Разработка автоматизированного процесса восстановления компонентов силовых агрегатов с применением аддитивного метода лазерной порошковой наплавки

Среди отечественных научных конкурентов можно отметить всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ) Росатом Аддитивные технологии, занимающиеся изучением и внедрением аддитивных технологий в производственный цикл. Внимание зарубежных коллег также приковано к изучению перспективных цифровых технологий. Например, американская компания GE Additive занимается комплексным вопросом в разработке новых инновационных продуктов, охватывая этапы от производства присадочных порошковых материалов до разработки передового оборудования под конкретные задачи. Еще одним пример успешного научно-технологического объединения – DMG Mori. Компания поддерживает формирование концепции Индустрия 4.0, активно участвует в исследованиях и разработках в области лазерной обработки материалов. При выполнении данного проекта планируется использовать методы, компьютерного моделирования, а также такие экспериментальные методы, как качественная и количественная металлография, исследования с использованием оптической микроскопии. Для проведения экспериментальных исследований будет использована установка для прямого лазерного выращивания на базе мощного волоконного лазера мощность 1500 Вт, оснащенная лазерной головой FLW 30 с коаксиальным соплом, разработанная ИЛиСТ. Данное оборудование за счет высокой плотности мощности обладает очевидной экономической выгодой и может быть использована для разработки технологии выращивания в атмосфере из железных, никелевых, кобальтовых, титановых сплавов с использованием лазерного луча в качестве источника нагрева. При выполнении проекта планируется использовать в качестве восстанавливаемой детали рабочую лопатку из жаропрочного сплава на основе никеля, а в качестве присадочного материала порошок из сплава на основе кобальта типа Stellite. Использование описанных методов и подходов позволяют сделать достижимыми поставленные в рамках проекта задачи. Научная новизна проекта заключается в определении закономерностей между переменными входными параметрами процесса лазерной наплавки и структурой полученных образцов. Выявленные закономерности позволять оценить степень влияния каждого параметра на структурное формирование (наличие/отсутствие дефектов, геометрические параметры). Практическая новизна проекта заключается в использовании инновационного метода при решении задачи ремонта компонентов, а, именно, метода лазерной порошковой наплавки. В рамках данного проекта ожидаемым результатом планируется лазерная порошковая наплавка изношенных рабочих лопаток из жаропрочного никелевого сплава.