Lo spessore dello strato di rivestimento laser può essere superiore a 3,5 mm. La ricerca mostra che più è spesso lo strato di rivestimento, maggiori sono i difetti dello strato di rivestimento. Il difetto comune nello strato di rivestimento è la porosità.
Le cause della porosità nel rivestimento laser sono le seguenti
1. Nel processo di rivestimento laser, il gas di manutenzione non mantiene bene il rivestimento laser, il che fa entrare ossigeno e idrogeno nell'aria nello strato di rivestimento (a volte ci sono componenti di gas di manutenzione).
2. La composizione a basso punto di fusione (compreso il legante) e il vapore volatilizzato nello strato di rivestimento non verranno separati ripetutamente, formando pori.
3. C'è umidità nello strato di polvere e la materia organica e il vapore acqueo non verranno separati per formare pori durante il processo di rivestimento.
4. Selezione impropria dei parametri del processo laser, come i pori formati dallo strato di eccitazione. I problemi di qualità dello strato di rivestimento laser sono i seguenti: rugosità nominale; rapporto di diluizione dello strato di rivestimento e resistenza del giunto metallurgico; porosità, drogaggio, in particolare spaziatura delle fessure dello strato di rivestimento. Attualmente, uno dei problemi più importanti che influenzano la qualità dello strato di rivestimento laser è il difetto della fessura.
Il rivestimento laser ha un'ampia prospettiva di applicazione, ma i suoi svantaggi limitano anche la velocità del rivestimento laser all'utilizzo industriale. Nel rivestimento laser, le crepe si verificano principalmente e si espandono all'interfaccia di contatto nominale
1. Durante il rivestimento laser, i dati con scarsa tenacità e riscaldamento e raffreddamento rapidi si incrinano sotto stress di compressione;
2. Le proprietà termiche e fisiche del rivestimento e del substrato sono diverse, come la differenza del coefficiente di dilatazione, che crea crepe nel rivestimento;
3. La segregazione per cristallizzazione degli elementi di lega e la disomogeneità di macro composizione e microstruttura causano stress di trazione;
4. La forma e la dispersione di impurità e particelle non sono uniformi, con conseguente fessurazione parziale;
5. L'apporto energetico del rivestimento è troppo basso e il rivestimento non è completamente penetrato;
6. I pori e le impurità germinano e si rompono;
7. La forma e la struttura complesse causeranno un trasferimento e una diffusione del calore non uniformi durante il rivestimento, crepe facili da apparire e facili da causare stress e concentrazione delle sollecitazioni irregolari.
Per il controllo di qualità dello strato di rivestimento laser, gli studiosi in patria e all'estero hanno condotto molte discussioni sul problema delle fessurazioni dello strato di rivestimento laser e hanno discusso vari modi per superare il problema della fessurazione dello strato di rivestimento laser. Considerando il progetto dello strato di rivestimento laser, viene derivata una formula differenziale per il calcolo dello stress residuo e viene proposto il concetto di fase di rivestimento laser. Comprende compatibilità chimica, compatibilità microstrutturale e compatibilità fisica. Di conseguenza, è possibile impedire efficacemente la rottura dello strato di rivestimento laser. Inoltre, si propone di progettare i dati dello strato di rivestimento laser (comprese la polvere di lega e la matrice) facendo corrispondere il coefficiente di espansione dei dati dello strato di rivestimento laser e i dati della matrice. Al fine di controllare il processo di solidificazione del rivestimento laser, lo strato di rivestimento microstruttura, medio, privo di impurità e segregazione può essere ottenuto ottimizzando i parametri del processo di rivestimento laser (potenza laser, lettura della seconda velocità di scansione, velocità di alimentazione della polvere e sovrapposizione del raggio di scansione, ecc. ). La bagnabilità e la tenacità dello strato di rivestimento laser possono essere migliorate aggiungendo alcuni elementi di lega o ossidi di terre rare.
Ad esempio, l'assoluta bagnabilità della ceramica può essere migliorata aggiungendo una certa quantità di Y2O3 durante il rivestimento laser dello strato ceramico Al2O3 o ZrO2 nella matrice nominale. Al fine di migliorare il processo di rivestimento laser, è stato proposto che nel processo di rivestimento laser, il preriscaldamento e il successivo trattamento termico debbano essere adottati per ridurre la resistenza allo stress dello strato di rivestimento; Xu Bofan e altri hanno proposto un metodo di rivestimento preliminare a doppio strato e un metodo di rivestimento laser secondario. Utilizzare metodi di aiuto (ad es. Agitazione elettromagnetica per aiutare il rivestimento laser) L'applicazione dell'agitazione elettromagnetica nel processo di rivestimento laser serve a forzare il flusso di fusione nel bagno di fusione laser con l'aiuto della forza elettromagnetica, migliorare il flusso di fusione, il calore e il trasferimento di massa nel processo di solidificazione, rompere il dendrite, raggiungere l'obiettivo di raffinatezza e media. L'agitazione elettromagnetica può perfezionare la microstruttura dello strato di rivestimento, mediare la microstruttura, ridurre o limitare la segregazione e la struttura della struttura soffice e monitorare il confine solido-liquido Il gradiente di temperatura riduce la concentrazione di stress e migliora la tenacità del rivestimento. Pertanto, nel processo di rivestimento laser, l'agitazione elettromagnetica può affinare la microstruttura media, ridurre l'impurità, il gradiente di temperatura e la concentrazione di stress, in modo da ridurre o contenere le crepe nello strato di rivestimento laser.
