Assistant lecturer of the Department of Thermal Engines and Power Plants, Institute of Mechanical Engineering and Automobile Transport
ассистент кафедры тепловых двигателей и энергетических установок
Postgraduate student of the Department of Mechanical Engineering Technologies, Institute of Mechanical Engineering and Automobile Transport
аспирант кафедры технологий машиностроения
Candidate of Technical Sciences, Director of the Research and Educational Center for Introduction of Laser Technologies
кандидат технических наук, директор научно-образовательного центра внедрения лазерных технологий
Postgraduate student of the Department of Functional Analysis and Its Applications, Institute of Applied Mathematics, Physics and Informatics
аспирант кафедры функционального анализа и его приложения института прикладной математики, физики и информатики
The results of experimental studies based on the analysis of deposited coatings and processing methods aimed at reducing the number of non-metallic inclusions in the process of laser powder cladding are presented. The main purpose of the experiments was to determine the effectiveness of various methods for reducing non-metallic inclusions in deposited coatings. The source of such defects are often oxides and slag on the treated surface, as well as granules of powder material used for applying wear-resistant coatings. Corrosion-resistant heat-resistant steel of the 08X18N10T grade (analog AISI 321) was used as the substrate material, from which samples with dimensions of 100x100x8 mm were made. Cladding was performed using a metallic powder 08Kh17N8S6G (analog of the TSN-6L electrode) with a fractional composition of 63-125 microns, having a spherical particle shape and having good fluidity. Experimental laser cladding was carried out on a laser robotic complex based on an ytterbium fiber laser. Evaluation of nonmetallic inclusions was carried out by metallographic analysis on etched cross-sections of the resulting deposited coatings, as well as by RAMAN spectroscopy. The qualitative dependence of the content of defects, such as gas pores, in the layer of the deposited coating on the crystallization of the melt bath formed during laser powder cladding has been established.
Приведены результаты экспериментальных исследований, основанных на анализе наплавленных покрытий и методов обработки, направленных на снижение количества неметаллических включений в процессе лазерной порошковой наплавки. Основная цель экспериментов заключалась в определении эффективности различных методов снижения неметаллических включений в наплавленных покрытиях. Источником подобных дефектов зачастую являются окислы и шлак на обрабатываемой поверхности, а также гранулы порошкового материала, применяемого для нанесения износостойких покрытий. В качестве материала подложки использовалась коррозионностойкая жаропрочная сталь марки 08Х18Н10Т (аналог AISI 321), из которого были изготовлены образцы с размерами 100х100х8 мм. Наплавка была выполнена с использованием металлического порошкового материала ПР - 08Х17Н8С6Г (аналог электрода ЦН-6Л) с фракционным составом 63-125 мкм, имеющего сферическую форму частиц и обладающего хорошей текучестью. Опытная лазерная наплавка производилась на лазерном роботизированном комплексе на базе иттербиевого волоконного лазера. Оценка неметаллических включений выполнялась путем металлографического анализа на травленых поперечных шлифах полученных наплавленных покрытий, а также методом КР-спектроскопии. Установлена качественная зависимость содержания дефектов, таких как газовые поры, в слое наплавленного покрытия от кристаллизации ванны расплава, формируемой при лазерной порошковой наплавке.