Синтез трехкомпонентного сплава на основе алюминия методом селективного лазерного плавления
| Parent link: | Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты): научно-технический и производственный журнал.— , 1998- Т. 24, № 4.— 2022.— [С. 151-164] |
|---|---|
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Введение. Технология селективного лазерного плавления является одной из ключевых технологий в Индустрии 4.0, которая позволяет изготовить изделия любой сложной геометрической формы, значительно снизить количество применяемого материала, сократить время выполнения заказа и получить новый сплав из элементарных порошков в процессе плавления. Для понимания процесса образования сплава при лазерном воздействии необходимо знать исходные данные порошков, которые существенно влияют на качество получаемых изделий. Целью данного исследования является определение требований к структурно-фазовому состоянию, элементному составу порошков алюминия, кремния и магния и дальнейшей подготовки смеси порошковой композиции Al-Si-Mg (Al - 91 масс.%, Si - 8 масс. %, Mg - 1 масс. %) для лазерного синтеза. Методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа проведены исследования исходных порошков алюминия ПА-4 ГОСТ 6058-73, кремния ГОСТ 2169-69 и магния МПФ-4 ГОСТ 6001-79 и порошковой композиции Al-Si-Mg. Исследованиями растровых электронных изображений определены форма и размеры частиц. Методом селективного лазерного плавления из порошковой композиции получены образцы при постоянном и импульсном воздействии лазера. Композиция подготовлена посредством перемешивания порошков в шаровой мельнице Результаты и обсуждение. Исследования показали, что исходные порошки алюминия, кремния и магния однофазны. Для получения порошковой композиции выбран диапазон размера частиц 20…64 мкм, рекомендованный для селективного лазерного плавления. При перемешивании порошков в течение одного часа были получены частицы сферической формы, которая является предпочтительной для лазерного плавления. Результаты шлифования образцов после лазерного плавления показали, что наибольшая механическая прочность была у образцов, полученных при постоянном воздействии лазера при следующих параметрах режима: P = 80 Вт, V = 300 мм/с, s = 90 мкм, h =25 мкм. Выводы. Описанное исследование показывает возможность синтеза изделий из порошковой композиции алюминия, кремния и магния методом селективного лазерного плавления. Introduction. The technology of selective laser melting is one of the key technologies in Industry 4.0 , which allows manufacturing products of any complex geometric shape, reducing significantly the amount of material used, reducing the lead time and obtaining a new alloy from elementary powders in the melting process. To understand the process of alloy formation under laser exposure, it is necessary to know the initial data of powders, which significantly affect the quality of the products obtained. The purpose of this study is to determine the requirements for the structural-phase state, elemental composition of aluminum, silicon and magnesium powders and further preparation of Al - Si - Mg (Al - 91 wt.%, Si - 8 wt.%, Mg - 1 wt.%) powder mixture for laser synthesis. The initial powders of aluminum PA-4 ( GOST 6058-73 ), silicon ( GOST 2169-69 ) and magnesium MPF-4 ( GOST 6001-79 ) and powder composition Al - Si - Mg are studied using X-ray diffraction and X-ray phase analysis. The shape and sizes of particles are determined by the studies of raster electronic images. By the method of selective laser melting, samples are obtained from a powder composition under constant and pulsed laser exposure. The composition is prepared by mixing powders in a globe mill. Results and discussion. It is shown that the initial powders of aluminum, silicon and magnesium are single-phase. Particles with a size of 20-64 µm, recommended for selective laser melting, are used to obtain a powder composition. By mixing the powders for one hour, spherical particles are obtained, which is preferable for laser melting. The results of grinding the samples after laser melting showed that the samples obtained under constant laser exposure at the following mode parameters: P = 80 W, V = 300 mm/s, s = 90 µm, h = 25 µm have the greatest mechanical strength. Conclusions. The described study shows the possibility of synthesizing products from a powder composition of aluminum, silicon and magnesium by selective laser melting. |
| Language: | Russian |
| Published: |
2022
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49907551 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=669350 |