Jul 10, 2020 ฝากข้อความ

ข้อบกพร่องและคุณภาพพื้นผิวของการหุ้มด้วยเลเซอร์

ความหนาของชั้นเคลือบเลเซอร์อาจมากกว่า 3.5 มม. การวิจัยแสดงให้เห็นว่ายิ่งชั้นหุ้มหนามากเท่าใดก็ยิ่งมีข้อบกพร่องมากขึ้นเท่านั้น ข้อบกพร่องที่พบบ่อยในชั้นหุ้มคือความพรุน

สาเหตุของความพรุนในการหุ้มด้วยเลเซอร์มีดังนี้

1. ในกระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์ก๊าซบำรุงรักษาจะไม่รักษาชั้นเคลือบด้วยเลเซอร์ซึ่งทำให้ออกซิเจนและไฮโดรเจนในอากาศเข้าสู่ชั้นหุ้ม (บางครั้งอาจมีส่วนประกอบของก๊าซบำรุงรักษา)

2. องค์ประกอบการหลอมต่ำ (รวมทั้งสารยึดเกาะ) และไอระเหยที่ระเหยในชั้นหุ้มจะไม่ถูกแยกออกซ้ำ ๆ กันทำให้เกิดรูพรุน

3. มีความชื้นในชั้นแป้งและสารอินทรีย์และไอน้ำจะไม่ถูกแยกออกเพื่อสร้างรูพรุนในระหว่างกระบวนการหุ้ม

4. การเลือกพารามิเตอร์กระบวนการเลเซอร์ที่ไม่เหมาะสมเช่นรูขุมขนที่เกิดจากชั้นกระตุ้น ปัญหาคุณภาพของชั้นเคลือบเลเซอร์มีดังนี้: ความหยาบเล็กน้อย อัตราส่วนการเจือจางของชั้นหุ้มและความแข็งแรงของข้อต่อโลหะ ความพรุนการเติมสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งการแตกระยะห่างของชั้นหุ้ม ในปัจจุบันปัญหาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ส่งผลต่อคุณภาพของชั้นเคลือบด้วยเลเซอร์คือความบกพร่องของรอยแตก

การหุ้มด้วยเลเซอร์มีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวาง แต่ข้อเสียของมันยัง จำกัด ความเร็วของการหุ้มด้วยเลเซอร์เพื่อใช้ในอุตสาหกรรม ในการหุ้มด้วยเลเซอร์รอยแตกส่วนใหญ่เกิดขึ้นและขยายออกที่ส่วนต่อประสานที่สัมผัสเล็กน้อย

1. ในระหว่างการหุ้มด้วยเลเซอร์ข้อมูลที่มีความเหนียวต่ำและความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็วจะแตกภายใต้ความเค้นอัด

2. คุณสมบัติทางความร้อนและกายภาพของกาบและพื้นผิวแตกต่างกันเช่นความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวซึ่งทำให้กาบมีรอยแตก

3. การแยกการตกผลึกขององค์ประกอบโลหะผสมและความไม่เป็นเนื้อเดียวกันขององค์ประกอบมหภาคและโครงสร้างจุลภาคทำให้เกิดความเครียดแรงดึง

4. รูปร่างและการกระจายตัวของสิ่งสกปรกและอนุภาคไม่สม่ำเสมอส่งผลให้เกิดการแตกร้าวบางส่วน

5. การป้อนพลังงานของการหุ้มน้อยเกินไปและการหุ้มไม่ทะลุเต็มที่

6. รูขุมขนและสิ่งสกปรกงอกและแตก;

7. รูปร่างและโครงสร้างที่ซับซ้อนจะทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอและการแพร่กระจายระหว่างการหุ้มรอยแตกง่ายและง่ายต่อการทำให้เกิดความเค้นและความเข้มข้นของความเค้นไม่เท่ากัน

