Abstract
Additive technologies are among the most rapidly developing areas of modern production. To ensure the progressive movement of additive technologies development in the Russian Federation, it is necessary to provide maximum availability of additive raw materials – spherical metal powders for the domestic enterprises; however, the absence of domestic assemblies to produce such powders hampers the solution of this issue. Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University has developed and successfully carried out industrial tests of a plasma atomization system for solid metal feedstocks of various chemical compositions. The paper presents the results of the study of the influence of some technological parameters on the granulometric size, shape, and defect structure of 12H18N9 steel and VG98 alloy powders. The paper includes the results of the research of the influence of such spraying parameters as the current strength and the plasma-forming gas velocity supplied to the plasma generator and the volume of protective gas supplied to the spray torch through the fluidized bed system nozzles located in the midsection of the atomizer spraying chamber. The study showed that by increasing the current strength and the plasma-forming gas velocity, it is possible to reduce the average size of the powder particles; and by changing the volume of the protective gas supply, it is possible to control the particle shape. The analysis of the chemical composition of the obtained powders shows that during the spraying process, there is no loss of alloying elements and the powder composition is the same as the original feedstock compositions. The paper gives the developed modes for the alloy feedstocks spraying, shows the possibility to produce metal powders with the level of the spherical shape factor of 92–96 % and minimal – not exceeding 0.5 % of powder aggregate weight – number of particles with nonmetallic inclusions, external and internal defects.
Highlights
«ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015
Процесс образования металлической частицы при распылении в низкотемпературной плазме может условно быть разделен на несколько стадий: образование крупной капли неправильной формы, ее взрывообразное разбрызгивание на мелкие сферические капли, их кристаллизация, охлаждение частицы во время движения в газовом объеме камеры распыления, температура которого жестко контролируется, и, наконец, сбор частиц распыленного порошка без доступа к ним внешней
Аддитивные технологии в России // Управление качеством
Summary
Ермаков Сергей Борисович, директор научно-образовательного центра «Северсталь-Политех». Одной из причин такого замедления является отсутствие отечественной производственной базы металлических порошков для аддитивных машин. В качестве основных методов получения порошков были использованы физикохимические и физико-механические технологии производства. Для аддитивного производства наилучшим методом получения порошков явился процесс распыления расплавленного металла направленным потоком инертного газа. Использование дуговых плазмотронов позволяет регулировать в широких пределах энергосиловые параметры факела, поэтому именно плазменная атомизация является наиболее перспективным методом получения порошков для аддитивных машин [13]. Цель исследования – определение возможности регулирования размеров и формы металлических порошков, получаемых при распылении в плазменном атомайзере, разработанном и изготовленном в СПбПУ Петра Великого, твердых фидстоков нержавеющих сталей и сплавов и установление основных технологических параметров распыления, оказывающих максимальное влияние на процессы сфероидизации порошковых частиц
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
