Реєстраційний номер
0825U002353, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
02-07-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Лазерне наплавлення конструктивних елементів на тонкостінні деталі з високолегованих корозійностійких сталей
Здобувач
Соколовський Микола Володимирович,
Керівник Бернацький Артемій Володимирович
Опонент Кононенко Ганна Андріївна
Опонент Головко Леонід федорович
Рецензент Завдовєєв Анатолій Вікторович
Рецензент Бурлаченко Олексій Миколайович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії науки України
Опис
У багатьох галузях промисловості використовуються тонкостінні корпусні деталі, у конструкції яких наявні функціональні елементи, які за своїми характеристиками (геометрією; хімічним складом; механічними характеристиками тощо) значно відрізняються від вказаної деталі та призначені для виконання різного комплексу певних відповідальних завдань (наприклад, бобишки; армуючі пояси; напливи; функціональні площадки і т. інш.). Такі функціональні елементи використовуються у різних деталях ракетобудівної, хімічної, харчової, медичної, оборонної та інших галузей промисловості. В даний момент ці елементи наносяться за допомогою технологій SMT, STT, аргоно-дугового наплавлення, мікроплазмового наплавлення тощо. Однак, використання цих технологій має значну частку браку через високий шанс появи таких дефектів, як наскрізного проплавлення, (пропалу) тонкостінної деталі, термічних деформацій тощо. Через це вивчення процесів, що відбуваються у зоні обробки, а саме у тонкостінній основі та наплавленому порошку, під час лазерного наплавлення на тонкостінну основу з високолегованої корозійностійкої сталі, для розробки технології виготовлення цих конструктивних елементів потребує вдосконалення технологічних підходів та є одним з актуальних завдань сучасних проблем прикладного матеріалознавства та технологій обробки матеріалів.
Актуальність даної роботи пояснюється необхідністю вивчення процесів, що відбуваються у зоні обробки, а саме у тонкостінній основі та наплавленому порошку, під час лазерного наплавлення на тонкостінну основу з високолегованої корозійностійкої сталі, для розробки такого технологічного процесу, при якому шанс утворення таких дефектів, як прогин та проплав тонкостінної основи, було б мінімізовано. При цьому необхідно зазначити, що у багатьох галузях промисловості використовуються тонкостінні деталі, у конструкції яких наявні функціональні елементи, які за своїми характеристиками значно відрізняються від вказаної деталі та призначені для виконання різного комплексу певних відповідальних завдань. Виконання цього завдання щодо нанесення цих конструктивних елементів на наперед побудовану тонкостінну основу, потребує вдосконалення наявних технологій на основі матеріалознавчих підходів, а також розробки нових технічних рішень, наприклад використання концентрованих потоків енергії – лазерного випромінювання та є одним з актуальних завдань сучасних проблем прикладного матеріалознавства та обробки матеріалів.
Мета роботи: встановлення закономірностей впливу параметрів процесу лазерного наплавлення металу на структуроутворення, геометрію та рівень експлуатаційних характеристик одержаних об’ємних елементів, а також відпрацювання комплексу технологічних заходів для контрольованого формоутворення об’ємних елементів на тонкостінних корпусних та функціональних деталях відповідальних конструкцій.
Об’єкт досліджень - високолеговані корозійностійкі жароміцні сталі під час лазерного наплавлення порошку на тонкостінну деталь.
Предмет досліджень – закономірності впливу режимів лазерного наплавлення на структуроутворення, геометрію та рівень експлуатаційних характеристик одержаних об’ємних елементів з високолегованих корозійностійких жароміцних сталей у вигляді порошку зі сталі AISI 316L та тонкостінної основи у вигляді сталі AISI 321 товщиною 1,2 мм.
Практичне значення отриманих результатів.
Розроблено та створено головку для наплавлення, особливістю якої є те, що її конструкція може забезпечувати більш якісний захист оптики та рівномірне охолодження ЗТВ завдяки багатоканальній схемі подачі захисного газу, а також вузол подачі (дозатор) порошку, особливістю якого є можливість тонкого регулювання швидкості подачі матеріалу, що наплавлюється.
Розроблено та відпрацьовано технологічні рекомендації, щодо використання комплексу технологічних прийомів лазерного наплавлення, для формоутворення об’ємних елементів на тонкостінних корпусних та функціональних деталях відповідальних конструкцій з високолегованих корозійностійких сталей хімічної, харчової, ракетно-космічної, авіаційної, приладобудівної та інших галузей промисловості.
Розроблені технологічні рекомендації пройшли дослідно-промислову апробацію при відпрацюванні технології лазерного наплавлення площадок для штуцерів та бандажних поясів різного розміру, нової перспективної конструкції соплового блоку рідинного ракетного двигуна за проєктом КБ «Південне ім. М.К. Янгеля» (м. Дніпро).
Дата реєстрації
2025-06-16
Додано/оновлено в НРАТ
2025-06-16 / 2026-07-01
