Разработка технологического процесса изготовления сложнопрофильных деталей из жаропрочного кобальтового сплава методом селективного лазерного плавления

• Автор: Назаров, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил. + Прил.(107 с.: ил.)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГ ДАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Современное состояние вопроса

1.2 Технологический процесс изготовления детали методом селективного лазерного плавления

1.3 Параметры процесса селективного лазерного плавления

1.3.1 Классификация параметров селективного лазерного

плавления
1.4 Анализ устройства и принципа работы установок селективного лазерного плавления ведущих мировых производителей
1.4.1 Основные части установки селективного
лазерного плавления
1.5 Компоновка установки селективного лазерного плавления
1.5.1 Основные определения и понятия
1.5.2 Движения формообразования в СЛП-установке
1.6 Примеры деталей, изготавливаемых методом селективного лазерного плавления
1.7 Преимущества и недостатки метода селективного лазерного плавления
1.8 Кобальтовые сплавы
1.8.1 Классификация кобальтовых сплавов
1.8.2 Жаропрочные кобальтовые сплавы
1.8.3 Селективное лазерное плавление жаропрочных
кобальтовых сплавов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ
ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2Л Установка селективного лазерного плавления ПТК-ПС
2 Л Л Описание устройства установки ПТК-ПС
4Л.2 Технические характеристики установки ПТК-ПС
4Л .3 Система управления установки ПТК-ПС
2.2 Исходный порошковый материал
2.3 Стратегия сканирования лазерным излучением
2.4 Металлографический, электронно-микроскопический, химический, микрорентгеноспектральный и
рентгеноструктурный анализы
2.5 Термографический анализ
2.6 Определение точности линейных размеров и
шероховатости поверхности
2.7 Определение плотности, твердости, предела текучести, предела прочности, относительного удлинения, ударной
вязкости
2.8 Исследование теплостойкости
2.9 Методики исследования износостойкости
2.9.1 Износостойкость в условиях абразивного
изнашивания
2.9.2. Изнашивание при фреттинге
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНОГО КОБАЛЬТОВОГО СПЛАВА МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
3.1 Анализ порошкового материала
3.2 Экспериментальный поиск преимущественных режимов селективного лазерного плавления

3.2.1 Выбор параметров процесса селективного лазерного плавления
3.2.2 Влияние режимов селективного лазерного плавления на точность геометрических размеров и физические
свойства образцов
3.3 Влияние параметров селективного лазерного плавления и последующей термообработки на структуру и фазовый состав исследуемого сплава
3.3.1 Металлографический и рентгеноструктурный анализы образцов, полученных селективным лазерным
плавлением
3.3.2 Металлографический, рентгеноструктурный и микрорентгеноспектральный анализы образцов из литого
сплава-аналога
3.3.3 Термографический анализ образцов, полученных селективным лазерным плавлением
3.4 Влияние режимов селективного лазерного плавления и последующей термообработки на физико-механические
свойства опытных образцов
3.5 Влияние режимов селективного лазерного плавления и последующей термообработки на износостойкость
3.5.1 Износостойкость в условиях абразивного
изнашивания
3.5.2 Изнашивание при фреттинге
3.6 Технологические ограничения метода селективного лазерного плавления с точки зрения достижения сложной формы деталей
3.7 Рекомендации для изготовления деталей из жаропрочных кобальтовых сплавов методом селективного лазерного плавления

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
1. Селективное лазерное плавление является аддитивным методом лазерной обработки, который позволяет послойно изготавливать металлические детали на основе трехмерных компьютерных моделей за один технологический цикл. Сущность метода заключается в поочередном нанесении порошкового слоя материала и проплавлении его с помощью лазерного луча.
2. Метод селективного лазерного плавления позволяет изготавливать с высокой точностью (до ±0,05 мм) сложнопрофильные детали, не уступающие, а иногда и превышающие по своим физико-механическим свойствам детали, полученные традиционным формообразованием (точением, фрезерованием, литьем и др.).
3. Детали, изготовленные селективным лазерным плавлением из порошкового материала на основе жаропрочных кобальтовых сплавов, имеют высокие механические свойства при высоких температурах и обладают хорошей износостойкостью и коррозионной стойкостью.
4. Основная масса работ, посвященных селективному лазерному плавлению жаропрочных кобальтовых сплавов, связана с медицинскими приложениями, хотя в современном машиностроении также существует потребность в сложнопрофильных деталях из жаропрочных кобальтовых сплавов. Примерами таких деталей могут быть лопатки, сопла, завихрители, уплотнения, кольца, вставки и прочие элементы турбин и двигателей внутреннего сгорания.
5. Традиционные методы формообразования не обеспечивают в полной мере эксплуатационные и технологические характеристики перечисленных изделий машиностроительной отрасли.
6. Использование метода селективного лазерного плавления может сократить время изготовления и себестоимость сложнопрофильных деталей при