В статье приведены результаты исследования влияния параметров газолазерной резки на изменение микротвердости и структуры зоны газолазерного термического влияния листовых углеродистых сталей марок Ст10 и У10. Установлено, что при использовании газолазерной резки углеродистых сталей марки 10 и У10 в зоне воздействия лазером возникает микроструктура, отличающаяся от начальной ферритно-перлитной структуры (сталь 10) и зернистого перлита (сталь У10). Эта структура состоит из нескольких слоев, включающих различные компоненты, такие как мартенсит, остаточный аустенит, трооститно-сорбитную смесь и феррит с глобулярными карбидами, зависящие от характера воздействия (лазерное излучение и газовая струя). Обнаружено, что микротвердость поверхности, полученной при газолазерном резе, может достигать 300 HV (30 HRC) для стали 10 и 1000 HV (69 HRC) для стали У10, что в два и пять раз превышает твердость исходных сталей соответственно.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Машиностроение
Газолазерная резка (ГЛР) представляет собой современную технологию обработки металла [1], основанную на фокусировке энергии лазерного луча [2] на поверхности металлического листа. В результате такого воздействия образуется отверстие: часть металла испаряется, а оставшийся расплавленный металл удаляется под действием высоконапорного газового потока
Список литературы
1. Минаев И. В., Гвоздев А. Е. Особенности формирования структуры и свойств металлических сплавов системы “железо-углерод” при газолазерной резке. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2021. - 348 с. EDN: VYSMVX
2. Афанасьева Л. Е., Измайлов В. В., Новоселова М. В. Микротопография и микроструктура поверхности быстрорежущей стали после газолазерной резки // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2021. - № 5. - С. 68 - 75.
3. Ананин В. Н., Катаев Ю. П. Зависимость качества и производительности лазерной резки от технологических параметров процесса // Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. - 2008. - № 2. - С. 19 - 21. EDN: KEZMPD
4. Григорьянц А. Г., Соколов А. А. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 7. Лазерная резка металлов. - М.; Берлин: Директ-Медиа, 2021. - 128 с.
5. Малий Д. В., Медведев П. Н. Влияние шероховатости и теплопроводности обрабатываемой стали на выбор параметров газолазерной резки // Инженерный вестник Дона. - 2022. - № 3(87). - С. 52 - 61. EDN: IBFXOH
6. Распределение температур и структура в зоне термического влияния для стальных листов после лазерной резки / А. Е. Гвоздев, Н. Н. Сергеев, И. В. Минаев, А. Г. Колмаков, И. В. Тихонова, А. Н. Сергеев, Д. А. Провоторов, Д. М. Хонелидзе, Д. В. Малий, И. В. Голышев // Материаловедение. - 2016. - № 9. - С. 3 - 7.
7. Кутепов С. Н., Клементьев Д. С., Спиридонова М. М. Формирование качественных показателей поверхностного слоя деталей машин методами лазерной обработки // Фундаментальные основы механики. - 2024. - № 14. - С. 141 - 146. EDN: HLGFFE
8. Исследование структуры и свойств быстрорежущих сталей после газолазерной резки и лазерного отпуска / И. А. Барабонова, Е. Ф. Романенко, Е. В. Cкоркин, В. В. Шкатов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. - 2016. - № 3 (20). - С. 21 - 31. EDN: XHQACB
9. Тескер Е. И., Асеева Е. Н., Соломатин А. В. Исследование процессов формирования поверхностных слоев при лазерной обработке деталей узлов трения из конструкционных сталей // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2018. - № 3 (213). - С. 121 - 124. EDN: YWIJMM
10. Формирование структуры и свойств поверхностного слоя звездочек цепных передач при лазерной резке / С. Н. Кутепов, Д. С. Клементьев, И. В. Минаев, А. А. Шатульский // Вестник РГАТА имени П. А. Соловьева. - 2023. - № 3 (66). - С. 80 - 85. EDN: SIAERJ
11. Cepauskaite L., Bendikiene R. Effect of Fiber-Laser Parameters on Cutting Accuracy of Thin and Thick S355JR Structural Steel Plates // Metals. - 2024. - Vol. 14. - No. 6. - 723 р. EDN: GCISPM
Выпуск
Другие статьи выпуска
Проведено экспериментальное исследование режимов горения газообразного топлива в противоточной вихревой трубе с различной степенью диафрагмирования вихревой камеры. Определено влияние отбора воздуха из периферийного вихря на границу бедного срыва при различном сочетании степени диафрагмирования потока и числа Рейнольдса
В работе предложена новая схема организации горения низкоуглеродного топлива, которая в результате проведенных расчетно-экспериментальных исследований продемонстрировала высокую эффективность. Показана возможность стабильного воспламенения и горения чистого аммиака в массиве инвертированных реагирующих струй из шести горелочных устройств кольцевого расположения, поддерживаемых центральным метановым факелом.
