Оценка влияния тепловых параметров на процесс электронно-лучевой печати титанового сплава ВТ6
Введение. В настоящее время для создания ответственных изделий из титановых сплавов, таких как шар-баллоны высокого давления для ракетных двигателей, используются в основном традиционные методы получения, в том числе изотермическая штамповка/формование полусфер из заготовок титановых сплавов с последующей сваркой. В основном такие методики являются сложными многостадийными процессами, в связи с чем производство титановых шар-баллонов может занимать очень продолжительное время и влечет за собой большие материальные затраты. Рассматриваемая в данной работе технология проволочного электронно-лучевого аддитивного производства успела зарекомендовать себя в мировом научном и промышленном сообществе как технология, позволяющая повысить производительность процесса изготовления различных металлических деталей, а также сократить затраты материала за счет минимизации механических обработок. Однако, несмотря на большой ряд преимуществ данной технологии, технологические особенности процесса, включая геометрические параметры печатаемой детали, такие как форма и высота конструкции, угол наклона стенок конструкции от плоскости печати, и другие, оказывают существенное влияние на формируемую структуру. Это связано с тем, что тепловые параметры процесса для разных конфигураций печатаемого изделия будут оказывать разное влияние на формирование структуры. В связи с этим, целью данной работы является проведение анализа влияния тепловых параметров на процесс печати изделий из титанового сплава ВТ6 методом электронно-лучевого аддитивного производства, чтобы выявить закономерности формирования структуры и свойств материала при различных параметрах процесса. Результаты и обсуждение. Проведенные исследования показали, что при различных комбинациях параметров процесса электронно-лучевой 3D-печати титановым сплавом ВТ6 происходит незначительное изменение макроструктуры полученных образцов. Однако, за счет разных тепловложений и скоростей кристаллизации, наблюдаются различия в микроструктуре и, следовательно, в механических свойствах. Значения предела прочности и предела текучести для полученных образцов варьируются в пределах от 851 МПа и 796 МПа до 676 МПа и 574МПа, соответственно.