Potentialities in Additive-Subtractive-Strengthening Techniques

Abstract

АннотацияТочное получение формыэто важнейшая, но далеко не единственная задача, которая решается при производстве деталей. Не менее важными являются также такие свойства, как: упругость и пластичность, прочность и износостойкость и др. Известно, что высокотемпературное воздействие на материал заготовки, которым сопровождается любой из известных процессов аддитивной обработки, негативно сказывается на вышеперечисленных свойствах. Важнейшей задачей аддитивных технологий является обеспечение качественной структуры материала и высоких эксплуатационных свойств получаемой детали при многократном увеличении производительности.Целью проведенных теоретических и практических исследований является разработка технологии, в которой к процессам аддитивной и субтрактивной обработки добавляется процесс упрочнения ударной волной деформации, что позволяет структурировать, уплотнить, упрочнить материал выращенного слоя, сформировать вместо растягивающих остаточных напряжений термической природы сжимающие. Выращивание детали производится дуговым наплавлением материала из проволоки. Такой подход обеспечивает на порядок более высокую производительность, но имеет издержки в виде дефектов структуры, высокой пористости и меньшей точности по сравнению с порошковыми аддитивными технологиями. Указанные недостатки компенсируются упрочняющей и механической обработкой в процессе получения детали.Методы исследованиясравнительный анализ структуры железоуглеродистого материала, полученного аддитивно-субтрактивной технологией и аддитивно-субтрактивно-упрочняющей технологией. Результаты и выводы. В упрочненном материале, в отличие от неупрочненного, практически отсутствуют скрытые полости. Размеры фазовых элементов феррита и перлита в материале, полученном по технологии с упрочнением, снижается более чем в пять раз. Твердость материала, выращенного с упрочнением, более чем в два раза превышает твердость материала, полученного без упрочнения. AbstractThe accurate shape obtaining is the most significant, but far from being the only problem which is solved at parts production. Not less important are also such properties as elasticity, plasticity, strength and durability and so on. It is well-known that high-temperature influence upon billet material which follows any of known processes of additive processing adversely affects the above-mentioned properties. The most significant task of additive techniques is ensuring material qualitative structure and high operating properties in a part manufactured at multiple increase of productivity. The purpose of theoretical and practical researches carried out consists in the development of the technology in which to the processes of additive and subtractive treatment there is added a process of hardening with shock wave deformation that allows structuring, strengthening, compacting the material of a layer grown forming compressive stresses instead of tensile residual stresses of thermal origin. The growth of a part is carried out by means of arc deposition with wire material. Such an approach ensures productivi...