Die Dicke der Lasermantelschicht kann mehr als 3,5 mm betragen. Die Forschung zeigt, dass je dicker die Mantelschicht ist, desto mehr Defekte die Mantelschicht aufweist. Der häufigste Defekt in der Mantelschicht ist die Porosität.
Die Ursachen für die Porosität beim Laserbeschichten sind wie folgt
1. Beim Prozess der Laserbeschichtung hält das Wartungsgas die Laserbeschichtung nicht gut aufrecht, wodurch Sauerstoff und Wasserstoff in der Luft in die Mantelschicht gelangen (manchmal gibt es Wartungsgaskomponenten).
2. Die niedrigschmelzende Zusammensetzung (einschließlich Bindemittel) und der verflüchtigte Dampf in der Mantelschicht werden nicht wiederholt abgetrennt und bilden Poren.
3. Die Pulverschicht enthält Feuchtigkeit, und die organische Substanz und der Wasserdampf werden während des Plattierungsprozesses nicht zu Poren abgetrennt.
4. Unsachgemäße Auswahl von Laserprozessparametern, wie z. B. Poren, die durch die Anregungsschicht gebildet werden. Die Qualitätsprobleme der Laserbeschichtungsschicht sind wie folgt: Nennrauheit; Verdünnungsverhältnis von Mantelschicht und metallurgischer Verbindungsfestigkeit; Porosität, Dotierung, insbesondere Rissabstand der Mantelschicht. Derzeit ist eines der wichtigsten Probleme, die die Qualität der Laserbeschichtungsschicht beeinflussen, der Rissdefekt.
Laserbeschichtung hat eine breite Anwendungsperspektive, aber ihre Nachteile begrenzen auch die Geschwindigkeit der Laserbeschichtung auf die industrielle Nutzung. Bei der Laserbeschichtung treten die Risse hauptsächlich an der nominalen Kontaktgrenzfläche auf und dehnen sich aus
1. Während des Laserbeschichtens reißen die Daten mit geringer Zähigkeit und schnellem Erhitzen und Abkühlen unter Druckspannung.
2. Die thermischen und physikalischen Eigenschaften der Ummantelung und des Substrats sind unterschiedlich, wie z. B. die Differenz des Ausdehnungskoeffizienten, der den Ummantelungsriss verursacht.
3. Die Kristallisationstrennung von Legierungselementen und die Inhomogenität der Makrozusammensetzung und Mikrostruktur verursachen Zugspannung;
4. Die Form und Dispersion von Verunreinigungen und Partikeln ist nicht gleichmäßig, was zu teilweisen Rissen führt.
5. Der Energieeintrag der Verkleidung ist zu gering und die Verkleidung ist nicht vollständig durchdrungen.
6. Poren und Verunreinigungen keimen und reißen;
7. Die komplexe Form und Struktur verursacht eine ungleichmäßige Wärmeübertragung und Diffusion während des Plattierens, leicht auftretende Risse und leicht ungleichmäßige Spannungen und Spannungskonzentrationen.
Für die Qualitätskontrolle der Laserbeschichtungsschicht haben Wissenschaftler im In- und Ausland viele Diskussionen über das Rissproblem der Laserbeschichtungsschicht geführt und verschiedene Möglichkeiten zur Überwindung des Problems der Rissbildung der Laserbeschichtungsschicht diskutiert. Unter Berücksichtigung des Designs der Laserbeschichtungsschicht wird eine Differentialformel zur Berechnung der Restspannung abgeleitet und das Konzept der Laserbeschichtungsphase vorgeschlagen. Es umfasst chemische Verträglichkeit, mikrostrukturelle Verträglichkeit und physikalische Verträglichkeit. Demnach kann wirksam verhindert werden, dass die Lasermantelschicht Risse bekommt. Zusätzlich wird vorgeschlagen, Daten zur Laserbeschichtungsschicht (einschließlich Legierungspulver und Matrix) durch Anpassen des Ausdehnungskoeffizienten von Laserbeschichtungsschichtdaten und Matrixdaten zu entwerfen. Um den Erstarrungsprozess des Lasermantels zu steuern, kann die Mikrostruktur-, Durchschnitts-, Verunreinigungs- und Segregationsmantelschicht erhalten werden, indem die Parameter des Laserbeschichtungsprozesses (Laserleistung, Abtastgeschwindigkeit der zweiten Geschwindigkeit, Pulverzufuhrrate und Überlappung des Abtaststrahls usw.) optimiert werden. ). Die Benetzbarkeit und Zähigkeit der Laserbeschichtungsschicht kann durch Zugabe einiger Legierungselemente oder Seltenerdoxide verbessert werden.
Zum Beispiel kann die absolute Benetzbarkeit von Keramik verbessert werden, indem eine bestimmte Menge an Y 2 O 3 hinzugefügt wird, wenn eine Al 2 O 3 - oder ZrO 2 -Keramikschicht in die nominelle Matrix laserbeschichtet wird. Um den Prozess der Laserbeschichtung zu verbessern, wurde vorgeschlagen, dass beim Verfahren der Laserbeschichtung das Vorheizen und die anschließende Wärmebehandlung angewendet werden sollten, um die Spannungsbeständigkeit der Verkleidungsschicht zu verringern; Xu Bofan und andere schlugen ein zweischichtiges Vorbeschichtungs-Beschichtungsverfahren und ein sekundäres Laser-Beschichtungsverfahren vor. Verwenden Sie Hilfsmethoden (z. B. elektromagnetisches Rühren, um das Laserbeschichten zu unterstützen). Die Anwendung des elektromagnetischen Rührens beim Laserbeschichten besteht darin, den Schmelzfluss im Laserschmelzpool mit Hilfe der elektromagnetischen Kraft zu erzwingen, den Schmelzfluss, die Wärme- und Stoffübertragung zu verbessern Brechen Sie im Erstarrungsprozess den Dendriten, erreichen Sie das Ziel der Verfeinerung und des Durchschnitts. Elektromagnetisches Rühren kann die Mikrostruktur der Mantelschicht verfeinern, die Mikrostruktur mitteln, die Entmischung und die Struktur der flauschigen Struktur verringern oder einschränken und die Fest-Flüssig-Grenze überwachen. Der Temperaturgradient verringert die Spannungskonzentration und verbessert die Zähigkeit der Beschichtung. Daher kann beim Lasermantelverfahren durch elektromagnetisches Rühren die durchschnittliche Mikrostruktur verfeinert, die Verunreinigung, der Temperaturgradient und die Spannungskonzentration verringert werden, um die Risse in der Lasermantelschicht zu verringern oder zurückzuhalten.
