ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.791.92
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-3-159-168
Аннотация
Традиционно отводы для систем технологических трубопроводов на атомных электростанциях изготавливаются штамповкой. Однако при использовании данного метода возникает серьёзная проблема – вы-сокий процент брака из-за неравномерного распределения материала по изделию. Это приводит к снижению качества продукции и увеличению затрат на производство. В связи с этим возникает необходимость поиска альтернативных методов изготовления. Одним из перспективных направлений является использование адди-тивных технологий, а именно технологии прямого лазерного выращивания. Целью данной работы является изучение возможности применения прямого лазерного выращивания в качестве новой технологии для произ-водства отводов. В рамках исследования была изготовлена опытная партия изделий и образцы для испытаний. Был проведен контроль точности геометрических параметров выращенных отводов, а также оценка физико-механических свойств и качества поверхностного слоя. Результаты исследования показали, что химический состав материала образцов соответствует требованиям, предъявляемым к марке стали 08Х18Н10Т. Однако механические испытания выявили некоторые несоответствия в области предела текучести. Образцы обладают высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии, а также низкую степень загрязнённости неметаллическими включениями, содержание ферритной фазы не превышает 5%. Проведённый контроль геометрических пара-метров отводов показал, что все размеры соответствуют конструкторским требованиям, а на поверхности от-сутствуют недопустимые дефекты. На основе полученных данных были даны рекомендации по возможной корректировке технологии для обеспечения соответствия всем требованиям ГОСТ по механическим свойствам. Практическая значимость исследования заключается в возможности использования полученных результатов для оптимизации производственных процессов и повышения качества продукции в сфере атомной промышлен-ности.
Ключевые слова
прямое лазерное выращивание, отводы, металлопорошковая композиция, сталь 08Х18Н10Т, металлография, механические свойства, геометрическая точность, качество поверхностного слоя, галтовка
Для цитирования
Изготовление отводов для атомной промышленности методом прямого лазерного выращивания из метал-лопорошковой композиции 08Х18Н10Т / Злобин Е.П., Балякин А.В., Котов К. А., Хаймович А.И., Кретов К.С., Платонов М.С. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №3. С. 159-168. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-3-159-168
1. Анализ разнотолщинности при штамповке отводов из нержавеющей стали 08Х18Н10Т / Т.С. Ивлева, С.В. Мыльников, С.К. Грехов, Д.Р. Салихянов // Magnitogorsk Rolling Practice 2019: материалы IV международной молодежной научно-практической конференции, Магнитогорск, 04–07 июня 2019 года / под ред. А.Г. Корчунова. Магнитогорск: Изд-во Магнито-горск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2019. С. 64-66. EDN CFHWGA.
2. Перспективы применения аддитивных технологий в России в отраслевом ракурсе (на примере авиационной промышленности) / У. А. М. Найм, Д. Н. Ермаков, В. М. Мельников, О. Ю. Казенков // Computational Nanotechnology. 2022. Т. 9, № 2. С. 56-66. DOI: 10.33693/2313-223X-2022-9-2-56-66. EDN KPWABK.
3. Разработка технологии прямого лазерного выращивания крупногабаритных изделий атомной энергетики / В.А. Королев, А.В. Сидоров, И.Ю. Михайлов [и др.] // Перспективные материалы. 2023. № 5. С. 46–55. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-5-46-55. EDN ZBUQMN.
4. Piscopo G., Iuliano L. Current research and industrial application of laser powder directed energy deposition // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. Т. 119. №. 11. С. 6893-6917.
5. Ahn D. G. Directed energy deposition (DED) process: state of the art // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology. 2021. Т. 8. №. 2. С. 703-742.
6. Глухов В.В., Туричин Г.А. Экономическая эффективность технологии прямого лазерного выращивания в промышленности // Теоретические основы формирования промышленной политики. СПб.: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2015. С. 176-190. EDN VDLGFD.
7. Functional metal powders: Design, properties, applications, and prospects / Wang X. et al. // Materials Science and Engineering: B. 2022. Т. 280. С. 115708.
8. Investigation of the Influence of Direct Metal Deposition Modes on Microstructure and Formation of Defects in Samples of Heat Resistant Alloy / Balyakin A. V. et al. // Materials Research Proceedings. 2022. Т. 21.
9. Применение виброгалтовки для постобработки изделий после 3D печати / Злобин Е. П. и др. // Перспективы развития двигателестроения. 2023. С. 307-308.
10. Влияние технологических параметров вибрационной обработки на качество изделий, изготовленных по технологии селективного лазерного сплавления / Е. П. Злобин, А. И. Хаймович, Е. С. Гончаров, А. В. Балякин // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2023. № 6(144). С. 38-48. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-38-48. EDN CTSCML.
11. Laser directed energy deposition of AISI 316L stainless steel: The effect of build direction on mechanical properties in as-built and heat-treated conditions / Pacheco J. T. et al. // Advances in Industrial and Manufacturing Engineering. 2022. Т. 4. С. 100079.
12. Возможности технологий 3D-сканирования при ремонте сельскохозяйственной и лесохозяйственной техники / И.Г. Голубев, В.В. Быков, М.И. Голубев, И.А. Спицын // Технический сервис машин. 2020. № 2(139). С. 21-28. DOI: 10.22314/2618-8287-2020-58-2-21-28. EDN JPUFDJ.
13. Влияние осцилляции лазерного излучения на качество поверхности изделий при прямом лазерном выращивании / А.М. Вильданов, К.Д. Бабкин, Е.В. Земляков, М.О. Гущина // Фотоника. 2019. Т. 13, № 6. С. 518-523. DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2019.13.6.518.523. EDN ADQOQG.