Комбінований лазерно-ливарний процес виготовлення біметалів

Abstract

Наведено аналіз існуючих способів та представлено новий комбінований процес виготовлення біметалу, відповідно з яким на поверхні його функціональної складової шляхом лазерної, або механічної обробки виготовляється спеціальний регулярний макрорельєф. Підготовлена таким чином складова біметалу розміщується в піщаній формі, розміри порожнини якої відповідають його розмірам. На поверхню функціональної складової через отвір в формі зі спеціального пристрою, з визначеною витратою подається розплав конструктивної складової біметалу. Досліджувався процес виготовлення біметалу, функціональною складовою якого був нікелевий сплав, а конструктивною – сталь Ст.3. Математичним моделюванням визначено закономірності розподілу температур по висоті фактури макрорельєфу при їх нагріванні розплавом конструктивної складової біметалу у залежності від їх геометричних параметрів, теплофізичних характеристик матеріалу, схем та умов заливки. Металографічними дослідженнями встановлено умови, при яких між складовими біметалу утворюється металургійний зв’язок та забезпечується висока міцність їх з’єднання. Доведено, що для забезпечення високої міцності зчеплення складових біметалу і рівномірності її розподілу по площині з’єднання, потрібно щоб висота макровиступів і крок між ними мали оптимальну величину. В даному випадку при поперечних розмірах виступів (1х1) мм оптимальні розміри висоти виступів становлять 0,5 мм, кроку між ними - 1,5 мм. Продемонстровано високу ефективність нової, інноваційної комбінованої технології виготовлення біметалів.

Keywords

• біметал
• комбінований процес
• регулярний макрорельєф
• розплав
• функціональна конструктивна складова
• математичне моделювання