Roztwór
Rozcieńczenie jest ważnym parametrem pomiaru jakości procesu napawania laserowego, pozwalającym ilościowo opisać stopień zmiany składu spowodowanej wtopieniem się określonych materiałów w powłokę.
Stopień rozcieńczenia można obliczyć metodą geometryczną, mierząc pole przekroju poprzecznego powłoki: stopień rozcieńczenia=powierzchnia topnienia matrycy /(powierzchnia powłoki + powierzchnia topnienia matrycy) x100%.
Gdy grubość powłoki i gęstość mocy są stałe, rozcieńczenie wzrasta wraz ze wzrostem gęstości energii lasera. Im większa gęstość energii i im więcej obszarów topnienia podłoża, tym większa zmiana składu powłoki. Gdy grubość powłoki proszkowej maleje, wzrasta rozcieńczenie powłoki. Przeciwnie, wraz ze wzrostem grubości powłoki proszkowej rozcieńczenie maleje, ponieważ wzrost grubości powłoki proszkowej ogranicza wzrost głębokości wtapiania się osnowy. Wyniki pokazują, że rozcieńczenie maleje wraz ze wzrostem prędkości skanowania i szybkości podawania proszku, gdy parametry obróbki laserowej pozostają niezmienione. Aby zapewnić wysoką wydajność powłoki, poza indywidualnymi, specjalnymi przypadkami, ogólnie wymagane jest możliwie najmniejsze rozcieńczenie. Podczas natryskiwania laserowego jest ono zwykle kontrolowane na poziomie około 5%. W przypadku napawania laserowego rozcieńczenie powinno również wynosić mniej niż 10%, korzystnie około 5%.
Problemy z porami i pęknięciami
Jedną z istotnych przeszkód w uprzemysłowieniu technologii napawania laserowego jest niestabilność jakości warstwy napawania, a jej wadami są głównie porowatość, pęknięcia, odkształcenia i nierówności. Jednym z najtrudniejszych problemów są pęknięcia, a powstawanie i rozszerzanie się pęknięć wiąże się z występowaniem porów.
Główną przyczyną pęknięć są naprężenia własne w warstwie okładziny spowodowane szybkim nagrzewaniem i chłodzeniem. Ponadto na powstawanie pęknięć wpływa również wiele czynników, takich jak parametry procesu, warstwa okładziny i materiał bazowy, grubość warstwy okładziny itp. Główne metody zapobiegania powstawaniu pęknięć to:
(1) Aby zmniejszyć ryzyko powstawania pęknięć i naprężeń relaksacyjnych, stosuje się podgrzewanie wstępne i powolne chłodzenie.
(2) Projektuje się gradientową warstwę okładzinową i wybiera się przejściową warstwę okładzinową pomiędzy materiałem matrycowym a warstwą okładzinową, aby złagodzić naprężenia i zmniejszyć powstawanie pęknięć.
Występowanie porowatości spowodowane jest obecnością aerozoli w procesie laserowego topienia materiałów spawalniczych oraz jest spowodowane szybką kondensacją gazu, co zwykle następuje na skutek reakcji węgla z tlenem metalu lub reakcji tlenek metalu poprzez redukcję węgla oraz lotny i niereaktywny otwór powietrzny substancji stałej. Stojak sam w sobie nie tylko zmniejsza wydajność powłoki, ale również łatwo może być punktem skupienia inicjacji i rozszerzania się pęknięć, zatem jest to również jeden z ważnych środków zapobiegających inicjacji pęknięć i rozszerzaniu się warstwy uszczelniającej oraz ważnym środki zapobiegające pęknięciom. Kontrola otworu wentylacyjnego opiera się głównie na dwóch aspektach: pierwszym jest podjęcie środków ostrożności w celu ograniczenia źródła gazu (takich jak utrata proszku przed użyciem proszku do suszenia mokrego materiału oraz proces topienia). Drugim jest dostosowanie parametrów procesu w celu spowolnienia szybkości krystalizacji chłodzącej stopionego jeziorka, aby ułatwić ucieczkę gazu.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. to zaawansowane technologicznie przedsiębiorstwo specjalizujące się w badaniach i rozwoju, produkcji i sprzedaży automatycznej maszyny do napawania laserowego, szybkiej maszyny do napawania laserowego, maszyny do hartowania laserowego, spawarki laserowej i laserowego sprzętu do drukowania 3D. Nasze produkty są tanie i sprzedawane w kraju i za granicą. Jeśli interesują Cię nasze produkty, skontaktuj się z nami pod adresem bob@gshenglaser.com.