ЗАСТОСУВАННЯ ЛАЗЕРНО-ІНДУКЦІЙНОЇ ОБРОБКИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЛИТИХ БІМЕТАЛІЧНИХ ВИРОБІВ

Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 38-46

Анотація

Метою досліджень була розробка новітнього методу виробництва біметалевих виробів за допомогою рідкофазного з’єднання різнорідних металевих cплавів для отримання плоских біметалічних конструкцій на основі використання ливарних процесів, лазерної обробки та індукційного нагрівання. Виходячи із цих передумов, автори запропонували новий лазерно-індукційний ливарний метод виробництва біметалевих матеріалів, що дозволяє отримати якісні з’єднання різнорідних залізовуглецевих та кольорових сплавів. Проведено дослідження з оптимізації методів нагрівання металевих пластин під дією лазерного випромінювання та електромагнітного поля для створення умов формування біметалевих пласких конструкцій із різнорідних матеріалів, а також здійснено пошук структурно-фазових відмінностей у вихідних та кінцевих сплавах та в перехідних шарах між ними. Наведено схему експериментальної лабораторної установки, яка передбачає попереднє нагрівання заготовки, що рухається в електромагнітному полі, яке створює індуктор до температур 800–1100 °С, а також подальше нагрівання лазерним випромінюванням до температури плавлення поверхні сталевої заготовки (1450–1520 °С) і подальшої подачі металевого розплаву в зону обробки та формування біметалевої конструкції з різнорідних сплавів. Представлено результати досліджень дії індукційного та лазерного нагрівання поверхні в окислювальному середовищі, що задовольняють умовам рідкофазного з’єднання при подальшому заливанні рідкого розплаву на поверхню заготовки на основі аналізу структурно-фазового стану перехідного шару. Здійснено структурно-фазові дослідження отриманих зразків в зоні перехідних шарів і визначено трансформації морфологічної структури складових залізовуглецевих та кольорових сплавів, які застосовувались у роботі. Основними результатами роботи є свідчення про формування морфології перехідних шарів, структурних змін у перехідному шарі, що забезпечують нерозривність, стійкість та міцність перехідного шару, а відповідно, і міцність конструкції при різних комбінаціях матеріалів.