L'acer baix en carboni a causa dels baixos costos de producció, a la indústria de defensa, aeroespacial i la vida diària té un paper insubstituïble, però la seva baixa duresa i resistència al desgast, fàcil de fer que l'equip mecànic desgasti fallades o danys, resultant en pèrdues econòmiques greus, estimacions aproximades, el món cada any a causa del desgast causat per al voltant del 40% de la pèrdua de material, a causa del desgast, els equips mecànics, els components i les peces estructurals d'enginyeria fallen i es descarten fins al 80%. Com reduir el desgast dels materials s'ha convertit en el focus dels investigadors.
Com a tecnologia de remanufactura "verda" amb alta productivitat i baixa contaminació, el revestiment làser pot produir un recobriment d'alt rendiment a la superfície d'un material de matriu barat i de baix rendiment, reduir els residus de recursos i reduir els costos de producció. Com que el revestiment làser té unió interatòmica, té una força d'unió més gran que altres mètodes de tractament superficial, de manera que la superfície de la matriu té una millor resistència a la fricció i al desgast, resistència a la corrosió, resistència a la corrosió per cavitació, resistència a l'oxidació a alta temperatura, etc. Per tant, la tecnologia de revestiment làser té una investigació i aplicació cada cop més àmplia en la preparació de recobriments d'alt rendiment, la remanufactura de peces ineficaces i altres aspectes, i la perspectiva del mercat és bastant considerable.
Paràmetres del procés de revestiment làser
El revestiment làser implica moltes disciplines com els materials, la física, la química i la metal·lúrgia, i el procés és força complex. A més de les propietats del sistema làser, els materials de matriu i els materials de revestiment que s'han determinat, els paràmetres tècnics del procés de revestiment làser, el mode d'alimentació del material de revestiment i el mode d'escaneig del raig làser tindran una influència important en la qualitat macroscòpica. , microestructura i capacitat de servei de la capa de revestiment làser. La selecció dels paràmetres del procés té un efecte important en la qualitat macroscòpica, la microestructura i les propietats de la capa de revestiment. Els paràmetres de procés del revestiment làser inclouen principalment la potència del làser, la mida del punt, la velocitat d'escaneig, la velocitat d'enllaç i la velocitat d'alimentació de la pols o el gruix de la pols prerevestida. Durant el procés de revestiment, els paràmetres del procés es poden ajustar segons la composició de la pols d'aliatge de revestiment i el rendiment requerit. Segons les condicions específiques de revestiment, l'optimització dels paràmetres tècnics és una garantia important per a la preparació de capes de revestiment d'alta qualitat.
Els millors paràmetres del procés de revestiment làser es van obtenir utilitzant l'amplada, l'alçada i la profunditat de la capa de revestiment. També es destaca que la velocitat d'escaneig és el factor més important, seguit de la potència del làser, i el desenfocament és el factor menys important. Per a diferents materials i substrats de revestiment, hi ha un valor energètic específic crític per aconseguir una bona formació del revestiment làser. Quan l'energia específica utilitzada en el procés de revestiment és superior a l'energia específica crítica, es pot preparar la capa de revestiment amb una bona unió metal·lúrgica. Per al mateix material de revestiment i matriu, quan l'energia específica és similar, generalment s'utilitza una potència baixa i una velocitat d'escaneig reduïda. La velocitat d'escalfament d'aquest procés és lenta, el temps d'escalfament és més llarg, la diferència de temperatura entre la capa de revestiment i el metall de la matriu és petita, l'estrès tèrmic és petit i la tendència al trencament és petita.
Material de revestiment
El revestiment làser millora principalment el rendiment millorant les propietats físiques i químiques de la superfície del material del substrat. La composició determina el rendiment i la composició de la capa de revestiment està determinada principalment pel tipus de material de revestiment utilitzat. El material de revestiment és un factor clau que afecta el rendiment de la capa de revestiment. Actualment, les principals pols de revestiment utilitzades són la pols d'aliatge autofusible, la pols ceràmica i els materials compostos a base d'or.
