Представлены результаты исследований микроструктуры, микротвердости, микрогеометрии поверхности лазерного реза наплавленной быстрорежущей стали марки Р9М4К8 после алмазного выглаживания. Показано, что шероховатость поверхности лазерного реза уменьшается в 3…4 раза, что позволяет получать рабочую поверхность без последующего механического шлифования. Отмечено, что алмазное выглаживание приводит к измельчению микроструктуры, повышению микротвердости стали до 9 700 ± 130 МПа.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Строительство
По масштабам применения лазерная резка занимает лидирующие позиции в мире, если сравнивать с другими видами лазерных технологий, благодаря своим преимуществам: возможности разделения широкого класса материалов независимо от их твердости и теплофизических характеристик; отсутствию механического воздействия на материал во время разделения; высокой производительности с возможностью автоматизации и контроля процесса, а также некоторым другим
Список литературы
1. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки. М.: МГТУ. 2006. 664 с. EDN: WPEVRY
2. Sobih M., Crouse P.L., Li L. Striation-free Fibre Laser Cutting of Mild Steel Sheets // Applied Physics A. 2008. V. 90. № 1. P. 171-174.
3. Tani G., Tomesani L., Campana G., Fortunato A. Quality Factors Assessed by Analytical Modelling in Laser Cutting // Thin Solid Films. 2004. V. 453. P. 486-491. EDN: KHLKBP
4. Wee L.M., Li L. An Analytical Model for Striation Formation in Laser Cutting // Applied Surface Science. 2005. V. 247. Is.1-4. P. 277-284. EDN: KJDVIX
5. Genna S., Menna E., Rubino G., Tagliaferri V. Experimental Investigation of Industrial Laser Cutting: The Effect of the Material Selection and the Process Parameters on the Kerf Quality // Applied Sciences. 2020. № 10 (14). P. 4956.
6. Kanyilmaz A. The Problematic Nature of Steel Hollow Section Joint Fabrication, and a Remedy Using Laser Cutting Technology: A Review of Research, Applications, Opportunities // Engineering Structures. 2019. № 183. P. 1027-1048. EDN: YJBNUM
7. Афанасьева Л.Е., Новоселова М.В., Измайлов В.В., Барчуков Д.А. Исследование триботехнических свойств поверхностей, полученных воздействием концентрированных потоков энергии. Тверь: ТвГТУ. 2022. 164 с. EDN: GRYTNG
8. Zhang Y., Fu H., Wang X., Liang H., Puoza J.C., Ji J., Hua X., Xu X., Fu Y. Additional Tribological Effect of Laser Surface Texturing and Diamond-like Carbon Coating for Medium Carbon Steel at Near Room Temperature // Coatings. 2020. V. 10. № 10. P. 929. EDN: EDFDOW
9. Zablotskyi V., Moroz S., Tkachuk A., Prystupa S., Zabolotnyi O. Influence of Diamond Smoothering Treatment Power Parameters on Microgeometry of Working Surfaces of Conjugated Parts // Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes. Cham: Springer International Publishing. 2019. P. 372-381.
10. Уайтхауз Д. Метрология поверхностей. Принципы, промышленные методы и приборы. Долгопрудный: Интеллект. 2009. 472 с.
11. Барчуков Д.А., Цыгвинцев А.В., Афанасьева Л.Е. Особенности формирования структуры и свойств быстрорежущей стали при импульсно-дуговой наплавке // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия “Технические науки”. 2019. № 4 (4). С. 16-22. EDN: YAUEYT
12. Барчуков Д.А., Вавилов Р.В., Якимюк Р.И. Исследование факторов, влияющих на образование трещин в наплавленных быстрорежущих сталях // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия “Технические науки”. 2020. № 2 (6). С. 21-27. EDN: IANEVJ
13. Абрамов Ю.А. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение. 1985. Т. 2. 496 с.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье представлены основные результаты CAE-моделирования температурных процессов, происходящих в сопле скрапового резака при раскрое скрапа толщиной более 800 мм. Показано распределение температуры в теле сопла при его охлаждении струей режущего кислорода. Рассмотрены особенности создания расчетных моделей теплопереноса с поверхности скрапа на рабочий торец сопла, а также проведены сопряженные вычисления температурных полей в теле сопла при холодной продувке струей режущего кислорода центрального канала.
