ФОРМИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЯ ПОРОШКОМ ИЗ СПЛАВА НИКЕЛЯ НА ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБКАХ МЕТОДОМ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ

Методом высокоскоростной лазерной наплавки нанесено покрытие порошком сплава никеля 1350-00 на тонкостенные трубки из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Наплавку выполнялась с помощью непрерывного излучения иттербиевого волоконного лазера мощностью до 10 кВт на роботизированном комплексе. Определена геометрия газопорошковой струи для сопла фирмы “Fraunhofer”. Определено влияние мощности лазерного излучения и количество подаваемого порошка на структуру получаемых покрытий. 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. Толщина наплавленного слоя в зависимости от режимов наплавки регулируется в пределах (100–300) мкм за один проход. Линия сплавления одинакова по строению, что показывает высокую однородность тепловложения при наплавке. Размер зоны термического влияния в материале подложки в зависимости от режимов наплавки изменяется в пределах (50–200) мкм.

1. Yu Z., Li L., Zhang D., et al. // Chin. J. Mech. Eng. 2021. V. 34. P. 92–106. https://doi.org/10.1186/s10033-021-00599-8

2. Jinoop A.N., Paul C.P., Bindra K.S. // Proc. Inst. Mech. Eng., Part L: J. Mater.: Des. Appl. 2019. V. 233 (11). P. 2376–2400.

3. Tobar M.J., Álvarez C., Amado J.M., Rodríguez G., Yáñez A. // Surf. Coat. Technol. 2006. V. 200 (22–23). P. 6313–6317.

4. Lin Y.H., Ping X.L., Kuang J.C., et al. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2020. V. 59 (1). P. 340–351.

5. Джумаев П.С., Петровский В.Н., Польский В.И., Якушин В.Л. // Цветн. металлы. 2015. № 1. С. 31–36. 6. Петровский В.Н., Штамм В.Г., Джумаев П.С.,

6. Польский В.И. // Ядерн. физ. инжинир. 2012. Т. 3 (4). С. 333.

7. Geng T.Y., Wang C.S. // Mater. Sci. 2019. V. 25 (3). P. 252–258.

8. Shen Y.F., Fu H.G., Pan X.L., et al. // Materialwissenschaft Werkstofftechnik. 2020. V. 51 (1). P. 54–65.

9. Schopphoven T., Gasser A., Wissenbach K. // J. Laser Appl. V. 28 (2). P. 022501.

10. Li T., Zhang L., Bultel G.P., Schopphoven T., Gasser A., Schleifenbaum J.H., Poprawe R. // Coatings. 2019. V. 9. P. 778. https://doi.org/10.3390/coatings9120778

11. Wang K., Du D., Liu G., Pu Z., Chang B., Ju J. // Corros. Sci. V. 176. P. 108922.

12. Li T., Zhang L., Chen G., Schopphoven T., Gasser A., Poprawe R. // J. Manuf. Processes. 2023. V. 85. P. 1054–1065.

13. Yan J., Battiato I., Fadel G. // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2017. V. 91. P. 605–616.

14. Cortina M., Arrizubieta J.I., Ruiz J.E., et al. // Procedia CIRP. 2018. V. 68. P. 387–392.

15. Liu Z., Zhang H.C., Peng S., et al. // Addit. Manuf. 2019. V. 105. P. 4107–4121.

16. Lin J. // J. Mater. Process. Tech. 2000. V. 105 (1–2). P. 17–23.

17. Kovalev O.B., Kovaleva I.O., Smurov I.Y. // J. Mater. Process. Technol. 2017. V. 249. P. 118–127.

18. Nie P., Ojo O.A., Li Z. // Surf. Coat. Technol. 2014. V. 258. P. 1048–1059.

19. Eisenbarth D., Borges Esteves P.M., Wirth F., Wegener K. // Surf. Coat. Technol. 2019. V. 362. P. 397–408.

20. Khamidullin B.A., Tsivilskiy I.V., Gorunov A.I., Gilmutdinov A.Kh. // Surf. Coat. Tech. 2019. V. 364. P. 430–443.

21. Zhang J., Yang L., Zhang W., Qiu J., Xiao H., Liu Y. // Opt. Laser Eng. 2020. V. 126. P. 105873.