Аддитивные материалы для производства тонкостенных цилиндрических оболочек

В. А. Костин, Г. М. Григоренко

Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, ул. Казимира Малевича, 11, 03150 Киев, Украина

Получена: 15.05.2019; окончательный вариант - 10.06.2021. Скачать: PDF

В работе представлены результаты моделирования температурных полей, напряжений и деформаций при формировании аддитивной многослойной конструкции из алюминиевого сплава 1561, низколегированной конструкционной стали марки 09Г2С и титанового сплава марки Grade 2. На основании экспериментальных результатов, полученных ранее в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины при нанесении аддитивных наплавок из данных материалов, было проведено компьютерное моделирование для улучшения технологии проведения аддитивного процесса. В ходе расчётов было проанализировано влияние алгоритма последовательности нанесения аддитивных слоёв — наплавление цилиндрической оболочки по кольцу или по спирали — на распределение температур в наплавке и её устойчивость к внешним нагрузкам. Установлено, что при формировании цилиндрических оболочек аддитивным методом целесообразно использовать технологию наплавления по спирали и применять менее теплопроводные конструкционные материалы — конструкционные стали и титановые сплавы.

Ключевые слова: аддитивное производство, моделирование, наплавление по спирали, цилиндрические оболочки, устойчивость, титановый сплав Grade 2.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i08/1089.html

PACS: 05.70.Np, 07.20.-n, 46.25.Hf, 62.20.-x, 81.20.Vj, 81.70.Bt


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. С. Н. Кривошапко, Строительная механика инженерных конструкций и сооружений, № 1: 51 (2013).
  2. В. А. Барвинок, Высокоэффективные технологические процессы изготовления элементов трубопроводных и топливных систем летательных аппаратов (Москва: Наука и технологии: 2002).
  3. В. В. Жуков, Г. М. Григоренко, В. А. Шаповалов, Автоматическая сварка, № 5–6: 148 (2016). Crossref
  4. Kaufui V. Wong and Aldo Hernandez, Mechanical Engineering, 2012: 208760. Crossref
  5. Robert Brooks, Lockheed Now 3D-Printing Giant Titanium Parts for Satellites.
  6. Z. Jandric, M. Labudovic, and R. Kovacevic, International J. Machine Tools and Manufacture, 44, Iss. 7–8: 785 (2004). Crossref
  7. Д. В. Ковальчук, В. И. Мельник, И. В. Мельник, Б. А. Тугай, Автоматическая сварка, № 12: 26 (2017). Crossref
  8. Е. В. Шаповалов, В. В. Долиненко, В. А. Коляда, Т. Г. Скуба, Ф. С. Клищар, Автоматическая сварка, № 7: 46 (2016). Crossref
  9. В. А. Костин, Г. М. Григоренко, Современная электрометаллургия, 128, № 3: 33 (2017). Crossref
  10. В. А. Костин, Г. М. Григоренко, В. В. Жуков, Современная электрометаллургия, 127, № 2: 35 (2017). Crossref
  11. О. В. Махненко, А. С. Миленин, Е. А. Великоиваненко, Г. Ф. Розынка, Н. И. Пивторак, С. С. Козлитина, Л. И. Дзюбак, Д. В. Ковальчук, Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах (10–14 сентября, 2018, Одесса) (Киев: Международная ассоциация «Сварка»: 2018), c. 68.
  12. Н. Н. Рыкалин, Расчеты тепловых процессов при сварке (Москва: Машгиз: 1951).