В статье описана методология геомоделирования торфяного месторождения. Показаны принципы создания и использования цифровой модели торфяного месторождения. Проведена оценка торфяного производства как информационного объекта. Описаны особенности применения геоинформационных систем в условиях предприятий по добыче торфа, а также источники исходной информации, необходимые для геомоделирования объектов торфодобывающих производств
В статье предложено использование автоматического адаптивного обнаружителя, реализующего локально наиболее мощный несмещенный (ЛНМН) критерий, и проведено его сравнение с обнаружителем по критерию Неймана ‒ Пирсона для экстремально сложных условий наблюдения для оптико-электронных приборов. Построены рабочие характеристики адаптивного обнаружения слабоконтрастных изображений динамических объектов в сложных фоновых условиях. Получены расчетные оценки, подтверждающие превосходство ЛНМН-правила над классическим правилом Неймана ‒ Пирсона
В статье рассмотрен вопрос автоматизации процесса ремонта лопаток газотурбинного двигателя (ГТД) с применением системы сканирования. Предложен подход к сканированию детали системой технического зрения, установленной на том же оборудовании, на котором в последующем будет выполняться ремонт наплавкой. Отмечено, что приведенный алгоритм обладает адаптивностью к механическому состоянию оборудования. Указано, что по сравнению с ручным методом точность сканирования составляет свыше 0,05 мм (P = 67,56 %) и свыше 0,1 мм (P = 95,75 %), что достаточно для дальнейшего применения полученных сканов в задаче ремонта лопаток ГТД
Рассмотрены вопросы о возможности использования вертикального принудительного кустового дренирования для дополнительного осушения сильнообводненной производственной площадки на торфяном участке эфтрофного типа. Выявлено наименьшее отрицательное воздействие дренирования на окружающую природную среду, в частности на режим прилегающих водных объектов, при отработке торфяного месторождения «Ильинское». Изучено влияние дополнительного принудительного осушения (в зависимости от осадков и объема откачанной воды) на показатели изменения уровней грунтовых вод в скважинах и каналах. Проанализировано взаимодействие вертикальных скважин с торфяной залежью в процессе дополнительного принудительного осушения на контрольном участке в течение сезона. Установлено, что для вертикальной фильтрации особенности эпюры напоров зависят от изменений коэффициента фильтрации в слоях залежи. Выявлено, что непрерывная откачка воды из вертикальных скважин привела к образованию депрессионной воронки с местными дополнительными понижениями вблизи скважин. Подтверждена эффективность использования вертикального дренирования при понижении влажности эксплуатационного слоя ниже нормы (до 73,3 %). Отмечено, что по толщине залежь уплотнилась неравномерно, а распределение потенциалов влаги было неравновесным и зависело от расстояния до осушителей, а также от фильтрационных свойств торфа и других факторов
Изложен новый подход при производстве деталей торфяных машин в условиях многономенклатурного производства. Установлено, что при синтезе технологического маршрута изготовления деталей торфяных машин в условиях непрофильного многономенклатурного производства часто возникает проблема загрузки существующих гибких производственных систем (ГПС). Рекомендовано обеспечивать производство дефицитных деталей торфяных машин в непрофильном производстве за счет рационального распределения технологических задач для каждого гибкого производственного модуля. Указано, что для повышения эффективности технологической подготовки используются системы автоматизированного проектирования технологических процессов, а также отмечено, что они не в полной мере обеспечивают достижение качественного решения, поскольку конкретная ГПС может не соответствовать типовому подходу для рассматриваемой детали. Для решения этой проблемы предложено провести анализ конструкторско-технологических элементов (КТЭ) детали и определить возможные способы их получения с учетом существующего оборудования. Обозначено, что для достижения высокой эффективности и необходимого качества продукции в условиях многономенклатурного производства с постоянно изменяющейся загрузкой гибкого производственного модуля необходимо расширять технологические возможности ГПС за счет использования для имеющихся станков дополнительных технологических модулей, отвечающих за изготовление проблемных КТЭ
