Jeklo z nizko vsebnostjo ogljika zaradi nizkih proizvodnih stroškov igra nenadomestljivo vlogo v obrambni industriji, vesoljski industriji in vsakdanjem življenju, vendar je njegova nizka trdota in odpornost proti obrabi enostavna za obrabo ali poškodbo mehanske opreme, kar povzroči hude gospodarske izgube, grobe ocene, na svetu vsako leto zaradi obrabe, ki jo povzroči približno 40 % izgube materiala. Zaradi obrabe se mehanska oprema, sestavni deli in inženirski konstrukcijski deli pokvarijo in odpadejo do približno 80 %. Kako zmanjšati obrabo materialov, je postalo središče raziskovalcev.
Kot »zelena« tehnologija ponovne proizvodnje z visoko produktivnostjo in nizkim onesnaževanjem lahko lasersko oplaščenje proizvede prevleko z visoko zmogljivostjo na površini poceni in nizko zmogljivega matričnega materiala, zmanjša izgubo virov in zmanjša proizvodne stroške. Ker ima laserska obloga medatomsko vez, ima večjo vezno silo kot druge metode površinske obdelave, tako da ima površina matrike boljšo odpornost proti trenju in obrabi, odpornost proti koroziji, odpornost proti kavitacijski koroziji, odpornost proti visokotemperaturni oksidaciji in tako naprej. Zato ima tehnologija laserske obloge vedno več raziskav in uporabe pri pripravi visoko zmogljivih premazov, predelavi neučinkovitih delov in drugih vidikih, tržni obeti pa so precejšnji.
Parametri postopka laserskega oplaščanja
Lasersko oblaganje vključuje številne discipline, kot so materiali, fizika, kemija in metalurgija, postopek pa je precej zapleten. Poleg lastnosti laserskega sistema, matričnih materialov in materialov za obloge, ki so bili določeni, bodo tehnični parametri postopka laserske obloge, način podajanja materiala za oblogo in način skeniranja laserskega žarka pomembno vplivali na makroskopsko kakovost. , mikrostruktura in uporabnost laserske oplaščene plasti. Izbira procesnih parametrov pomembno vpliva na makroskopsko kakovost, mikrostrukturo in lastnosti obloge. Procesni parametri laserskega oplaščanja vključujejo predvsem moč laserja, velikost točke, hitrost skeniranja, stopnjo lepljenja in hitrost dovajanja prahu ali debelino predhodno premazanega prahu. Med postopkom oplaščenja je mogoče procesne parametre prilagoditi glede na sestavo prahu zlitine za oplaščenje in zahtevano zmogljivost. Glede na specifične pogoje obloge je optimizacija tehničnih parametrov pomembno zagotovilo za pripravo visokokakovostnih oblog.
Najboljše parametre postopka laserskega oplaščanja smo dosegli z uporabo širine, višine in globine obložnega sloja. Poudarjeno je tudi, da je najpomembnejša hitrost skeniranja, sledi ji moč laserja, najmanj pa defokus. Za različne obloge in podlage obstaja kritična specifična energijska vrednost za doseganje dobrega oblikovanja laserske obloge. Ko je specifična energija, porabljena v procesu oplaščenja, večja od kritične specifične energije, je mogoče pripraviti oplaščeno plast z dobro metalurško vezjo. Za isti material obloge in matriko, ko je specifična energija podobna, se na splošno uporablja nizka moč in majhna hitrost skeniranja. Hitrost segrevanja tega procesa je počasna, čas segrevanja je daljši, temperaturna razlika med plastjo obloge in matrično kovino je majhna, toplotna napetost je majhna in nagnjenost k razpokanju je majhna.
Material za oblaganje
Laserska obloga v glavnem izboljša delovanje z izboljšanjem fizikalnih in kemijskih lastnosti površine materiala substrata. Sestava določa zmogljivost, sestavo obloge pa v glavnem določa vrsta uporabljenega materiala obloge. Material obloge je ključni dejavnik, ki vpliva na učinkovitost obloge. Trenutno so glavni praški za obloge, ki se uporabljajo, prah samotaljivih zlitin, keramični prah in kompozitni materiali na osnovi zlata.
