Вивчення впливу параметрів процесу високошвидкісного лазерного обшивки на мікроструктуру та властивості шарів для облицювання
Технологія лазерної облицювання готує металургійне покриття на поверхні підкладки, додавши матеріали та використовуючи лазер як джерело тепла, реалізуючи модифікацію та ремонт поверхні матеріалу та широко використовується в промислових полях. У цьому документі є надвисока швидкісна технологія лазерної облицювання як дослідницький об'єкт для вивчення впливу його параметрів процесу на мікроструктуру та механічні властивості високошвидкісного сталевого покриття M2 на поверхні сталевого підкладки 9CR2MO.
Обмеження традиційної технології лазерної облицювання
Хоча традиційна лазерна облицювання має такі переваги, як рівномірна структура покриття та низький тепловий вхід, вона має очевидні дефекти: швидкість розведення часто перевищує 10%, що вимагає більш товстого покриття для досягнення захисного ефекту, а шорсткість поверхні висока, що вимагає подальшої переробки, що призводить до відходів матеріалів; Лазерна енергія концентрується в розплавленому басейні субстрату, який схильний до стресу і тріщин; Ефективність обшивки великої площі низька, обмежує просування технології.
Інноваційні характеристики надвисокої швидкості лазерної обшивки
To solve the problems of traditional technology, the Hof Laser Technology Research Institute developed ultra-high-speed laser cladding equipment in 2017. This technology adopts the coaxial powder feeding method, controlling the convergence of powder in the laser beam above the molten pool, so that most of the laser energy directly acts on the powder, making the powder in a molten or semi-molten state before reaching the molten pool, thereby reducing the heat input to Субстрат і значно підвищення ефективності обшивки та швидкість використання порошку.
ЗАКОН ЗАКОН ПАРАМЕТРИ ПРОЦЕСУ на мікроструктурі облицювальних шарів
Дослідження показали, що параметри процесу мають значний вплив на розмір зерна шару облицювання: коли потужність лазера вища, розмір зерна значно збільшується; Чим вище швидкість обшивки, тим менший розмір зерна; Коли відстань за проходження обшивки зменшується, розмір зерна має тенденцію до збільшення. Загалом, зі збільшенням щільності енергії розмір зерна показує зростаючу тенденцію, серед якої вплив лазерної потужності є більш помітним.
Вплив параметрів процесу на властивості шарів
Параметри процесу мають великий вплив на мікрохардність шару облицювання: Коли потужність лазера вище, твердість шару облицювання збільшується, а розподіл твердості всередині шару рівномірний з невеликими коливаннями; Коли швидкість обшивки зменшується, мікрохарство значно збільшується; Коли збільшується інтервал шару обшивки, мікрохарство зменшується; Коли щільність енергії збільшується, мікрохарство значно збільшується, але коли щільність енергії низька, утворення шару облицювання є поганим, що ускладнює досягнення хорошого багатокласного перекриття.
Основні компоненти системи лазерної облицювання
Підсумок досліджень та значення додатків
Підсумовуючи, коригування параметрів процесу лазерної обшивки надвисокої швидкості та збільшення щільності вхідної енергії шару облицювання може зробити мікрохардність шару облицювання більш рівномірною, а середня твердість значно покращилася. Це забезпечує технічну основу для отримання високоякісних облицювальних шарів і має велике значення для розширення діапазону застосувань технології лазерного осадження надвисокої швидкості та сприяння її популяризації та застосуванню.