Исследование и разработка гибридных методов аддитивного производства (комбинированных технологий газотермического напыления и лазерной обработки, лазерной послойной наплавки) для изготовления деталей различного функционального назначения

Abstract

Книга 1 - Объектом исследования являлись рабочие слои на поверхности деталей с высоким комплексом физико-механических и эксплуатационных характеристик, полученные послойным методом газотермического напыления порошков на основе железа и никеля, оплавленные лазерном с дополнительным легированием. Целью работы является разработка технологии формирования слоев с высоким комплексом физико-механических и эксплуатационных характеристик на рабочих поверхностях деталей послойными методами газотермического напыления и последующей лазерной обработки полученных покрытий на основе железа и никеля. В процессе работы произведен анализ существующих методов послойного формирования рабочих поверхностей деталей машин с высокими эксплуатационными характеристиками. Показана перспектива применения гибридной технологии, совмещающей в себе этапы плазменного напыления покрытий на основе никеля и железа с последующей лазерной обработкой, в процессе которой кроме закалки и упрочения поврехностного слоя происходит его легирование и формирование дополнительных упрочняющих фаз в структуре покрытия. Проведено исследование физико-механических и эксплуатационных характеристик композиционных структур рабочих поверхностей, полученных предложенными комбинированными технологиями. В результате проведенных исследований обоснованы составы порошков для газотермического напыления, а также подобраны легирующие компоненты модифицирующих обмазок для лазерного легирования в зависимости от требуемых эксплуатационных характеристик. В ходе проведенных исследований влияния режимов ЛО на структуру и свойства поверхностных слоев получены зависимости, которые позволили определить режимы ЛО с одновременным легированием для получения композиционных структур с высокой твердостью, прочностью сцепления и износостойкостью. Книга 2 - Объектом исследования являлись 2D и 3D структуры из разнородных материалов, никелевого сплава ПГ-12Н-01 и бронзы ПГ-19М-01. Цель работы – исследование закономерностей формирования 2D и 3D структур из разнородных материалов методом лазерной наплавки для реализации процесса послойной лазерной наплавки. В процессе работы проведен анализ закономерностей формирования структуры, физико-механических свойств, фазового состава и геометрических характеристик 2D и 3D структур из разнородных материалов. В результате проведенных исследований получены необходимые технологические параметры для формирования 2D и 3D структур из разнородных материалов методом лазерной наплавки. Книга 3 - Объектом исследования являлись покрытия из самофлюсующегося сплава СФС, полученные методом плазменного напыления или клеевым методом по различным схемам, модифицированные субмелкодисперсной фазой с использованием лазерных технологий. Целью работы является определение зависимостей влияния характери-тик лазерной обработки и состава модифицирующих составляющих покрытий, структурированных субмелкодисперсной фазой на параметры качества, комплекс физико-механических и эксплуатационных характеристик для рекомендаций использования их в промышленности. В процессе работы произведен литературный обзор по использованию лазерных технологий для повышения эксплуатационных характеристик СФС, обоснованы составы легирующих порошковых добавок для получения покрытий с субмелкодисперсной упрочняющей фазой, найдены оптимальные параметры плазменной обработки и лазерного оплавления, исследованы особенности микроструктуры, физико-механических и эксплуатационных характеристик, даны рекомендации по использованию СФС, структурированные Me–N по различным схемам.