Проектирование технологического процесса селективного лазерного сплавления жаропрочного сплава для изготовления горелочного устройства

Авиационная и ракетно-космическая техника

2023. Т. 30. № 1. С. 131-141.

DOI: 10.34759/vst-2023-1-131-141

Авторы

Смелов В. Г.1*, Кокарева В. В.1**, Чупин П. В.2***, Дмитриев Д. Н.2****

1. Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия
2. «ОДК-Кузнецов», Заводское шоссе, 29, Самара, 443009, Россия

*e-mail: pdla_smelov@mail.ru
**e-mail: charming_carrot@mail.ru
***e-mail: pv.chupin@uec-kuznetsov.ru
****e-mail: dn.dmitriev@uec-kuznetsov.ru

Аннотация

Представлены результаты создания алгоритма проектирования «умных» конструкций (конфигураций) изделий, изготавливаемых по технологии селективного лазерного сплавления жаропрочного сплава ВЖ159, для достижения преимуществ и преодоления ограничений технологии при аддитивном производстве горелочного устройства.

Ключевые слова:

аддитивное производство, селективное лазерное сплавление, жаропрочный сплав, конструкция горелочного устройства, конфигурация заготовки, проектирование изделия, проектирование технологического процесса

Библиографический список

  1. Волосова М.А., Окунькова А.А. Пути оптимизации процесса селективного лазерного плавления при помощи выбора стратегии обработки лазерным лучом // Известия Самарского научного центра Российской академии на-ук. 2012. Т. 14. № 4(2). С. 587–591.
  2. Yadroitsev I., Shishkovsky I.V., Bertrand Ph., Smurov I. Strategy Manufac-turing of fine structured 3D porous filter elements by selective laser melting // Applied Surface Sci-ence. 2008. Vol. 255. No. 10, pp. 5523-5527. DOI: 10.1016/j.apsusc.2008.07.154
  3. Pavlov M., Novichenko D., Doubenskaia M. Optical Diagnostics of Deposition of Metal Matrix Composites by Laser Cladding // Physics Procedia. 2011. Vol. 12. No. 5, pp. 674–682. DOI: 10.1016/j.phpro.2011.03.084
  4. Кисель В., Гулевич А. Иттербиевые твердотельные лазерные системы // Фотони-ка. 2011. № 2(26). С. 20–24.
  5. Мурашов В.В., Григорьев М.В., Лаптев А.С., Краснов И.С. Классификация дефектов металлических материалов, синтезированных методом селективного лазерного сплавления и методы не-разрушающего контроля деталей, полученных по аддитивным технологиям // Аддитивные технологии: настоящее и будущее: Сборник трудов II Международной конференции (16 марта 2016; Москва). — М.: Изд-во ВИАМ, 2016. С. 37.
  6. Bonham E., McMaster K., Thomson E., et al. Design-ing and Integrating a Digital Thread System for Customized Additive Manufacturing in Multi-Partner Kayak Production // Systems. 2020. Vol. 8. No. 4: 43. DOI: 10.3390/systems8040043
  7. Виноградов К.А., Пятунин К.Р., Федосеев Д.В. и др. Применение инновационных методов проектирования и изготовления деталей ГТД // Аддитивные технологии: настоящее и будущее: сбор-ник трудов III Международной конференции (23 марта 2017; Москва). — М.: Изд-во ВИАМ, 2017. С. 3.
  8. ГОСТ Р 57558-2017/ISO/ASTM 52900:2015 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2020. — 12 с.
  9. Каблов Е.Н., Сидоров В.В., Каблов Д.Е. и др. Ресурсосберегающие технологии выплавки перспективных литейных и деформируемых супержаропрочных сплавов с учетом переработки всех видов отходов // Электрометаллургия. 2016. № 9. С. 30–41.
  10. Федотов А.В. Новые технологии порошковой металлургии // Материалы в машиностроении. 2012. № 1(76). С. 53–56.
  11. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1(34). С. 3–33.
  12. Паршуков Л.И., Ефремов Н.А. Исследование структуры и свойств сварного шва жаропрочно-го сплава ВЖ159-ИД // Труды ВИАМ. 2019. № 3(75). С. 27–34. DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-3-27-34
  13. Mahamood R.M., Akinlabi E.T. Effect of laser power on surface finish during laser metal deposition process // World Congress on Engineering and Computer Science (22–24 October 2014; San Francisco, USA).
  14. Shukla M., Mahamood R.M., Akinlabi E.T., Pityana S.L. Effect of Laser Power and Powder Flow Rate on Properties of Laser Metal Deposited Ti6Al4V // International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering. 2012. Vol. 6. No. 11, pp. 2475–2479.
  15. Mahamood R.M., Akinlabi E.T., Shukla M., Pityana S.L. Effect of Laser Power on Material Efficiency, Layer Height and Width of Laser Metal Deposited Ti6Al4V // World Con-gress on Engineering and Computer Science (24–26 October 2012; San Francisco, USA). Vol II WCECS 2012 . http://hdl.handle.net/10204/6898
  16. Dye D., Hunziker O., Reed R.C. Numerical analysis of the weldability of superalloys // Acta Materialia. 2001. Vol. 49. No. 4, pp. 683–697. DOI: 10.1016/S1359-6454(00)00361-X
  17. Sames W.J. Additive manufacturing of Inconel 718 using electron beam melting: Processing, post-processing, & mechanical properties. Doctor’s thesis. — Texas A&M University, 2015. — 313 p.
  18. Алексеев В.В., Бобров А.Н., Калугин К.С. Исследование комплексных прочностных ха-рактеристик моделей газовых турбин, изготовленных аддитивными методами // Вестник Московского авиационного ин-ститута. 2019. Т. 26. № 2. С. 43–50.
  19. Балякин А.В., Скуратов Д.Л., Хаймович А.И., Олейник М.А. Применение прямого лазерного сплавления металлических порошков из жаропрочных сплавов в двигателестроении // Вест-ник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 3. С. 202–217. DOI: 10.34759/vst-2021-3-202-217
  20. Расулов З.Н., Калугина М.С., Ремшев Е.Ю., Афимьин Г.О., Аветисян А.Р., Елфимов П.В. Исследование режимов изостатического прессования образцов, изготавливаемых методом SLM, для производства новых компонентов корпуса камеры сгорания // Вестник Московского авиационного ин-ститута. 2021. Т. 28. № 1. С. 161–174. DOI: 10.34759/vst-2021-1-161-174

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024