Undersøgelse af påvirkningen af højhastigheds laserbeklædningsprocesparametre på mikrostrukturen og egenskaberne ved beklædningslag
Laserbeklædningsteknologi forbereder en metallurgisk bundet belægning på substratoverfladen ved at tilføje materialer og bruge laser som varmekilden, realisere materialoverflademodifikation og reparation og er vidt brugt i industrielle felter. Dette papir tager den ultrahøjhøjhastigheds laserbeklædningsteknologi som forskningsobjektet for at undersøge påvirkningen af dets procesparametre på mikrostrukturen og mekaniske egenskaber ved M2-high-speed stålbelægning på overfladen af 9CR2MO stålsubstrat.
Begrænsninger af traditionel laserbeklædningsteknologi
Selvom traditionel laserbeklædning har fordele såsom ensartet belægningsstruktur og lav varmeindgang, har den åbenlyse defekter: fortyndingshastigheden overstiger ofte 10%, hvilket kræver en tykkere belægning for at opnå den beskyttende virkning, og overfladegrødet er høj, hvilket kræver efterfølgende behandling, hvilket resulterer i materialeaffald; Laserenergien er koncentreret i den smeltede pool, der er tilbøjelig til stress og revner; Effektiviteten af beklædning i stort område er lav, hvilket begrænser fremme af teknologien.
Innovative egenskaber ved ultrahøj hastighed laserbeklædningsteknologi
For at løse problemerne inden for traditionel teknologi, udviklede HOF Lasert Technology Research Institute ultrahøjhøjhastighedslaserbeklædningsudstyr i 2017. Denne teknologi vedtager coaxial pulverfodringsmetoden, kontrollerer konvergensen af pulver i laserstrålen over den smelte pool, så det meste af laserenergien direkte virker på pulver derved reducerer varmeindgangen til underlaget og forbedrer den beklædningseffektivitet og pulverudnyttelseshastighed i høj grad.
Indflydelseslov om procesparametre på mikrostrukturen af beklædningslag
Undersøgelser har vist, at procesparametre har en betydelig indflydelse på kornstørrelsen på beklædningslaget: Når laserkraften er højere, øges kornstørrelsen markant; Jo højere beklædningshastighed, jo mindre er kornstørrelsen; Når den beklædningspasningsafstand falder, er kornstørrelsen en tendens til at stige. Generelt viser kornstørrelsen med stigningen i energitætheden en stigende tendens, blandt hvilke påvirkningen af laserkraft er mere fremtrædende.
Effekt af procesparametre på egenskaberne ved beklædningslag
Procesparametre har en stor indflydelse på mikrohårdheden i beklædningslaget: når laserkraften er højere, øges hårdheden af beklædningslaget, og hårdhedsfordelingen i laget er ensartet med små udsving; Når beklædningshastigheden falder, øges mikrohårdheden markant; Når afstand til beklædningslaget øges, falder mikrohårdheden; Når energitætheden øges, øges mikrohårdheden markant, men når energitætheden er lav, er dannelsen af beklædningslaget dårlig, hvilket gør det vanskeligt at opnå god multi-pass overlapning.
Kernekomponenter i laserbeklædningssystem
Forskningsoversigt og applikationsværdi
Kortfattet kan justering af procesparametrene for ultrahøjhøjhastighedslaserbeklædning og øge indgangsenergitætheden af beklædningslaget gøre mikrohårdheden i beklædningslaget mere ensartet og den gennemsnitlige hårdhed markant forbedret. Dette giver et teknisk grundlag for at få beklædningsbeklædning af højere kvalitet og er af stor betydning for at udvide applikationsområdet for ultrahøjhastigheds laseraflejringsteknologi og fremme dens popularisering og anvendelse.