Анализ и решения на често срещани дефекти в лазерното покритие

Като основна технология за повърхностно укрепване и ремонт на-оборудване от висок клас,Лазерно облицованепостига металургично свързване между прахообразната сплав и повърхността на субстрата чрез високо-енергиен лазерен лъч, който може значително да подобри ключовите свойства на детайлите, като устойчивост на износване и устойчивост на корозия. Въпреки това, повлияни от множество фактори, включително степента на съвпадение на параметрите на процеса, характеристиките на праха, състоянието на субстрата и условията на околната среда, дефекти като порьозност, пукнатини, липса на сливане и повърхностни неравности са склонни да се появят по време на процеса на облицовка. Тези дефекти сериозно ще намалят качеството и експлоатационния живот на облицовъчния слой и дори ще доведат до повреда на детайла. Следователно, точното идентифициране на видовете дефекти, анализирането на техните причини и приемането на целенасочени решения са от решаващо значение за осигуряване на индустриалното приложение на технологията за лазерно облицоване.

По време наЛазерно облицованепроцесът, порьозността и пукнатините са двата най-типични и вредни дефекта. Порьозността произтича главно от абсорбцията на влага и съдържанието на вътрешен газ във влажен прах или газ, генериран от разлагането на маслени петна и оксидни люспи върху повърхността на субстрата; ако разтопеният басейн съществува твърде кратко време, газът не може да излезе навреме, като по този начин образува пори. Пукнатините се разделят на горещи пукнатини и студени пукнатини: горещите пукнатини се предизвикват най-вече от сложния състав на сплавта на облицовъчния слой, образуването на ниско{2}}топящи се евтектични фази по време на втвърдяване, съчетано с топлинно напрежение, генерирано от бързо нагряване и охлаждане; студените пукнатини се причиняват главно от прекомерни разлики в коефициентите на термично разширение между субстрата и облицовъчния слой и високата крехкост на втвърдената структура на субстрата. В допълнение, липсата на дефекти на сливане е резултат от недостатъчна мощност на лазера, прекомерна скорост на сканиране или нестабилно подаване на прах, което предотвратява ефективното металургично свързване между праха и субстрата; повърхностните неравности са тясно свързани със скоростта на сканиране, скоростта на подаване на праха и неравномерното разпределение на лазерната енергия.

В зависимост от причините за различните дефекти трябва да се изгради цялостна-система за решение на процеса от „контрол на източника + оптимизация на процеса + последваща{3}}обработка“. За порьозност прахът трябва да се изсуши-вакуумно при 120–150 градуса за 2–4 часа, за да се отстрани влагата преди употреба; повърхността на субстрата трябва да бъде пясъкоструйна и почистена, за да се отстранят примесите преди товаЛазерно облицоване; в същото време мощността на лазера и скоростта на сканиране трябва да бъдат оптимизирани, за да се осигури достатъчно време на съществуване на разтопения басейн. За предотвратяване и контролиране на пукнатини е необходимо да изберете прах за облицовка, съответстващ на коефициента на топлинно разширение на субстрата, предварително загряване на субстрата при 200–400 градуса, приемане на много-слойно и много-облицоване и след това да се извърши обработка при ниска-температура на закаляване, за да се освободи напрежението. Поради липса на синтез е необходимо точно да се регулира плътността на лазерната енергия, за да се разтопи повърхността на субстрата и да се гарантира стабилността на системата за подаване на прах; за да се реши проблемът с повърхностните неравности, това може да се постигне чрез намаляване на скоростта на сканиране и съпоставяне на скоростта на подаване на прах с лазерната енергия; за детайли, изискващи висока точност, могат да се добавят последващи процеси на обработка.

Предотвратяването и контролът наЛазерно облицованедефектите по същество се крие в точното съвпадение на параметрите на процеса, свойствата на материала и условията на околната среда. С развитието на технологията за лазерна обработка, прилагането на интелигентни средства като оформяне на петна и-мониторинг в реално време осигурява нов път за точно идентифициране и динамично регулиране на дефектите. В бъдеще,-задълбочените изследвания на механизма на металургичната реакция по време на процеса на облицовка, съчетани с интелигентно оптимизиране на процеса, ще намалят допълнително процента на дефектите, ще насърчат по-широкото приложение на технологията за лазерно облицоване в-производството от висок клас, ремонт на оборудване и други области и ще осигурят надеждна техническа поддръжка за подобряване на производителността на оборудването и удължаване на експлоатационния живот.