RU2672970C2 - Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе - Google Patents
Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672970C2 RU2672970C2 RU2017105437A RU2017105437A RU2672970C2 RU 2672970 C2 RU2672970 C2 RU 2672970C2 RU 2017105437 A RU2017105437 A RU 2017105437A RU 2017105437 A RU2017105437 A RU 2017105437A RU 2672970 C2 RU2672970 C2 RU 2672970C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reinforcing filler
- filler
- laser beam
- layer
- reinforcing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
- B23K26/342—Build-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе. Техническим результатом изобретения является получение наплавленного покрытия с анизотропными свойствами. Предварительно наносят армирующий наполнитель в виде нитей на наплавляемую поверхность подложки с последующей лазерной наплавкой присадочного материала. При этом нити армирующего наполнителя укладывают с шагом, равным 15-20 диаметров используемой нити, а ширину сканирования лазерного луча устанавливают равной 50-100 диаметров нити армирующего наполнителя. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам послойной лазерной наплавки порошковых материалов на поверхность металлической заготовки, к способам аддитивных технологий для создания анизотропных композитных материалов.
Из уровня техники известен способ формирования дискретного износостойкого покрытия на детали для лазерной наплавки (RU 2562584 С1 от 22.07.2014).
Недостатком данного способа является получение наплавленного изотропного покрытия, в котором его свойства одинаковы во всех направлениях.
Задачей изобретения является создание способа послойного лазерного синтеза, позволяющего осуществлять возможность регулирования анизотропии упругих и прочностных свойств при заданной схеме нагрузок и благодаря известному расположению армирующего наполнителя, получить анизотропные структуры, обладающие желаемыми механическими характеристиками в любом направлении с возможностью усиления особо нагруженных участков.
Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в получении наплавленного покрытия с анизотропными свойствами за счет предварительного нанесения армирующего наполнителя в виде нитей или сетки на наплавляемую поверхность подложки (детали) с последующей лазерной наплавкой присадочного материала со сканированием излучения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг, 1 показана схема способа армирования покрытия при газопорошковой лазерной наплавке, где наплавляемая поверхность подложки 1, армирующий наполнитель 2, сфокусированный лазерный луч 3, газопорошковая смесь 4, коаксиальное сопло 5, наплавленный слой 6.
Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе состоит в следующем: на наплавляемую поверхность подложки 1 с помощью клеевого или другого фиксирующего состава наносится армирующий наполнитель 2, в виде отдельных нитей или сетки. Сфокусированный лазерный луч 3 сканируется перпендикулярно направлению перемещения наплавляемой поверхности подложки 1. Газопорошковая смесь 4, состоящая из присадочного материала и защитного газа подается через коаксиальное сопло 5 в зону обработки. Таким образом, лазерный луч на наплавляемой поверхности 1 через промежутки между нитями армирующего наполнителя 2 инициирует ванну расплава, в которую вдувается порошковый присадочный материал. Порошковый материал плавится и после кристаллизации формирует наплавленный слой 6 в то время, пока зона обработки находится в области лазерного воздействия, луч многократно проходит, наращивая слой за слоем за каждый период. Таким образом, армирующий наполнитель 2, после образования покрытия занимает место в теле наплавленного слоя 6 в зоне перехода от основного материала подложки 1 к наплавленному слою 6.
Ширина сканирования лазерного луча устанавливается из расчета 50-100 диаметра нити армирующего наполнителя 2.
Ориентация армирующего наполнителя 2 выбирается в зависимости от направления усиления особо нагруженных участков наплавляемого покрытия и может использоваться в виде нитей, укладываемых параллельно или перпендикулярно или под углом к направлению движения при наплавке. Нити армирующего наполнителя 2 укладываются с шагом равным 15-20 диаметров используемой нити. Армирующий наполнитель может покрываться слоем вещества, имеющего более высокую адгезию к наплавляемому покрытию, чем его материал.
В качестве армирующего наполнителя 2 выбирается материал с температурой плавления (испарения) выше температуры плавления подложки 1 и присадочного материала. Так для наплавки подложки из ст. 45 сплавом Ni-Cr-B-Si в качестве формирующего наполнителя может быть использовано углеродное волокно.
Вместо коаксиального сопла 5 может быть использовано боковое сопло.
Использование способа армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе позволит осуществлять возможность регулирования анизотропии упругих и прочностных свойств при заданной схеме нагрузок, благодаря известному расположению армирующего наполнителя и получить анизотропные структуры, обладающие желаемыми механическими характеристиками в любом направлении с возможностью усиления особо нагруженных участков.