Представлен анализ известных способов и приспособлений для установки валов на металлорежущие станки при обработке шпоночных пазов. Изложена сущность разработанного способа установки ступенчатого вала. Раскрыты устройство и принцип действия спроектированного приспособления с двумя зажимными механизмами. Проведены сравнительные анализы предложенных способа и устройства с аналогичными известными решениями. Отражены оригинальность разработок и достигаемый технический результат
Исследованы триботехнические характеристики инновационного материала, представляющего собой композиционное покрытие с матрицей из оксида алюминия и наполнителями из нанодисперсного магнетита и микродисперсных дисульфида молибдена, графита. Установлено, что минимальные значения коэффициента трения и интенсивности изнашивания при сохранении высоких прочностных свойств материалов достигаются при концентрации дисперсных частиц в электролите: для магнетита – не более 20 г/л; графита – не более 40 г/л; дисульфида молибдена – 45 г/л. Подчеркнуто, что испытания показали стабильность коэффициента трения исследуемых покрытий в течение 90 часов. Изучено влияние контактного давления на интенсивность линейного износа. Предложен критерий перехода от упругого контакта к пластическому. На основании этого получено расчетное соотношение для оценки перехода от стабильной работы трибосопряжения к его катастрофическому изнашиванию
Методом порошковой лазерной наплавки получено металлокерамическое покрытие NiCrBSi‒WC на конструкционной стали 40Х. Показано, что при наплавке высоколегированной порошковой смеси с помощью многоканального лазера формируется практически беспористое покрытие, обеспечивается металлургическое сплавление с основой. Отмечено, что линия сплавления однородна по строению, и это подтверждает высокую однородность интегрального тепловложения во время наплавки данным типом лазера. Установлено, что благодаря высоким скоростям нагрева и охлаждения расплава при порошковой лазерной наплавке растворение карбидов WC в ванне расплава незначительное. Выделение хрупкой фазы на границе карбидметаллическая матрица не выявлено
Исследовано влияние волнистости технических поверхностей на контактное взаимодействие деталей машин. Приведены параметры шероховатости и волнистости поверхностей экспериментальных образцов по ГОСТ Р ИСО 4287-2014, механические свойства материалов образцов, дано описание методики эксперимента. Предложены теоретические зависимости контурной площади контакта от номинального давления, параметров шероховатости и волнистости контактирующих поверхностей и механических свойств материалов контактирующих деталей. Теоретически и экспериментально показано, что волнистость существенно влияет на величину площади контакта деталей машин. Отмечено, что в зависимости от величины номинального контактного давления контурная площадь, образовавшаяся в результате упругой деформации волн, составляет от нескольких единиц до нескольких десятков процентов от номинальной площади контакта
Приведены результаты научно-исследовательской работы по созданию способа нанесения износостойкого кобальт-хромового покрытия на подложку из алюминиевого сплава путем термического разложения паров металлоорганических соединений. Указано, что способ характеризуется последовательным нанесением адгезионного слоя из смеси нитрозилтрикарбонила кобальта и газа-носителя аргона и поверхностного слоя из гексакарбонила хрома при температуре термического разложения металлоорганических соединений. Отмечено, что металлизация осуществляется по замкнутому циклу, исключающему контакт работников с токсичными веществами и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, за счет чего обеспечивается безопасность производственного процесса. Получены покрытия с необходимыми физико-механическими свойствами, что доказывает эффективность применяемых подходов, способствует повышению износостойкости деталей и увеличению ресурса техники
Издательство
- Издательство
- ТВГТУ
- Регион
- Россия, Тверь
- Почтовый адрес
- 170026, Тверская обл, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22
- Юр. адрес
- 170026, Тверская обл, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22
- ФИО
- Твардовский Андрей Викторович (ИСПОЛНЯЮЩИЙ ОБЯЗАННОСТИ РЕКТОРА)
- E-mail адрес
- tvardovskiy@tstu.tver.ru
- Контактный телефон
- +7 (482) 2526335