Исследование влияния тепловложения и термоциклирования на микроструктуру и механические свойства стальных стенок

Сотрудниками лаборатории физической мезомеханики и неразрушающих методов контроля ИФПМ СО РАН проведено исследование влияния тепловложения и термоциклирования на микроструктуру и механические свойства стальных стенок, изготовленных методом проволочной дуговой аддитивной технологии (WAAM) по процессу gas metal arc welding (GMAW) в стандартном режиме и в режиме сниженного тепловложения (coldArc).

Анализ микроструктуры выявил формирование в модельных стенках трёх зон, отличающихся фазовым составом и размером структурных элементов. Формирование разных структур объяснено неравномерностью теплоотвода и накоплением тепла в процессе печати, что привело к изменению скорости охлаждения по высоте стенки. Показано, что применение режима coldArc способствует измельчению зерна в средней части стенки и уменьшению накопления тепла, что приводит к более однородной микроструктуре и улучшенным механическим характеристикам. Установлено, что предел прочности на растяжение образцов, вырезанных из нижней части стенок, на 6–11% выше, чем у образцов из верхней части.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2021-0009.

Статья опубликована в журнале Metallography, Microstructure, and Analysis (Q2, Impact factor 1.5.):
Vlasov I., Gordienko A., Kuznetsova A., Semenchuk V. Effects of Heat Input and Thermal Cycling on the Microstructure and Mechanical Properties of Steel Walls Built By Wire-Arc Additive Manufacturing. Metallography, Microstructure, and Analysis, 2025.
DOI: 10.1007/s13632-025-01173-7