1. Samofluksni legirani prah
Prašek samofluksne zlitine se nanaša na prah dodajanja elementov B in Si v zlitine na osnovi železa, kobalta in niklja. B in Si igrata funkcijo samodeoksidacije in žlindranja v procesu laserske obloge. Žlindra z majhno specifično težo pokriva površino obloge, da zaščiti bazen staline in prepreči prekomerno oksidacijo bazena staline. Ta vrsta materiala ima dobro prilagodljivost navadnemu ogljikovemu jeklu, pripravljena površina prevleke je gladka, manj napak in lahko tvori odlično kombinacijo z matrico. Trenutno pogosto uporabljeni praški samotaljivih zlitin vključujejo predvsem tri vrste praškov: samotaljive zlitine na osnovi Ni, samotaljive zlitine na osnovi Co in samotaljive zlitine na osnovi Fe. Prah in matrični materiali iz samofluksne zlitine na osnovi Co na osnovi Ni imajo dobro omočljivost, močno odpornost proti koroziji, imajo določen samomazalni učinek pri visokih temperaturah, ker so stroški razmeroma visoki, običajno se uporabljajo v vesolju, nafti in drugih industrijskih področjih zahtevajo odpornost na utrujenost, odpornost proti koroziji, odpornost proti obrabi in odpornost na visoke temperature natančnih delov; Prah samofluksne zlitine na osnovi Fe ima določeno odpornost proti obrabi in nizko ceno, vendar je prevleka zlitine nagnjena k razpokanju, oksidaciji in poroznostim v procesu laserskega oplaščanja, ki se pogosto uporablja v obdelovancu z določenimi zahtevami glede odpornosti proti obrabi, in matrični material je večinoma lito železo in nizkoogljično jeklo.
2. Keramični prah
Keramični praškasti materiali veljajo za najboljšo izbiro za pripravo posebnih premazov zaradi svoje visoke trdote in trdnosti, odlične odpornosti proti obrabi, odpornosti proti koroziji in stabilnosti pri visokih temperaturah. Vendar pa imajo keramični materiali zelo nizko žilavost, večjo krhkost in večji koeficient toplotnega raztezanja, prevleko pa zlahka počijo. Da bi rešili to težavo, nekateri raziskovalci zmanjšajo nagnjenost prevleke k razpokanju z dodajanjem vmesne prehodne plasti ali celo dodajanjem oksidov TiO2 in CaO z visoko serijsko številko ekspanzije v keramični material, vendar so rezultati raziskav še vedno nezadovoljivi in potrebujejo nadaljnje raziskave .
3. Sestavljeni prah
Kompozitni prah je razvit za premagovanje resnih razpok, ki se lahko pojavijo med keramično prevleko in podlago zaradi lastnih razlik v lastnostih. Nanaša se na nov sistem materialov za obloge, ki nastane z dodajanjem različnih trdih materialov z visoko trdoto prahu kovine ali zlitine in enakomernim mešanjem. Trdi material se uporablja kot ojačitvena faza v plasti laserske obloge, kovinski ali zlitinski prah pa v glavnem deluje kot vezna faza in prehodna plast, ki lahko spodbuja dober prehod med trdim materialom in kovinsko matriko, tako da obloga je dobro oblikovana in ima visoko trdoto. Trdi materiali so v glavnem sestavljeni iz keramičnih materialov z visokim tališčem in visoko trdoto. Kovinske zlitine v prahu so v glavnem Fe baza, Ni baza in Co baza tri vrste samofluksne zlitine v prahu. Metoda dodajanja trdih materialov: najprej se prah trdega materiala neposredno doda prahu kovinske zlitine in enakomerno premeša; Drugi je v obliki zlitine, prašno prevlečene s trdimi materiali. V skladu z dejanskimi pogoji uporabe je mogoče prah kovinske zlitine, ki se ujema z ustrezno trdo ojačitvijo, enakomerno zmešati, da se oblikuje zahtevani kompozitni prah. Keramično ojačana kovinska matrična kompozitna prevleka je pripravljena na izbranem matričnem materialu s tehnologijo laserskega oplaščanja, ki ne samo, da ima obloga visoko trdnost in žilavost, ampak tudi v celoti izkoristi fazo trdega utrjevanja za izboljšanje učinkovitosti matrične kovine. gradivo, ki je postalo vroča raziskovalna tema.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko podjetje, specializirano za raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo avtomatskega laserskega stroja za oblaganje, visokohitrostnega laserskega stroja za oblaganje, laserskega kalilnega stroja, laserskega varilnega stroja in opreme za lasersko 3D tiskanje. Naši izdelki so stroškovno učinkoviti in se prodajajo doma in v tujini. Če vas zanimajo naši izdelki, nas kontaktirajte na bob@gshenglaser.com.