Claims (7)
1. Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе, включающий наплавку лазерным лучом с подачей присадочного материала в ванну расплава посредством коаксиального сопла, плавление материала лазерным лучом и получение на подложке слоя наплавленного материала, отличающийся тем, что предварительно на наплавляемую поверхность подложки укладывают армирующий наполнитель в виде нитей с шагом, равным 15-20 диаметров нити, а последующую наплавку присадочного материала осуществляют путем сканирования лазерного луча с шириной сканирования, равной 50-100 диаметров нити армирующего наполнителя.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующего наполнителя выбирают материал с температурой плавления или испарения выше температуры плавления подложки и присадочного материала
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий наполнитель укладывают параллельно направлению движения лазерного луча при наплавке.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий наполнитель укладывают перпендикулярно направлению движения лазерного луча при наплавке.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий наполнитель укладывают под углом к направлению движения лазерного луча при наплавке.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий наполнитель укладывают в виде сетки.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нить армирующего наполнителя покрывают слоем вещества, имеющего более высокую адгезию к наплавляемому покрытию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105437A RU2672970C2 (ru) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105437A RU2672970C2 (ru) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017105437A RU2017105437A (ru) | 2018-08-21 |
RU2017105437A3 RU2017105437A3 (ru) | 2018-08-21 |
RU2672970C2 true RU2672970C2 (ru) | 2018-11-21 |
Family
ID=63255406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017105437A RU2672970C2 (ru) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672970C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU420639A1 (ru) * | 1969-02-06 | 1974-03-25 | А. Д. Полунина, В. Б. Новосельцева , Г. В. Порошин | Армированный стальной сеткой прокладочныйматериал |
SU494499A1 (ru) * | 1974-01-08 | 1975-12-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Теплопроект" | Теплоизол ционный материал |
RU2299126C1 (ru) * | 2005-08-24 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Пермский моторный завод" | Способ нанесения уплотнительного покрытия |
JP2007167884A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Enshu Ltd | レーザ溶接による金網接合方法 |
RU2006107867A (ru) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Анатолий Васильевич Салохин (RU) | Способ получения оболочковых изделий и арматура |
RU2562584C1 (ru) * | 2014-07-22 | 2015-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ формирования дискретного износостойкого покрытия на детали |
-
2017
- 2017-02-21 RU RU2017105437A patent/RU2672970C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU420639A1 (ru) * | 1969-02-06 | 1974-03-25 | А. Д. Полунина, В. Б. Новосельцева , Г. В. Порошин | Армированный стальной сеткой прокладочныйматериал |
SU494499A1 (ru) * | 1974-01-08 | 1975-12-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Теплопроект" | Теплоизол ционный материал |
RU2299126C1 (ru) * | 2005-08-24 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Пермский моторный завод" | Способ нанесения уплотнительного покрытия |
JP2007167884A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Enshu Ltd | レーザ溶接による金網接合方法 |
RU2006107867A (ru) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Анатолий Васильевич Салохин (RU) | Способ получения оболочковых изделий и арматура |
RU2562584C1 (ru) * | 2014-07-22 | 2015-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ формирования дискретного износостойкого покрытия на детали |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017105437A (ru) | 2018-08-21 |
RU2017105437A3 (ru) | 2018-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200139432A1 (en) | Additive Manufacturing | |
DE102011100456B4 (de) | Extremes Hochgeschwindigkeitslaserauftragsschweißverfahren | |
Zhong et al. | Experimental study of effects of main process parameters on porosity, track geometry, deposition rate, and powder efficiency for high deposition rate laser metal deposition | |
JP4646627B2 (ja) | レーザー金属成形による硬い層の微細構造の制御方法 | |
US10150183B2 (en) | Method of forming a coating or of three-dimensional structural elements on substrate surfaces, which is/are formed by TiAl, by laser build-up welding | |
SA515360800B1 (ar) | ترسيب سبائك فائقة باستخدام صهيرة مسحوق ومعدن | |
US20150298258A1 (en) | Powder nozzle for a laser powder welding device | |
CN108372362A (zh) | 用于在材料组件的表面上产生焊缝的激光焊接方法和激光焊接设备 | |
RU2638488C1 (ru) | Способ колебательной сварки | |
Kalashnikova et al. | Surface morphology of 321 stainless steel obtained by electron-beam wire-feed additive manufacturing technology | |
WO2014154408A1 (de) | Verfahren zum erzeugen von grobkörnigen strukturen, anwendung des verfahrens und grobkörnige struktur | |
RU2672970C2 (ru) | Способ армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе | |
EP3314033B1 (de) | Eisenbasierte legierung zur herstellung thermisch aufgebrachter verschleissschutzschichten | |
Fortuna et al. | Wire feed electron beam additive manufacturing of metallic components | |
DE2812285A1 (de) | Verfahren zum verdampfen von legierungsschmelzen aus metallen mit voneinander abweichenden dampfdruecken | |
Shi et al. | Electron beam metal additive manufacturing: Defects formation and in-process control | |
EP3165314A1 (de) | Auftragsschweissverfahren | |
WO2015169513A1 (de) | Anordnung und verfahren zum schichtweisen erstellen einer auftragschicht | |
RU2669953C1 (ru) | Устройство для гибридного лазерно-акустического создания функционально-градиентного материала | |
RU2645631C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на образец (варианты) и устройство для его осуществления (варианты) | |
DE102014210119A1 (de) | Optik zum Schweißen mit oszillierender Erstarrungsfront und Schweißverfahren | |
RU2688969C2 (ru) | Способ получения полых покрытий при газопорошковой лазерной наплавке со сканированием излучения | |
RU189345U1 (ru) | Устройство для армирования металлического покрытия при послойном лазерном синтезе | |
Kalashnikov et al. | Structural evolution of 321 stainless steel in electron beam freeform fabrication | |
CN115135436A (zh) | 与激光中心相关的曝光策略 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200222 |