Рассмотрены особенности формирования отливки типа «лопатка», изготавливаемой методом литья с направленной кристаллизацией, установлены причины появления дефекта «cтруйная ликвация», проведено моделирование процесса формирования отливки, внесены коррективы в параметры литья, позволившие сократить уровень брака
В статье приведено определение синергетических критериев разрушения, предложенных В. А. Скудновым, а также влияние термической обработки стали 45 на значения данных критериев.
В работе приводятся результаты исследования влияния методов термического упрочнения (объемная закалка, поверхностная закалка ТВЧ, термоупрочнение в процессе лазерной резки) на изменение физико-механических свойств, структуру и особенности процесса разрушения горячекатаной конструкционной среднелегированной стали марки 30ХГСА. Показано, что наибольшую прочность (при минимальной пластичности) сталь имеет при термообработке типа «объемная закалка от 880 °С в масло». Проанализировано строение изломов образцов, подвергнутых различным вариантам термического упрочнения после испытаний на статическое растяжение. Установлено, что разрушение образцов произошло по вязкому механизму. При этом образцы, подвергнутые стандартной термической обработке (объемная закалка, закалка ТВЧ) имеют элементы квазискола и хрупкого скола. Изучена микротвердость образцов после термического упрочнения. Выявлено, что наибольшую микротвердость рабочей поверхности имеют образцы, подвергнутые поверхностной закалке ТВЧ. Использование лазерной резки позволяет получить аналогичную по сравнению с закалкой ТВЧ микротвердость поверхностного слоя.
В статье проведён анализ вибраций машиностроительных узлов энергетического оборудования ГРЭС, а именно подшипниковых опор дутьевых вентиляторов и дымососов, для диагностики уровня вибраций которых предложено использовать магнитожидкостные датчики. На основе моделирования магнитного поля в программном комплексе QuickField проведена сравнительная оценка конструкций магнитожидкостных датчиков по эффективности использования постоянных магнитов и электромагнитной совместимости. Получены графики распределения магнитной индукции в предлагаемых конструкциях датчиков.
В статье представлена математическая модель взаимодействия потока сыпучих тел, осуществляющих ударное взаимодействие с упрочняемой поверхностью. Модель позволяет решить деформационную задачу по формированию поверхностного слоя упрочняемой поверхности, характеризующегося однородностью физико-механических характеристик: толщиной, величиной напряжений и характером распределения
Представлены результаты исследования влияния на параметры коррозионной стойкости материала обработанной поверхности детали технологических условий её обработки: режима резания (скорости резания, подачи, глубины резания) и геометрии режущей части инструмента (радиуса при вершине резца в плане, радиуса округления режущей кромки резца, главного угла резца в плане).
Рассмотрен способ диагностики автоколебаний (флаттера) рабочих лопаток вентилятора ДТРД в режиме реального времени, при котором в качестве основного диагностического признака используют спектр корпусной вибрации, что позволяет, наряду с известными способами, фиксировать возникновение автоколебаний
Представлены результаты исследований выходных устройств (ВУ) с резонаторами-усилителями тяги. Расчётным исследованием установлена перспективность постановки таких ВУ в корпусах изделий (без учёта внешнего обдува). Выполнены предварительные исследования по оптимизации влияния внешнего обдува на рабочий процесс в резонаторе с реализацией эффекта увеличения тяги при сохранении габаритов на уровне, соответствующем традиционным ВУ
Рассматривается применение CAD-моделирования в учебном процессе на примере сборки модуля турбины низкого давления ГТД. Представлено описание разработанной конструкции. Рассматриваются возможности используемой CAD-системы
Представлены результаты 3D расчета двухфазного течения в маслокартере опоры ГТД с использованием упрощенного подхода к моделированию, заключающегося в применении лагранжевой постановки для отслеживания траектории течения масла. Описаны возможные постановки двухфазного моделирования течения масловоздушной смеси, показаны соответствующие картины течения.
В данной статье представлен обзор направлений применения турбопрямоточных двигателей летательных аппаратов различного назначения. Рассмотрены отечественные и иностранные разработки в этой области за период с 50-х годов XX в. по настоящее время
Издательство
- Издательство
- РГАТУ ИМЕНИ П.А. СОЛОВЬЕВА
- Регион
- Россия, Рыбинск
- Почтовый адрес
- 152934, Ярославская обл, Рыбинский р-н, Рыбинск г, Пушкина ул, дом № 53
- Юр. адрес
- 152934, Ярославская обл, Рыбинский р-н, г Рыбинск, ул Пушкина, д 53
- ФИО
- Кошкин Валерий Иванович (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@rsatu.ru
- Контактный телефон
- +7 (485) 5280470