สำหรับการควบคุมคุณภาพของชั้นเคลือบด้วยเลเซอร์นักวิชาการทั้งในและต่างประเทศได้ทำการอภิปรายเกี่ยวกับปัญหาการแตกร้าวของชั้นหุ้มด้วยเลเซอร์และหารือเกี่ยวกับวิธีต่างๆในการเอาชนะปัญหาการแตกร้าวของชั้นเคลือบด้วยเลเซอร์ เมื่อพิจารณาถึงการออกแบบชั้นเคลือบด้วยเลเซอร์จะได้สูตรที่แตกต่างสำหรับการคำนวณความเค้นตกค้างและเสนอแนวคิดของระยะการหุ้มด้วยเลเซอร์ ซึ่งรวมถึงความเข้ากันได้ทางเคมีความเข้ากันได้ของโครงสร้างจุลภาคและความเข้ากันได้ทางกายภาพ ด้วยเหตุนี้ชั้นเคลือบเลเซอร์จึงสามารถป้องกันการแตกร้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังเสนอให้ออกแบบข้อมูลชั้นหุ้มด้วยเลเซอร์ (รวมถึงผงโลหะผสมและเมทริกซ์) โดยจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของข้อมูลชั้นหุ้มเลเซอร์และข้อมูลเมทริกซ์ เพื่อควบคุมกระบวนการแข็งตัวของการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถหาโครงสร้างจุลภาคค่าเฉลี่ยไร้สิ่งเจือปนและชั้นหุ้มแยกได้โดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์ให้เหมาะสม (พลังงานเลเซอร์การอ่านความเร็วในการสแกนที่สองอัตราการป้อนผงและการเหลื่อมของลำแสงการสแกนเป็นต้น ). ความสามารถในการเปียกและความเหนียวของชั้นหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมหรือออกไซด์ของโลกที่หายาก

ตัวอย่างเช่นความสามารถในการเปียกแบบสัมบูรณ์ของเซรามิกสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่ม Y2O3 จำนวนหนึ่งเมื่อเคลือบด้วยเลเซอร์ชั้นเซรามิก Al2O3 หรือ ZrO2 ในเมทริกซ์ที่ระบุ เพื่อปรับปรุงกระบวนการของการหุ้มด้วยเลเซอร์มีการเสนอว่าในกระบวนการของการหุ้มด้วยเลเซอร์ควรใช้การอุ่นก่อนและการอบชุบด้วยความร้อนในภายหลังเพื่อลดความต้านทานความเครียดของชั้นหุ้ม Xu Bofan และคนอื่น ๆ เสนอวิธีการเคลือบผิวก่อนเคลือบสองชั้นและวิธีการหุ้มด้วยเลเซอร์รอง ใช้วิธีการช่วยเหลือ (เช่นการกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อช่วยในการหุ้มด้วยเลเซอร์) การประยุกต์ใช้การกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในกระบวนการของการหุ้มด้วยเลเซอร์คือการบังคับให้เกิดการหลอมละลายในสระหลอมด้วยเลเซอร์ด้วยความช่วยเหลือของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าปรับปรุงการไหลของการหลอมความร้อนและการถ่ายเทมวล ในกระบวนการแข็งตัวทำลายเดนไดรต์บรรลุเป้าหมายของการปรับแต่งและค่าเฉลี่ย การกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถปรับแต่งโครงสร้างจุลภาคของชั้นหุ้มเฉลี่ยโครงสร้างจุลภาคลดหรือยับยั้งการแยกตัวและโครงสร้างของโครงสร้างปุยและตรวจสอบขอบเขตของแข็งและของเหลวการไล่ระดับอุณหภูมิจะช่วยลดความเข้มข้นของความเครียดและเพิ่มความเหนียวของการเคลือบ ดังนั้นในกระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์การกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถปรับแต่งโครงสร้างจุลภาคโดยเฉลี่ยลดสิ่งเจือปนการไล่ระดับอุณหภูมิและความเข้มข้นของความเครียดเพื่อลดหรือยับยั้งรอยแตกในชั้นเคลือบด้วยเลเซอร์


ส่งคำถาม

whatsapp

โทรศัพท์

อีเมล

สอบถาม