Estudi sobre la influència dels paràmetres del procés de revestiment làser d’alta velocitat sobre la microestructura i les propietats de les capes de revestiment
La tecnologia de revestiment làser prepara un recobriment metal·lúrgicament unit a la superfície del substrat afegint materials i utilitzant làser com a font de calor, realitzant la modificació i reparació de la superfície del material i s’utilitza àmpliament en camps industrials. Aquest treball pren la tecnologia de revestiment làser d’ultra velocitat com a objecte d’investigació per explorar la influència dels seus paràmetres de procés en la microestructura i les propietats mecàniques del recobriment d’acer d’alta velocitat M2 a la superfície del substrat d’acer de 9CR2MO.
Limitacions de la tecnologia tradicional de revestiment làser
Tot i que el revestiment tradicional làser té avantatges com l’estructura de recobriment uniforme i l’entrada de calor baixa, té defectes evidents: la taxa de dilució sovint supera el 10%, requerint un recobriment més gruixut per aconseguir l’efecte protector i la rugositat superficial és elevada, requerint un processament posterior, donant lloc a residus materials; L’energia làser es concentra a la piscina fos del substrat, que és propensa a l’estrès i a les esquerdes; L’eficiència del revestiment de grans àrees és baixa, restringint la promoció de la tecnologia.
Característiques innovadores de la tecnologia de revestiment làser d’ultra velocitat
Per resoldre els problemes de la tecnologia tradicional, l’Institut HOF Laser Technology Research Institute va desenvolupar equips de revestiment làser d’ultra alta velocitat el 2017. Aquesta tecnologia adopta el mètode d’alimentació de pols coaxial, controlant la convergència de pols en el feix làser per sobre de la piscina fos La piscina, reduint així l’entrada de calor al substrat i millorant molt la taxa d’eficiència i d’utilització de pols.
Influir en la llei dels paràmetres del procés en la microestructura de les capes de revestiment
Els estudis han demostrat que els paràmetres del procés tenen un impacte significatiu en la mida del gra de la capa de revestiment: quan la potència del làser és més alta, la mida del gra augmenta significativament; Com més gran sigui la velocitat de revestiment, més petita és la mida del gra; Quan el recanvi de revestiment disminueix, la mida del gra tendeix a augmentar. En general, amb l’augment de la densitat d’energia, la mida del gra mostra una tendència creixent, entre la qual la influència de la potència làser és més destacada.
Efecte dels paràmetres de procés sobre les propietats de les capes de revestiment
Els paràmetres de procés tenen una gran influència en la microhardness de la capa de revestiment: quan la potència làser és més alta, la duresa de la capa de revestiment augmenta i la distribució de duresa dins de la capa és uniforme amb petites fluctuacions; Quan la velocitat de revestiment disminueix, la microhardness augmenta significativament; Quan augmenta l’espai de la capa de revestiment, la microhardness disminueix; Quan la densitat d’energia augmenta, la microhardness augmenta significativament, però quan la densitat d’energia és baixa, la formació de la capa de revestiment és deficient, cosa que dificulta l’obtenció d’un bon superposició de passos multi-passos.
Components bàsics del sistema de revestiment làser
Resum de la investigació i valor de l'aplicació
En resum, l’ajust dels paràmetres del procés del revestiment làser d’ultra alta velocitat i l’augment de la densitat d’energia d’entrada de la capa de revestiment pot fer més uniforme la microhardness de la capa de revestiment i la duresa mitjana millorada. Això proporciona una base tècnica per obtenir capes de revestiment de major qualitat i té una gran importància per ampliar la gamma d’aplicacions de tecnologia de deposició làser d’alta velocitat i promoure la seva popularització i aplicació.