產(chǎn)品介紹
熔覆層的質(zhì)量直接影響其性能。影響熔覆層質(zhì)量的主要因素有材料性能、光束質(zhì)量、工藝參數(shù)、外部環(huán)境等。而熔覆層的質(zhì)量問題主要的有裂紋、氧化燒損、粗糙度、稀釋率等，下面國盛激光就來給大家說說這幾個熔覆層的質(zhì)量問題：
1. 裂縫
在激光熔覆過程中，由于高能量密度激光束的快速加熱和熔化，在熔覆層和基體之間產(chǎn)生很大的溫度梯度。在隨后的快速冷卻中，這種溫度梯度會造成熔合層與基體的體積膨脹和收縮的不一致，使它們相互抑制，形成熔合層的內(nèi)應(yīng)力。這種應(yīng)力通常是拉應(yīng)力，往往會導(dǎo)致熔覆層開裂和基體變形。
根據(jù)裂紋的位置，將裂紋分為熔合層裂紋、界面基體裂紋和搭接區(qū)裂紋。界面基體裂紋是常見的。熔覆基體材料在溫度下進行預(yù)熱和后續(xù)處理，將有效降低溫度梯度，減少熱應(yīng)力，有利于抑制熔覆層裂紋的發(fā)生。
復(fù)合涂層技術(shù)還可以降低開裂傾向，在基體和涂層之間引入一個中間過渡層，使涂層的成分和性能沿厚度方向連續(xù)變化。金屬基體與陶瓷相涂層之間沒有明顯的界面，能有效削弱涂層中的應(yīng)力，提高涂層與基體的結(jié)合強度，減少裂紋的發(fā)生，但工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。
2. 基體材料的變形，防止基體材料變形，一般采用以下措施：
(1)采用熱處理消除基體材料的內(nèi)應(yīng)力;
(2)盡量選擇較薄的包層。
(3)采用預(yù)熱和后置處理工藝。
(4)通過預(yù)應(yīng)力張拉、預(yù)變形或夾緊，減少或防止基材變形。
3. 氧化和燒損
在高能激光的作用下，如何減少合金元素的氧化和燒損也是需要解決的問題。目前常用的方法是實施氬氣保護，但應(yīng)注意氣體流變性。氦氣保護優(yōu)于氬氣和氮氣，并產(chǎn)生好的表面光潔度，精細的微觀結(jié)構(gòu)，高的冷卻速度，高的表面硬度，但氦氣也有高的成本。
4. 表面粗糙度
激光熔覆容易造成表面不均勻，即起皺，導(dǎo)致表面粗糙度增加。產(chǎn)生起皺現(xiàn)象的主要原因是在激光的作用下，合金熔池表面存在較大的徑向表面張力梯度。這種較大的徑向表面張力梯度具有雙重作用，它不僅造成合金元素在高溫下的快速混合，而且導(dǎo)致其凝固表面的不均勻性。
5. 稀釋率
在激光熔覆過程中，稀釋率預(yù)計在5%以內(nèi)，以確保高性能的表面。當使用同步送粉法時，粉末流率是決定稀釋率的重要因素。當送粉速度較小時，稀釋率隨掃描速度的增加而減小。送粉速度較高時，稀釋率隨掃描速度的增大而增大，這可以用粉末流動產(chǎn)生的熱屏蔽效應(yīng)來解釋。
