Хаскін В. Ю. Науково-технологічні основи лазерних і гібридних процесів наплавлення та модифікації поверхонь металевих виробів

Дисертацію присвячено розвитку наукових основ процесів наплавлення і обробки металевих поверхонь з використанням лазерного випромінювання шляхом дослідження теплових і фізико-металургійних явищ, що супроводжують вказані процеси; побудові на цій основі узагальненої розрахунково-експериментальної методики попередній оцінки та вибору параметрів технологічних режимів, які забезпечують потрібні якість і функціональні характеристики поверхонь деталей, що оброблюються. В роботі проаналізовано сучасний стан розвитку лазерних технологій в галузі інженерії поверхні і показано відсутність систематизованих наукових основ лазерного та гібридного наплавлення і модифікування. Це не дозволяє розвивати нові технологічні підходи і розширювати спектр задач, які доцільно вирішувати методами лазерної поверхневої обробки. Для подолання цієї проблеми виконано наступні дослідження. Дослідження теплових процесів лазерної та гібридної обробки металевих поверхонь дозволили на базі схеми розподілу енергій при режимі, що встановився, створити математичну модель, за допомогою якої можна визначати параметри режиму обробки шляхом оптимізації розподілу температури по глибині системи "наплавлений (оброблений) шар - основний метал" за критерієм мінімізації тепловкладання. Дослідження фізико-металургійних особливостей процесів наплавлення і модифікування металевих поверхонь дозволили за рахунок оптимізації термічних циклів знизити залишкові напруження оброблених шарів, що призвело до мінімізації (усунення) тріщиноутворення, а також встановити критерії усунення внутрішніх пор і відшарування покриттів. Вивчення впливу техніки лазерної та гібридної обробки на якість металевої поверхні дозволило запропонувати схему дій із забезпечення та контролю даного параметру. Встановлено, що гібридні процеси сприяють значному зниженню рівня залишкових напружень і коефіцієнта тріщиноутворення в наплавлених (легованих) шарах, зниженню припуску під фінішну механічну обробку у кілька разів, а також зниженню коефіцієнта тертя оброблених поверхонь з одночасним підвищенням їх задиростійкості. Створено узагальнену розрахунково-експериментальну методику вибору параметрів технологічного режиму для процесів лазерного і гібридного (комбінованого) наплавлення і модифікування металевих поверхонь. За допомогою цієї методики розроблено низку процесів лазерної інженерії поверхні.