Titano lydinio paviršiaus modifikavimo lazeriu technologija

Paviršiaus gesinimo lazeriu metu daugiausia naudojamas didelės energijos lazerio spindulys metalo ar lydinio paviršiui apšvitinti, o dėl sukurto šiluminio poveikio pagrindo paviršius sudaro kietą kaitinimo procesą, kuris neviršija lydymosi temperatūros. Tuo pačiu metu metalo paviršiuje sustiprinama fazinė transformacija, naudojant izomerinę transformaciją matricos medžiagoje kartu su lazerio šildymu ir medžiagos savaiminio atšaldymo efektu. Dėl titano lydinių šios srities tyrimai šalyje ir užsienyje buvo atliekami nuo II 0amžiaus pradžios. Dai Zhendong ir kt. žymiai pagerino TC11 titano lydinio kietumą naudojant paviršiaus skenavimo lazerinį gesinimą, o jo trinties koeficientas buvo sumažintas iki pradinio 0,2 ~ 0,3, o atsparumas dilimui buvo padidintas 123 kartus, o tai labai pagerėjo. lydinio paviršiaus savybės. TC11 titano lydinio paviršiaus struktūrą ir savybes optimizavo Zhang Hong ir kt. Rezultatai rodo, kad gesinimas lazeriu gali akivaizdžiai patobulinti paviršiaus struktūrą ir pagerinti kietumą bei atsparumą dilimui. Zhang Qi ir kt., tirdami įvairius titano lydinius, apdorotus savaiminio gesinimo lazeriu ir greitu kietėjimu, patvirtino, kad savaiminio gesinimo apdorojimas ne tik pagerina lydinio grūdėtumą, bet ir daro paviršiaus cheminę sudėtį homogeniškesnę. , o segregacijos koeficientas po gesinimo gali būti sumažintas nuo pradinės būklės 1,28 iki 1,04, o gesinimo sluoksnyje nerandama skylių, įtrūkimų ir kitų defektų. Galima gauti lygų ir vienodą lydinio paviršių.

Paviršiaus perlydymas lazeriu – tai būdas greitai išlydyti ir sutvirtinti pagrindo paviršių, spinduliuojant medžiagos paviršių apsaugotoje nuo argono atmosferos, siekiant patobulinti struktūrą ir pagerinti medžiagos veikimą. Guo Chun ir kt. atliktas TC4 lydinio paviršiaus apdorojimas lazeriu perlydant lazerio spinduliu. Po mikroskopinio stebėjimo buvo patobulinta matricos paviršiaus struktūra, taip pat žymiai pagerėjo paviršiaus savybės, tokios kaip kietumas ir atsparumas dilimui. Be to, kai kurie mokslininkai naudojo Nd∶YAG lazerį TiNi lydinio paviršiui perlydyti, o apvalkalo sluoksnis ir matricos metalurginis derinys yra geras, gali sudaryti ištisinę ir tankią pasyvavimo plėvelę, o atsparumas korozijai žymiai padidėja. Dai Jingjie mano, kad naudojant TA2 pramoninio gryno titano paviršiaus perlydymą lazeriu, paviršiaus atsparumas dilimui pagerėjo dėl gardelės iškraipymo, smulkių kristalų stiprinimo ir dislokacijos stiprinimo, kurį sukelia lydymosi procesas. Tačiau paviršiaus perlydymas nepagerina visų titano lydinio medžiagų eksploatacinių savybių, taip pat gali pablogėti jo veikimas. Rezultatai rodo, kad grūdeliai, susidarę TA15 titano lydinio paviršiaus lydant lazeriu, yra neįprastai stambūs.

Lazerinis paviršių remontas gali būti priskirtas prie lazerinio formavimo remonto technologijos šakos, taip pat tai yra lazerinio formavimo technologijos ir lazerinio apkalimo technologijos sintezė, kuri yra tolimesnis pritaikymas ir plėtra metalinių detalių remonto srityje. Titano ir titano lydinių paviršiaus defektus galima pašalinti naudojant lazerinio paviršiaus taisymo technologiją. Įtrūkimai ant titano lydinio paviršiaus gali būti išgydyti taisant lazeriu. Po remonto lazeriu matricos aplink modifikuotą zoną kietumo vertė padidėja, o kietumo kreivė tarp modifikuotos zonos ir karščio paveiktos zonos yra gana plokščia.

