Analiza și soluțiile defectelor comune la placarea cu laser

Ca tehnologie de bază pentru consolidarea suprafeței și repararea echipamentelor de ultimă generație,Placare cu laserrealizează lipirea metalurgică între pulberea de aliaj și suprafața substratului printr-un fascicul laser de înaltă energie-, care poate îmbunătăți semnificativ proprietățile cheie ale pieselor de prelucrat, cum ar fi rezistența la uzură și rezistența la coroziune. Cu toate acestea, afectate de factori multipli, inclusiv gradul de potrivire al parametrilor procesului, caracteristicile pulberii, starea substratului și condițiile de mediu, defecte precum porozitatea, fisurile, lipsa de fuziune și denivelările suprafeței sunt predispuse să apară în timpul procesului de placare. Aceste defecte vor reduce serios calitatea și durata de viață a stratului de placare și chiar vor duce la defectarea piesei de prelucrat. Prin urmare, identificarea cu precizie a tipurilor de defecte, analizarea cauzelor acestora și adoptarea de soluții țintite sunt cruciale pentru a asigura aplicarea industrială a tehnologiei de placare cu laser.

În timpulPlacare cu laserproces, porozitatea și fisurile sunt cele două defecte cele mai tipice și dăunătoare. Porozitatea provine în principal din absorbția umidității și conținutul intern de gaz al pulberii umede sau gazul generat de descompunerea petelor de ulei și a solzilor de oxid de pe suprafața substratului; dacă bazinul topit există pentru un timp prea scurt, gazul nu poate scăpa în timp, formând astfel pori. Fisurile sunt împărțite în fisuri la cald și fisuri reci: fisurile la cald sunt induse în mare parte de compoziția complexă de aliaj a stratului de placare, formarea de faze eutectice cu topire scăzută-în timpul solidificării, combinate cu stresul termic generat de încălzirea și răcirea rapidă; fisurile la rece sunt cauzate în principal de diferențele excesive de coeficienți de dilatare termică dintre substrat și stratul de placare și de fragilitatea ridicată a structurii întărite a substratului. În plus, lipsa defectelor de fuziune rezultă din puterea laser insuficientă, viteza excesivă de scanare sau alimentarea instabilă cu pulbere, care împiedică legarea metalurgică eficientă între pulbere și substrat; neuniformitatea suprafeței este strâns legată de viteza de scanare, rata de alimentare cu pulbere și distribuția neuniformă a energiei laser.

În funcție de cauzele diferitelor defecte, trebuie construit un sistem complet de soluții de proces-de „control sursă + optimizare proces + post-procesare”. Pentru porozitate, pulberea trebuie uscată-la vid la 120–150 de grade timp de 2–4 ore pentru a îndepărta umezeala înainte de utilizare; suprafața substratului trebuie sablată și curățată pentru a îndepărta impuritățile înaintePlacare cu laser; în același timp, puterea laserului și viteza de scanare ar trebui optimizate pentru a asigura un timp de existență suficient al bazinului de topire. Pentru a preveni și a controla fisurile, este necesar să selectați pulberea de placare care se potrivește cu coeficientul de dilatare termică al substratului, să preîncălziți substratul la 200-400 de grade, să adoptați placarea cu mai multe straturi și mai multe treceri și apoi să efectuați un tratament de temperare la temperatură joasă pentru a elibera stresul. Pentru lipsa fuziunii, este necesar să se ajusteze cu precizie densitatea energiei laser pentru a topi suprafața substratului și pentru a asigura stabilitatea sistemului de alimentare cu pulbere; pentru a rezolva problema denivelării suprafeței, aceasta poate fi realizată prin reducerea vitezei de scanare și potrivirea ratei de alimentare cu pulbere cu energia laser; pentru piesele de prelucrat care necesită precizie ridicată, pot fi adăugate procese de prelucrare ulterioare.

Prevenirea și controlulPlacare cu laserdefectele constă în esență în potrivirea precisă a parametrilor procesului, proprietăților materialelor și condițiilor de mediu. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de procesare cu laser, aplicarea unor mijloace inteligente, cum ar fi modelarea spotului și monitorizarea-în timp real, oferă o nouă cale pentru identificarea precisă și reglarea dinamică a defectelor. În viitor,-cercetarea aprofundată asupra mecanismului de reacție metalurgică în timpul procesului de placare, combinată cu optimizarea inteligentă a procesului, va reduce și mai mult rata defectelor, va promova aplicarea mai largă a tehnologiei de placare cu laser în-producția de ultimă generație, repararea echipamentelor și alte domenii și va oferi suport tehnic de încredere pentru îmbunătățirea performanței echipamentului și extinderea duratei de viață.