Компания RONGSU представила данные по применению технологии лазерной наплавки с подачей проволоки для TA15 — титанового сплава, широко используемого в авиакосмической отрасли. Полученные образцы после термообработки показали механические характеристики, превосходящие требования стандарта для поковок GB/T 38915-2020.
TA15 относится к группе псевдо-α-титановых сплавов. Материал рассчитан на длительную эксплуатацию при температурах до 500 °C и сочетает высокую удельную прочность, сопротивление ползучести и хорошую свариваемость. Благодаря упрочнению твёрдого раствора алюминием, цирконием и другими элементами сплав применяется для изготовления силовых элементов планера, стенок, корпусов авиационных двигателей и других ответственных конструкций.
Специалисты RONGSU оптимизировали параметры процесса и изготовили тестовые образцы на платформе лазерной 3D-печати Laser One. Материал исследовали после термической обработки.
Механические свойства после термообработки
Результаты испытаний образцов, полученных по технологии WLAM (Wire and Laser Additive Manufacturing):
- поперечное направление: предел прочности на растяжение — 1044 МПа, предел текучести — 930 МПа, относительное удлинение — 11%;
- продольное направление: предел прочности на растяжение — 923 МПа, предел текучести — 842 МПа, относительное удлинение — 12%.
Таким образом, прочность в поперечном направлении приближается к 1000 МПа и превышает значения продольного направления. Для сравнения, стандарт GB/T 38915-2020 для поковок из TA15 устанавливает минимальные значения: предел прочности — 885 МПа, предел текучести — 825 МПа, удлинение — 8%. Полученные аддитивные образцы превосходят эти показатели по всем трём характеристикам.
Твёрдость и однородность
Измерения твёрдости выполнялись в трёх точках для каждого направления. Результаты:
- поперечное направление: 34,1, 34,7 и 34,5 HRBW;
- продольное направление: 33,3, 34,2 и 33,7 HRBW.
Значения внутри каждой группы расположены плотно, разброс минимален, что указывает на равномерность структуры материала по объёму образца.
Химический состав
Химический состав материала соответствует требованиям, предъявляемым к сплаву TA15 для авиакосмического применения.
Микроструктура и контроль качества
Металлографический анализ подтверждает формирование характерной для титановых сплавов микроструктуры.
Рентгеновский неразрушающий контроль не выявил внутренних дефектов в исследуемых образцах.
Технология WLAM обеспечивает получение плотного металла без трещин и значимых пор.
Оборудование для работы с TA15
Сплав TA15 поддерживается на нескольких установках RONGSU:
- Laser One — исследовательская система лазерной наплавки с проволокой;
- Robo L1 — восьмиосевая промышленная установка лазерной наплавки;
- Laser Five — пятиосевая система лазерной наплавки с проволокой.
Подробные данные о материалах доступны в разделе «Материаловедение» на сайте rongsu.com.