forgings, Rings, and Drawn Shapes, 6Al-4V, Annealed. - SAE International, 2017. - 8 c.
162. Improving VT6 Titanium-Alloy Components Produced by Multilayer Surfacing / D. N. Trushnikov, M. F. Kartashev, T. V. Ol'shanskaya, M. R. Mindibaev, Yu. D. Shchitsyn, F. R. Saecedo-Zendejo // Russian Engineering Research. - 2021. -Vol. 41. - № 9. - P. 848-850.
163. Исследование влияния поверхностного деформационного воздействия и термообработки при многослойной наплавке на механические свойства и пористость алюминиевого сплава 1580 / М. Ф. Карташев, М. Р. Миндибаев, Д. О. Панов, Г. Л. Пермяков, Д. Н. Трушников // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2020. - № 6. - С. 22-30.
164. Исследование влияния термообработки на микроструктуру и механические свойства образцов из алюминиевого магнийсодержащего сплава 1580, полученных способом многослойной наплавки / М. Ф. Карташев, М. Р. Миндибаев, Д. Н. Трушников, Р. Д. Гребенкин, А. Н. Юрченко, Г. Л. Пермяков // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. - 2020. - Т. 18. - № 2. - С. 38-46.
165. Способ управления процессом трехмерной наплавки / Д. Н. Трушников, М. Ф. Карташев, Р. П. Давлятшин, С. З. Ф. Раймундо // СТИН. -2022. - № 8. - С. 29-31.
166. Формирование структуры и механических свойств заготовок из Al-Mg сплавов при многослойной наплавке с межслойным деформационным воздействием / Г. Л. Пермяков, Д. Н. Трушников, Т. В. Ольшанская, Ю. Д. Щицын, М. Ф. Карташев, Т. Хассель // СТИН. - 2022. - № 8. - С. 32-35.
167. Повышение качества изделий из сплава ВТ6, получаемых при многослойной наплавке / Д. Н. Трушников, М. Ф. Карташев, Т. В. Ольшанская, М. Р. Миндибаев, Ю. Д. Щицын, С. З. Ф. Раймундо // СТИН. - 2021. - № 6. - С. 12-14.
168. Olshanskaya T. et al. Microstructure and Properties of the 308LSi Austenitic Steel Produced by Plasma-MIG Deposition Welding with Layer-by-Layer Peening //Metals. - 2022. - Т. 12. - №. 1. - С. 82.
8» х WELD
Исх. № 22/18 от 12.09.2022 г.
АКТ
об использовании результатов диссертационного исследования способов повышения качества изделий из сплава ВТ6, получаемых при многослойной наплавке, на соискание ученой степени кандидата технических наук аспиранта кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Карташева Максима Федоровича
Результаты диссертационного исследования применены при разработке технологической схемы и рабочей конструкторской документации на установки ЗЭ печати.
Разработанная технология позволяет получать изделия из сплава ВТ6 способом многослойной дуговой наплавки требуемого качества: требуемых геометрических свойств, структуры, чистоты металла, механических свойств - за счет оптимизированных посредством математического модели режимов наплавки.
Общество с ограниченной ответственностью «иксВелд», 614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 21,
Тел. +7 (342) 278-27-08, +7 (919) 478-50-31, E-mail: mail@xweld.ru. сайт: https://xweld.ru ИНН 5902234863, КПП 590201001, ОГРН 1135902003115
Заместитель директора
РЕДУКТОР-пм
яацл ЛН- ЭЕРЮлвты иксии
Акционерное общество «Авиационные редуктора н трансмиссии - Пещскнс моторы»
об использовании результатов диссертационного исследования способов повышения качеств! изделий ии атласа В16, подущаемых при фехмергюй иаилалкс ¡га соискание ученой степени кандидата технических наук аспиранта кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Каргашева Максима Федоре я^а.
Результаты использованы при изготовления опытной заготовки детали типа «Кронштейн.» из сплава ВТб.
Разработанная 'гскнолорШ трехмерной наплавки обеспечила произведено изделия в соответствии с уетанов лен Н ы ы н Требованиями. Благодаря использованию перепертивнЬ§ технологии трехмерной наплавки к дальнейшем удастся добиться значительного увеличения коэффициента использования мат ериала с одновременным кратным снижением сроков изготоилення.
УТНКРЖДЛЮ:
За меститапь ген е^р^лье! о] -о дпрщцора-текЕги чески й директор АО «Р<^>ктор-ПМ»
» Ш
2022г.
АКТ
Тнь +■?( 342 >200-97-00, $й.57-3 72.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.