Dažniausiai pasitaikančių lazerinės dangos defektų analizė ir sprendimai
1. Įvadas: Lazerinės dangos defektų kontrolės reikšmė
Kaip pagrindinė aukščiausios klasės įrangos paviršiaus stiprinimo ir taisymo technologija{0}}Lazerinis dengimasmetalurginis sujungimas tarp lydinio miltelių ir pagrindo paviršiaus naudojant didelės-energijos lazerio spindulį, kuris gali žymiai pagerinti pagrindines ruošinių savybes, pvz., atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai. Tačiau, veikiant daugeliui veiksnių, įskaitant proceso parametrų atitikimo laipsnį, miltelių charakteristikas, pagrindo būklę ir aplinkos sąlygas, dengimo proceso metu gali atsirasti defektų, tokių kaip poringumas, įtrūkimai, susiliejimo trūkumas ir paviršiaus nelygumai. Dėl šių defektų labai sumažės dangos sluoksnio kokybė ir tarnavimo laikas ir netgi suges ruošinys. Todėl tiksliai nustatyti defektų tipus, analizuoti jų priežastis ir priimti tikslingus sprendimus yra labai svarbu, kad būtų užtikrintas pramoninis lazerinio dengimo technologijos pritaikymas.
2. Dažni lazerinio dangos defektai ir jų priežastys
PerLazerinis dengimasprocesas, poringumas ir įtrūkimai yra du tipiškiausi ir žalingiausi defektai. Poringumas daugiausia atsiranda dėl drėgmės sugėrimo ir vidinio drėgnų miltelių dujų kiekio arba dujų, susidarančių irstant alyvos dėmėms ir oksidų nuosėdoms ant pagrindo paviršiaus; jei išlydytas baseinas egzistuoja per trumpai, dujos negali laiku išeiti, todėl susidaro poros. Įtrūkimai skirstomi į karštus ir šaltus įtrūkimus: karštus įtrūkimus dažniausiai sukelia sudėtinga apvalkalo sluoksnio lydinio sudėtis, mažai -lydančių eutektinių fazių susidarymas kietėjimo metu, kartu su terminiu įtempimu, kurį sukelia greitas kaitinimas ir aušinimas; šaltus įtrūkimus daugiausia sukelia per dideli pagrindo ir dengiamojo sluoksnio šiluminio plėtimosi koeficientų skirtumai bei didelis sukietėjusios pagrindo struktūros trapumas. Be to, lydymosi defektų nebuvimas atsiranda dėl nepakankamos lazerio galios, per didelio skenavimo greičio arba nestabilaus miltelių padavimo, o tai neleidžia veiksmingai metalurgiškai sukibti tarp miltelių ir pagrindo; paviršiaus nelygumai yra glaudžiai susiję su nuskaitymo greičiu, miltelių padavimo greičiu ir netolygiu lazerio energijos pasiskirstymu.
Atsižvelgiant į įvairių defektų priežastis, reikia sukurti pilną -procesų sprendimų sistemą „šaltinio valdymas + proceso optimizavimas + tolesnis- apdorojimas“. Kad milteliai būtų poringi, prieš naudojimą milteliai turi būti džiovinami vakuume 120–150 laipsnių temperatūroje 2–4 valandas, kad būtų pašalinta drėgmė; Pagrindo paviršius turi būti nuvalytas smėliasrove ir prieš tai pašalintas nešvarumusLazerinis dengimas; Tuo pačiu metu lazerio galia ir skenavimo greitis turėtų būti optimizuoti, kad būtų užtikrintas pakankamas išlydyto baseino egzistavimo laikas. Norint išvengti įtrūkimų ir juos kontroliuoti, būtina pasirinkti pagrindo šiluminio plėtimosi koeficientą atitinkančius dangos miltelius, iš anksto pašildyti pagrindą 200–400 laipsnių, naudoti daugiasluoksnę ir daugiasluoksnę dangą, o vėliau apdoroti žemoje temperatūroje, kad būtų sumažintas įtempis. Trūkstant lydymosi, būtina tiksliai sureguliuoti lazerio energijos tankį, kad ištirptų substrato paviršius ir būtų užtikrintas miltelių padavimo sistemos stabilumas; norint išspręsti paviršiaus nelygumo problemą, ją galima pasiekti sumažinus skenavimo greitį ir suderinus miltelių padavimo greitį su lazerio energija; ruošiniams, kuriems reikalingas didelis tikslumas, galima pridėti tolesnius apdirbimo procesus.
4. Išvada ir ateities plėtros tendencija
Prevencija ir kontrolėLazerinis dengimasDefektai iš esmės slypi tiksliai suderinant proceso parametrus, medžiagos savybes ir aplinkos sąlygas. Tobulėjant lazerinio apdorojimo technologijoms, išmaniųjų priemonių, pvz., dėmių formavimo ir stebėjimo realiuoju laiku, taikymas suteikia naują kelią tiksliai nustatyti ir dinamiškai reguliuoti defektus. Ateityje nuodugnūs metalurginės reakcijos mechanizmo tyrimai dengimo proceso metu kartu su pažangiu proceso optimizavimu dar labiau sumažins defektų skaičių, skatins platesnį lazerinio dengimo technologijos taikymą aukštos kokybės-gamybos, įrangos remonto ir kitose srityse bei suteiks patikimą techninę pagalbą gerinant įrangos veikimą ir prailginant tarnavimo laiką.
