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xags2022
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[交流]
影響熔覆層質(zhì)量的主因素有哪些
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熔覆層的質(zhì)量直接影響其性能。影響熔覆層質(zhì)量的主要因素有材料性能、光束質(zhì)量、工藝參數(shù)、外部環(huán)境等。而熔覆層的質(zhì)量問題主要的有裂紋、氧化燒損、粗糙度、稀釋率等，下面國盛激光就來給大家說說這幾個熔覆層的質(zhì)量問題： 1. 裂縫 在激光熔覆過程中，由于高能量密度激光束的快速加熱和熔化，在熔覆層和基體之間產(chǎn)生很大的溫度梯度。在隨后的快速冷卻中，這種溫度梯度會造成熔合層與基體的體積膨脹和收縮的不一致，使它們相互抑制，形成熔合層的內(nèi)應(yīng)力。這種應(yīng)力通常是拉應(yīng)力，往往會導(dǎo)致熔覆層開裂和基體變形。 根據(jù)裂紋的位置，將裂紋分為熔合層裂紋、界面基體裂紋和搭接區(qū)裂紋。界面基體裂紋是最常見的。熔覆基體材料在一定溫度下進(jìn)行預(yù)熱和后續(xù)處理，將有效降低溫度梯度，減少熱應(yīng)力，有利于抑制熔覆層裂紋的發(fā)生。然而，預(yù)熱和慢速冷卻削弱了激光快速加熱和快速冷卻的優(yōu)勢。增加Ni含量可以有效降低Fe-Cr-Ni-B-Si熔覆層的開裂敏感性。適當(dāng)提高能量密度可以顯著降低裂紋傾向，在熔池中施加電磁攪拌也可以減少裂紋。對于每種涂層，應(yīng)盡量減少涂層的厚度，可以用平面應(yīng)力狀態(tài)代替應(yīng)變狀態(tài)，這樣可以減少開裂的傾向。 復(fù)合涂層技術(shù)還可以降低開裂傾向，在基體和涂層之間引入一個中間過渡層，使涂層的成分和性能沿厚度方向連續(xù)變化。金屬基體與陶瓷相涂層之間沒有明顯的界面，能有效削弱涂層中的應(yīng)力，提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，減少裂紋的發(fā)生，但工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。 2. 基體材料的變形，防止基體材料變形，一般采用以下措施： (1)采用熱處理消除基體材料的內(nèi)應(yīng)力; (2)盡量選擇較薄的包層。 (3)采用預(yù)熱和后置處理工藝。 (4)通過預(yù)應(yīng)力張拉、預(yù)變形或夾緊，減少或防止基材變形。 3. 氧化和燒損 在高能激光的作用下，如何減少合金元素的氧化和燒損也是需要解決的問題。目前最常用的方法是實(shí)施氬氣保護(hù)，但應(yīng)注意氣體流變性。氦氣保護(hù)優(yōu)于氬氣和氮?dú)�，并產(chǎn)生最好的表面光潔度，最精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)，最高的冷卻速度，最高的表面硬度，但氦氣也有最高的成本。 4. 表面粗糙度 激光熔覆容易造成表面不均勻，即起皺，導(dǎo)致表面粗糙度增加。產(chǎn)生起皺現(xiàn)象的主要原因是在激光的作用下，合金熔池表面存在較大的徑向表面張力梯度。這種較大的徑向表面張力梯度具有雙重作用，它不僅造成合金元素在高溫下的快速混合，而且導(dǎo)致其凝固表面的不均勻性。 5. 稀釋率 在激光熔覆過程中，稀釋率預(yù)計(jì)在5%以內(nèi)，以確保高性能的表面。當(dāng)使用同步送粉法時，粉末流率是決定稀釋率的最重要因素。當(dāng)送粉速度較小時，稀釋率隨掃描速度的增加而減小。送粉速度較高時，稀釋率隨掃描速度的增大而增大，這可以用粉末流動產(chǎn)生的熱屏蔽效應(yīng)來解釋。采用矩形光束可以降低熔覆層的稀釋率。但稀釋率不能太小，否則基體材料得不到充分熔化，與熔覆層的結(jié)合力下降，容易造成涂層脫落。 國盛激光從事自動化激光熔覆設(shè)備、高速激光熔覆設(shè)備、激光淬火設(shè)備、激光焊接設(shè)備、3D打印設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售于一體的企業(yè)。為客戶提供結(jié)構(gòu)功能一體化激光增材制造技術(shù)的全套解決方案。國盛激光始終重視創(chuàng)新和研發(fā)，工程師團(tuán)隊(duì)涵蓋激光熔覆設(shè)備等項(xiàng)目研發(fā)、設(shè)計(jì)、開發(fā)、檢測、分析、售前售后服務(wù)等。憑借龐大的技術(shù)資源，雄厚的研發(fā)力量，先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，快速的交付周期，靈活的技術(shù)服務(wù)，為客戶提供高性價(jià)比的產(chǎn)品與服務(wù)。 公司遵循“精益求精、永不止步”的企業(yè)宗旨，融合科學(xué)、高效、合作、共贏的經(jīng)營管理模式，倡導(dǎo)“質(zhì)量第一、誠實(shí)守信、持續(xù)發(fā)展、團(tuán)隊(duì)合作”的企業(yè)文化，為客戶提供激光增材制造、激光修復(fù)、3D打印一體化解決方案，并與客戶開展多層次、多領(lǐng)域的合作。 |
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