ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МЕТАЛУРГІЙНОГО ЗВ’ЯЗКУ ПРИ КОМБІНОВАНОМУ ЛАЗЕРНО-ЛИВАРНОМУ ПРОЦЕСІ ВИГОТОВЛЕННЯ БІМЕТАЛІВ

Анотація

Використання в сучасному виробництві двошарових стальних біметалів веде не тільки до істотної економії дорогих матеріалів, а й досягається якісно нові властивості виробів. В роботі виконані теоретичні та експериментальні дослідження процесу виготовлення листових біметалів з використанням лазерно-ливарних процесів, при якому між його складовими забезпечується металургійний зв'язок. Перед проведенням експерименту було проведено моделювання температурного поля у двофазовому середовищі в процесі сплавлення біметалу. Комбінований лазерно-ливарний процес здійснювався в два етапи. На поверхні зразків з жаростійкої нержавіючої сталі 20Х23Н18 за допомогою сфокусованого лазерного випромінювання в імпульсному високочастотному режимі формувались концентричні виступи різноманітної форми із різними геометричними розмірами. Після цього на поверхню зразків заливалась розплавлена конструкційна сталь марки Ст.3. Результати показують, що за рахунок керування формою виступів функціонального шару досягається підвищення температури в зоні сплавляння, що в свою чергу веде до утворення надійного з’єднання між складовими. Для створення повного металургійного зв'язку між двома металами важливі дві речі: достатня температура перегріву розплаву по відношенню до іншого, на величину, що залежить від розмірів та форми нанесеного рельєфу, а другий – швидкість охолодження розплаву, обумовлена товщиною шару другого компоненту та схемою заливання.