ИССЛЕДОВАНИЕ СПЛАВА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОЙ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ: OCJLCW

Роман Евгеньевич  Крюков; Алексей Романович  Михно; Сергей Валерьевич  Коновалов; Ирина Алексеевна  Панченко; Илья Алексеевич  Махнев

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2024.02.030

Авторы

Роман Евгеньевич Крюков Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0002-3394-7941
Алексей Романович Михно Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0002-7305-6692
Сергей Валерьевич Коновалов Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0003-4809-8660
Ирина Алексеевна Панченко Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0002-1631-9644
Илья Алексеевич Махнев Сибирский государственный индустриальный университет

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.02.030

Аннотация

В настоящее время одной из основных проблем, возникающих при электродуговой наплавке широко распространенными порошковыми проволоками, являются сложности обеспечения стабильной структуры, присутствие пор и дефектов структуры, что, соответственно, приводит к постепенному ухудшению ресурса наплавляемых изделий. В представленных результатах исследования проблему предлагается решить получением порошковой проволоки, наполненной высокоэнтропийным сплавом, и ее дальнейшим наплавлением на подложку. В результате выполнения проекта проведен аналитический расчет элементного состава высокоэнтропийных проволок состава Co-Cr-Fe-Mn-Ni, затем получена композиция высокоэнтропийных проволок из них и проведено наплавление на стальную основу. Для изготовления высокоэнтропийных проволок использовались порошковообразные материалы, такие как хром ПХ-1С по ТУ 14-1-1474-75, марганец МР-0 по ГОСТ 6008-82, никель ПНК 1Л5 по ГОСТ 9722-97, кобальт ПК-1у по ГОСТ 9721-79. Состав шихты брался из расчета 25% всех используемых элементов. Основой порошковой проволоки являлась оболочка из стали 08ПС размером 14×0.6 мм. Диаметр изготавливаемой проволоки составлял 4.2 мм. Наплавка исследуемого состава осуществлялась в 5 слоев под флюсом марки АН-348А с использованием сварочного трактора ASAW-1250. В ходе реализации проекта выполнен анализ химического состава наплавленного слоя, всесторонний анализ состава неметаллических включений наплавленного слоя, а также проанализировано изменение параметров микротвердости наплавленного покрытия. Выполнение исследования позволит достичь приоритетные результаты в области получения наплавочных материалов из высокоэнтропийных сплавов, обладающих свойствами, приближенными или превосходящими свойства изделий, получаемых традиционными технологиями

Библиографические ссылки

K. Wu, N. Ding, T. Yin, M. Zeng, Z. Liang.Effects of single and double pulses on micro-structure and mechanical properties of weld joints during high-power double-wire GMAW, J. Manuf. Process. 35 (2018) 728–734. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.025.

A. Takeuchi, K. Amiya, T. Wada, K. Yubuta, W. Zhang. HighEntropy Alloys with a Hexagonal Close-Packed Structure Designed by Equi-Atomic Alloy Strategy and Binary Phase Diagrams, JOM. 66 (2014) 1984–1992. https://doi.org/10.1007/s11837-014-1085-x.

Структура и свойства системы «покрытие ВЭС Кантора (Mn-Fe-Cr-Co-Ni) / подложка (сплав 5083)» / С.В. Коновалов, М.О. Ефимов, И.А. Панченко, Ю.А. Шлярова // Известия Алтайского госу-дарственного университета. 2023. № 1(129). С. 37–43. DOI : 10.14258/izvasu(2023)1-05.

W. Ji, W. Wang, H. Wang, J. Zhang, Y. Wang, F. Zhang, Z. Fu. Short communication, Intermetallics. 56 (2015). 24–27. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2014.08.008.

Обзор исследований сплавов, разработанных на основе энтропийного подхода / З.Б. Батаева, А.А. Руктуев, И.В. Иванов [и др.] // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2021. Т. 23, № 2. С. 116–146. DOI : 10.17212/1994-6309-2021-23.2-116-146.

Влияние электронно-пучковой обработки на дефектную субструктуру высокоэнтропийного сплава системы Co - Cr - Fe - Mn - Ni / К.А. Осинцев, В.Е. Громов, С.В. Воробьев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2022. Т. 65, № 4. С. 254–260. DOI : 10.17073/0368-0797-2022-4-254-260.

Влияние облучения импульсным электрон-ным пучком на структуру поверхности неэквиатомноговысокоэнтропийного сплава системы Al–Co–Cr–Fe–Ni / К.А. Осинцев, В.Е. Громов, С.В. Конова-лов [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхро-тронные и нейтронные исследования. 2021. № 8. С. 76–81. DOI 10.31857/S1028096021080112.

Влияние фазовых превращений в процессе электронно-лучевой 3D-печати и последующей термической обработки на закономерности пла-стической деформации и разрушение образцов высокоазотистойCr-Mn-стали / Е.Г. Астафурова, К.А. Реунова, С.В. Астафуров [и др.] // Известия вузов. Физика. 2021. Т. 64, № 7(764). С. 10–17. DOI : 10.17223/00213411/64/7/10.

Яковлев А.В. Перспективы и технология развития WAAM / А.В. Яковлев, Г.С. Лебедев, О.Р. Лузанов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : Сборник материалов VIII международной научно-практической конференции, посвященной Дню кос-монавтики. В 3-х томах, Красноярск, 11–15 апреля 2022 года / Под общей редакцией Ю.Ю. Логинова. Том 1. Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2022. С. 560–563.

A Review of Challenges for Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) / L. Huang, X. Chen, S. Konovalov [et al.] // Transactions of the Indian Institute of Me¬tals. 2023. No. б/н. P. 1–2. DOI : 10.1007/s12666-022-02823-y.

Zavdoveev A., Klapatyuk A., Baudin T., MacDonald E., Mohan D., Oliveira J., Gajvoronskiy A., Poznyakov V., and others.Non-equimolar Cantor high entropy alloy fabrication using metal powder cored wire arc additive manufacturing, Additive Manufactu¬ring Letters (2023), doi: https://doi.org/10.1016/j.addlet.2023.100124