Áreas de proceso de la tecnología de revestimiento láser
El revestimiento láser de polvos de aleaciones autofundentes y fases cerámicas se ha realizado con éxito en acero inoxidable, acero para moldes, hierro maleable, hierro fundido gris, aleaciones de cobre, aleaciones de titanio, aleaciones de aluminio y aleaciones especiales. El revestimiento láser de polvo de aleación a base de hierro es adecuado para piezas que requieren resistencia al desgaste local y fácil deformación. El polvo de aleación a base de níquel es adecuado para componentes que requieren resistencia al desgaste localizado, corrosión térmica y fatiga térmica. El polvo de aleación a base de cobalto es adecuado para piezas que requieren resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga térmica. Los recubrimientos cerámicos tienen alta resistencia, buena estabilidad térmica y alta estabilidad química a altas temperaturas. Son adecuados para piezas que requieren resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la oxidación. En condiciones de desgaste severo por deslizamiento, desgaste por impacto y desgaste abrasivo, los polvos de aleaciones puras a base de níquel, cobalto y hierro ya no pueden cumplir con los requisitos de las condiciones de trabajo. Por lo tanto, el revestimiento láser de recubrimientos compuestos de cermet en la superficie de la aleación. Se ha convertido en una tendencia para los académicos nacionales y extranjeros. Un tema de investigación candente es el uso de tecnología de revestimiento láser para preparar una variedad de recubrimientos cerámicos o cermet en las superficies de acero, aleaciones de titanio y aleaciones de aluminio.
La aplicación del revestimiento láser se centra principalmente en dos aspectos: la resistencia a la corrosión (incluida la resistencia a la corrosión a altas temperaturas) y la resistencia al desgaste. Tiene una amplia gama de aplicaciones, como la superficie de sellado de válvulas y asientos de válvulas de motores de combustión interna, revestimiento láser de separadores de agua, gas o vapor, etc.
Al mismo tiempo, se puede mejorar la resistencia al desgaste y a la corrosión del material, y se pueden utilizar aleaciones a base de cobalto (como la serie Co-Cr-Mo-Si) para el revestimiento láser. Dentro del rango de composición de fases de la matriz, la presencia de la fase intermetálica dura Co3Mo2SI asegura resistencia al desgaste, mientras que el Cr proporciona resistencia a la corrosión. Hay dos aspectos principales a considerar al evaluar la calidad de las capas de revestimiento láser. En primer lugar, se examinan la forma, la rugosidad de la superficie, las grietas, los poros y la tasa de dilución del canal de revestimiento desde una perspectiva macro; en segundo lugar, desde una perspectiva micro, se puede examinar si se puede formar una buena estructura y si puede proporcionar lo requerido; actuación. Además, también se deben determinar los tipos y la distribución de elementos químicos en la capa de revestimiento de la superficie, analizar si la capa de transición está unida metalúrgicamente y realizar pruebas de calidad de vida si es necesario.
La investigación se centra en la investigación y el desarrollo de equipos de revestimiento, dinámica de piscinas fundidas, diseño de composición de aleaciones, formación de grietas, métodos de expansión y control, y la fuerza de unión entre la capa de revestimiento y el sustrato.
Los principales problemas que enfrenta la aplicación adicional de la tecnología de revestimiento láser son:
①La razón principal por la que la tecnología de revestimiento láser aún no se ha industrializado completamente en mi país es que la calidad del revestimiento es inestable. Durante el proceso de revestimiento láser, las velocidades de calentamiento y enfriamiento son extremadamente rápidas, hasta 1012 °C/s. Debido a los diferentes gradientes de temperatura y coeficientes de expansión térmica entre la capa de revestimiento y el material base, pueden ocurrir varios defectos en la capa de revestimiento. , incluyendo principalmente porosidad, grietas, deformación y rugosidad superficial.
(2) Detección y control automático del proceso de revestimiento óptico.
③La sensibilidad a las grietas de la capa de revestimiento láser sigue siendo un problema difícil para los investigadores nacionales y extranjeros, y también es un obstáculo para la aplicación de ingeniería y la industrialización. Aunque se ha estudiado la formación y propagación de grietas, los métodos de control aún están inmaduros. Desde la década de 1980, la tecnología de revestimiento láser se ha desarrollado rápidamente y se ha convertido en un punto importante en la investigación de modificación de superficies con láser en el país y en el extranjero. La tecnología de revestimiento láser tiene enormes beneficios técnicos y económicos y se utiliza ampliamente en la fabricación y mantenimiento de maquinaria, fabricación de automóviles, maquinaria textil, navegación y aeroespacial, industria petroquímica y otros campos.
La tecnología de revestimiento láser ha logrado algunos resultados y se encuentra en la etapa inicial de aplicación industrial. Las perspectivas de desarrollo futuro incluyen principalmente los siguientes aspectos:
(1) Investigación teórica básica sobre revestimiento láser.
(2) Diseño y desarrollo de materiales de revestimiento.
(3) Mejora y desarrollo de equipos de revestimiento láser.
(4) Establecimiento del modelo teórico.
(5) Tecnología de creación rápida de prototipos de revestimiento láser.
(6) Automatización del control del proceso de recubrimiento.