1. Pols d'aliatge autofluixant
La pols d'aliatge autofluent es refereix a la pols d'afegir elements B i Si en aliatges de ferro, cobalt i níquel. B i Si exerceixen les funcions d'autodesoxidació i escòria en el procés de revestiment làser. L'escòria amb petita gravetat específica cobreix la superfície de la capa de revestiment per protegir la piscina fosa i evitar l'oxidació excessiva de la piscina fosa. Aquest tipus de material té una bona adaptabilitat a l'acer al carboni normal, la superfície de recobriment preparada és llisa, menys defectes i pot formar una excel·lent combinació amb la matriu. Actualment, les pols d'aliatge autofusible d'ús habitual inclouen principalment tres tipus de pols: aliatge autofusible basat en Ni, aliatge autofusible basat en Co i aliatge autofusible basat en Fe. Els materials de matriu i pols d'aliatge autofluixant basats en Co, basats en Ni, tenen una bona humectabilitat, una forta resistència a la corrosió, tenen un cert efecte autolubricant en condicions d'alta temperatura, perquè el cost és relativament alt, s'utilitza generalment en aeroespacial i petroli i altres camps industrials. requereixen resistència a la fatiga, resistència a la corrosió, resistència al desgast i resistència a alta temperatura de peces de precisió; La pols d'aliatge autofluxable a base de Fe té una certa resistència al desgast i un preu baix, però el recobriment d'aliatge és propens a esquerdes, oxidació i defectes de porositat en el procés de revestiment làser, que s'utilitza àmpliament a la peça amb certs requisits de resistència al desgast, i el El material de la matriu és principalment ferro colat i acer baix en carboni.
2. Pols de ceràmica
Els materials ceràmics en pols es consideren la millor opció per preparar recobriments de rendiment especial per la seva alta duresa i resistència, excel·lent resistència al desgast, resistència a la corrosió i estabilitat a alta temperatura. Tanmateix, els materials ceràmics tenen una tenacitat molt baixa, una major fragilitat i un major coeficient d'expansió tèrmica, i el recobriment és fàcil de trencar. Per resoldre aquest problema, alguns investigadors redueixen la tendència al trencament del recobriment afegint una capa de transició intermèdia o fins i tot afegint òxids de TiO2 i CaO amb un nombre de sèrie d'expansió elevat al material ceràmic, però els resultats de la investigació encara no són satisfactoris i necessiten més investigacions. .
3. Pols compost
La pols composta està desenvolupada per superar les greus esquerdes que es poden produir entre el recobriment ceràmic i el substrat a causa de les seves pròpies diferències de propietat. Es refereix a un nou sistema de material de revestiment format afegint una varietat de materials durs amb alta duresa a la pols de metall o aliatge i barrejant-los de manera uniforme. El material dur s'utilitza com a fase d'enfortiment a la capa de revestiment làser, i la pols metàl·lica o d'aliatge actua principalment com a fase d'unió i capa de transició, que pot promoure la bona transició entre el material dur i la matriu metàl·lica, de manera que la La capa de revestiment està ben formada i té una alta duresa. Els materials durs es componen principalment de materials ceràmics amb alt punt de fusió i alta duresa. La pols d'aliatge metàl·lic és principalment la base de Fe, la base de Ni i la base de Co, tres tipus de pols d'aliatge autofluent. El mètode d'afegir materials durs: primer, la pols de material dur s'afegeix directament a la pols d'aliatge metàl·lic i es barreja uniformement; L'altre és en forma de pols d'aliatge recobert amb materials durs. Segons les condicions reals d'aplicació, la pols d'aliatge de base metàl·lica combinada amb el reforç dur corresponent es pot barrejar uniformement per formar la pols composta necessària. El recobriment compost de matriu metàl·lica reforçada amb ceràmica es prepara al material de la matriu seleccionat mitjançant la tecnologia de revestiment làser, que no només fa que la capa de revestiment tingui una gran resistència i duresa, sinó que també aprofita plenament la fase d'enduriment dur per millorar el rendiment del metall de la matriu. material, que s'ha convertit en un tema candent de recerca.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. és una empresa d'alta tecnologia especialitzada en R + D, fabricació i venda de màquines de revestiment làser automàtica, màquines de revestiment làser d'alta velocitat, màquines d'extinció làser, màquina de soldadura làser i equips d'impressió làser 3D. Els nostres productes són rendibles i es venen a nivell nacional i estranger. Si esteu interessats en els nostres productes, poseu-vos en contacte amb nosaltres a bob@gshenglaser.com.