Paviršiaus legiravimas lazeriu yra metodas, kai naudojamas didelės energijos lazerio spindulys, kad greitai kaitintų ir išlydytų medžiagos paviršių, kad būtų skatinama paviršiaus legiravimo reakcija, kad būtų pagerintos lydinio paviršiaus savybės, kurias galima suskirstyti į paviršiaus dujinį legiravimą ir lydinį. paviršiaus miltelinis lydinys.

Dujų legiravimo metu įvedamos dujos daugiausia yra N2 arba jo mišinys, taip pat žinomas kaip lazerinis dujų azotavimas. Tai yra azoto atmosferoje, naudojant didelės energijos lazerio spindulį azoto atomams aktyvuoti, veikiant aukštai temperatūrai, kad ištirptų medžiagos paviršius, aktyvus N atomas ir metalo išlydyto baseino Ti legiravimo reakcijos skystoji fazė, suformuojant kietą. fazė TiN.

Lazerinis paviršiaus dengimas taip pat gali būti klasifikuojamas kaip paviršiaus modifikavimo technologija, yra lazerinio paviršiaus remonto pagrindas. Tai yra didelio energijos tankio lazerio spindulio naudojimas, kad būtų pridėta apvalkalo medžiaga ir pagrindo paviršius kartu su lydymo technologija, o ant pagrindo paviršiaus suformuojama dengimo medžiaga ir substratas geras metalurginis apvalkalo sluoksnio derinys.

Lazerinio dengimo procesą lydi lazerinis legiravimas, tačiau, palyginti su paprastu lazeriniu legiravimu, apvalkalo sluoksnio medžiaga nėra iki galo sumaišyta su matrica iki legiravimo reakcijos, kuri gali geriau atspindėti ypatingas apvalkalo medžiagos savybes. Šiuo metu yra daug medžiagų sistemų, naudojamų titano ir titano lydinių, įskaitant C, B, N, Si ir Ni, padengimui lazeriu. Pagal dengimo sluoksnio sudėtį ir savybes paruoštos dangos gali būti skirstomos į dilimui atsparias dangas, aukštai temperatūrai atsparias oksidacijai dangas, biologines dangas ir termo barjerines dangas.

5.1 Dėvėjimui atspari danga

Titano lydinio atsparumas dilimui yra prastas, palyginti su kitomis savybėmis, todėl lazerinio paviršiaus modifikavimo metu daugiau dėmesio skiriama matricos atsparumo dilimui gerinimui. Apskritai, kuo didesnis kietosios fazės kiekis dilimui atsparioje dangoje, tuo didesnis kietumas ir atsparumas dilimui. Yra daug apdailos medžiagų, kurios gali pagerinti titano lydinių atsparumą dilimui, įskaitant B, C, Ni, Si, B4C, Cr2C3, TiC, BN, SiC, TiB, TiB2 ir Al2O3.

5.2 Antioksidacinė danga

Konstrukcinės dalys, skirtos inžinerinėms reikmėms, dažnai naudojamos ilgą laiką esant aukštai temperatūrai. Siekiant sumažinti arba išvengti cheminės ar elektrocheminės reakcijos tarp O, S, N ir kitų elementų aukštos temperatūros darbinėje atmosferoje ir matricoje, ant paviršiaus paprastai yra sukonstruotas tankus aukštos temperatūros apsauginis sluoksnis, apsaugantis matricą nuo sunaikinti.

5.3 Šilumos barjerinė danga

Oro erdvės, dujų turbinų variklių ir kitose aplinkose darbo temperatūra pasiekė ribinę superlydinių medžiagų temperatūrą. Lydinių medžiagų šiluminė barjerinė danga sujungia metalinių medžiagų savybes su keraminių medžiagų atsparumo aukštai temperatūrai privalumais, kad atliktų keraminių medžiagų šilumos izoliacijos vaidmenį, kad dalys galėtų normaliai veikti aukštoje temperatūroje.

5.4 Biologinės dangos

Lazerinio dengimo technologija ant titano lydinio paviršiaus nusodinama bioaktyvi danga, todėl implantuojant titano lydinį yra geresnis biologinis suderinamumas.

„Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd.“ yra aukštųjų technologijų įmonė, kuri specializuojasi MTTP, automatinių lazerinių dengimo mašinų, greitaeigių lazerinių dengimo mašinų, lazerinio gesinimo aparatų, lazerinio suvirinimo aparatų ir lazerinio 3D spausdinimo įrangos tyrime ir plėtroje. Mūsų produktai yra ekonomiški ir parduodami šalyje ir užsienyje. Jei jus domina mūsų produktai, susisiekite su mumis adresu bob@gshenglaser.com.