Stan badań laserowej powłoki okładzinowej na powierzchni stali niskowęglowej

Jan 16, 2024 Zostaw wiadomość

Ze względu na niskie koszty produkcji stal niskowęglowa odgrywa niezastąpioną rolę w przemyśle obronnym państwa, przemyśle lotniczym i życiu codziennym, jednak jej niska twardość i odporność na zużycie, łatwo ulega zużyciu lub uszkodzeniu urządzeń mechanicznych, co skutkuje poważnymi stratami ekonomicznymi. Szacuje się, że każdego roku około 40% strat materialnych na świecie jest spowodowanych zużyciem. Z powodu zużycia sprzęt mechaniczny, komponenty i konstrukcyjne części konstrukcyjne ulegają awariom i złomowaniu aż do około 80%. Naukowcy skupiają się na tym, jak zmniejszyć zużycie materiałów.

 

Ponieważ Chiny zdecydowanie opowiadają się za ekologiczną produkcją i promują rozwój cywilizacji ekologicznej, napawanie laserowe, jako „zielona” technologia regeneracji charakteryzująca się wysoką produktywnością i niskim poziomem zanieczyszczeń, może przygotować powłokę o wysokich parametrach na powierzchni taniego i mało wydajnego materiału matrycy , zmniejszyć marnotrawstwo zasobów i obniżyć koszty produkcji. Ponieważ napawanie laserowe ma wiązania międzyatomowe, ma większą siłę wiązania niż inne metody obróbki powierzchni, dzięki czemu powierzchnia matrycy ma lepszą odporność na tarcie i zużycie, odporność na korozję, odporność na korozję kawitacyjną, odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze i tak dalej. Dlatego technologia napawania laserowego ma coraz szersze badania i zastosowanie w wysokowydajnym przygotowaniu powłok, regeneracji nieefektywnych części i innych aspektach, a perspektywy rynkowe są dość znaczne.

 

Parametry procesu napawania laserowego

 

Napawanie laserowe obejmuje wiele dziedzin, takich jak materiały, fizyka, chemia i metalurgia, a proces jest dość złożony. Oprócz określonych właściwości układu laserowego, materiałów matrycowych i materiałów okładzinowych, istotny wpływ na jakość makroskopową będą miały parametry techniczne procesu napawania laserowego, sposób podawania materiału okładzinowego oraz tryb skanowania wiązki laserowej , mikrostruktura i użyteczność warstwy napawania laserowego. Dobór parametrów procesu ma istotny wpływ na jakość makroskopową, mikrostrukturę i właściwości warstwy okładzinowej. Parametry procesu napawania laserowego obejmują głównie moc lasera, wielkość plamki, prędkość skanowania, szybkość wiązania i prędkość podawania proszku lub grubość wstępnie powlekanego proszku. Podczas procesu napawania parametry procesu można dostosować w zależności od składu proszku stopu okładzinowego i wymaganej wydajności. W zależności od konkretnych warunków okładzinowych, optymalizacja parametrów technicznych jest ważną gwarancją przygotowania wysokiej jakości warstw okładzinowych.

 

Materiał okładzinowy

 

Napawanie laserowe poprawia głównie wydajność poprzez poprawę właściwości fizycznych i chemicznych powierzchni materiału podłoża. Skład określa wydajność, a skład warstwy okładzinowej zależy głównie od rodzaju użytego materiału okładzinowego. Materiał okładziny jest kluczowym czynnikiem wpływającym na właściwości użytkowe warstwy okładziny. Obecnie głównymi stosowanymi proszkami okładzinowymi są samotopliwy proszek stopowy, proszek ceramiczny i materiały kompozytowe na bazie złota.

 

Podsumowanie i perspektywy

 

1. W procesie przygotowania powłoki techniką napawania laserowego łatwo powstają pęknięcia. Wielu badaczy ma nadzieję na zmniejszenie naprężeń i tendencję do pękania powłok poprzez dodanie warstwy pośredniej, jednak problem pękania powłok nadal nie jest dobrze rozwiązany. Stopniowo dojrzałe badania powłok gradientowych mogą w sposób wiarygodny rozwiązać problem pękania i łuszczenia się powłok o wysokiej twardości i staną się główną koncepcją badawczą w przyszłości.

 

2. Wielu badaczy przeprowadziło wiele badań nad napawaniem laserowym pod kątem parametrów procesu, jednak istnieją różnice w materiałach napawania, środowisku, podłożu itp., co skutkuje brakiem wspólności i uniwersalności wyników badań oraz brak ukierunkowanych wytycznych dotyczących stosowania powłok laserowych. Dlatego głębokie, podstawowe i powszechne problemy technologii laserowego formowania powłok okładzinowych są nadal kierunkiem przyszłych badań.

 

3. Wraz z szybkim rozwojem technologii napawania laserowego, w dziedzinie napawania laserowego stosuje się wibracje ultradźwiękowe, elektromagnetyczne i inne środki pomocnicze w celu dalszej poprawy wydajności warstwy okładzinowej, co może być również przyszłym kierunkiem badań.

 

4. Należy dokładniej zbadać mechanizm, dzięki któremu pierwiastki ziem rzadkich poprawiają właściwości powłok stopowych poprzez ich własne oczyszczanie i efekt małych rozmiarów.

 

5. Dalsze badania mechanizmu topienia powłoki i osnowy mogą skutecznie rozwiązać problem niewystarczającej wytrzymałości powierzchni styku. Po drugie, ważnym zadaniem przyszłych prac badawczych będzie również rozwój systemów materiałów powłokowych o wysokiej użyteczności.

 

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.