Niskougljični čelik zbog niskih troškova proizvodnje, u odbrambenoj industriji, vazduhoplovstvu i svakodnevnom životu igra nezamjenjivu ulogu, ali njegova niska tvrdoća i otpornost na habanje, lako se može napraviti mehanička oprema do kvara ili oštećenja, što rezultira velikim ekonomskim gubicima, grube procjene, svijetu svake godine zbog habanja uzrokovanog oko 40% gubitka materijala, Zbog habanja, mehanička oprema, komponente i inženjerski strukturni dijelovi propadaju i otpadaju do oko 80%. Kako smanjiti trošenje materijala postalo je fokus istraživača.
Kao "zelena" tehnologija prerade s visokom produktivnošću i niskim zagađenjem, lasersko oblaganje može proizvesti premaz s visokim performansama na površini jeftinog i niskog matričnog materijala, smanjiti gubitak resursa i smanjiti troškove proizvodnje. Budući da laserska obloga ima međuatomsko povezivanje, ona ima veću silu vezivanja od drugih metoda površinske obrade, tako da površina matrice ima bolju otpornost na trenje i habanje, otpornost na koroziju, otpornost na kavitaciju, otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama i tako dalje. Stoga, tehnologija laserskog oblaganja ima sve opsežnije istraživanje i primjenu u pripremi premaza visokih performansi, ponovnoj proizvodnji neučinkovitih dijelova i drugim aspektima, a tržišna perspektiva je prilično značajna.
Parametri procesa laserskog oblaganja
Lasersko oblaganje uključuje mnoge discipline kao što su materijali, fizika, hemija i metalurgija, a proces je prilično složen. Pored utvrđenih svojstava laserskog sistema, matričnih materijala i materijala za oblaganje, tehnički parametri procesa laserskog oblaganja, način unosa materijala za oblaganje i način skeniranja laserskog snopa će imati značajan uticaj na makroskopski kvalitet. , mikrostruktura i upotrebljivost sloja laserske obloge. Odabir parametara procesa ima važan utjecaj na makroskopski kvalitet, mikrostrukturu i svojstva sloja obloge. Procesni parametri laserskog oblaganja uglavnom uključuju snagu lasera, veličinu tačke, brzinu skeniranja, brzinu vezivanja i brzinu dodavanja praha ili debljinu prethodno premazanog praha. Tokom procesa oblaganja, procesni parametri se mogu podesiti prema sastavu praha legure za oblaganje i potrebnim performansama. U skladu sa specifičnim uslovima oblaganja, optimizacija tehničkih parametara je važna garancija za pripremu visokokvalitetnih slojeva oblaganja.
Najbolji parametri procesa laserskog oblaganja dobijeni su korištenjem širine, visine i dubine sloja oblaganja. Takođe se ističe da je brzina skeniranja najvažniji faktor, zatim snaga lasera, a defokus je najmanje važan faktor. Za različite materijale za oblaganje i podloge postoji kritična specifična energetska vrijednost za postizanje dobrog oblikovanja laserske obloge. Kada je specifična energija koja se koristi u procesu oblaganja veća od kritične specifične energije, može se pripremiti sloj oblaganja sa dobrim metalurškim vezom. Za isti materijal za oblaganje i matricu, kada je specifična energija slična, općenito se koriste mala snaga i mala brzina skeniranja. Brzina zagrijavanja ovog procesa je mala, vrijeme zagrijavanja je duže, temperaturna razlika između sloja obloge i metala matrice je mala, toplinsko naprezanje je malo, a sklonost pucanju je mala.
Materijal za oblaganje
Lasersko oblaganje uglavnom poboljšava performanse poboljšavajući fizička i hemijska svojstva površine materijala podloge. Sastav određuje performanse, a sastav obložnog sloja uglavnom je određen vrstom upotrijebljenog materijala za oblaganje. Materijal za oblaganje je ključni faktor koji utiče na performanse obložnog sloja. Trenutno, glavni praškovi za oblaganje koji se koriste su samotopljivi prah legure, keramički prah i kompozitni materijali na bazi zlata.
1. Samofluksirajući legirani prah
Samofluksirajući prah legure odnosi se na prah za dodavanje B i Si elemenata u legure na bazi željeza, kobalta i nikla. B i Si igraju funkciju samodeoksidacije i troske u procesu laserskog oblaganja. Zgura sa malom specifičnom težinom pokriva površinu obložnog sloja kako bi zaštitila otopljeni bazen i spriječila prekomjernu oksidaciju rastopljenog bazena. Ova vrsta materijala ima dobru prilagodljivost običnom ugljičnom čeliku, pripremljena površina premaza je glatka, manje defekta i može formirati odličnu kombinaciju sa matricom. Trenutno, najčešće korišteni prahovi samotopljivih legura uglavnom uključuju tri vrste praha: samotopljive legure na bazi Ni, samotaljive legure na bazi Co i samotopljive legure na bazi Fe. Samofluksirajuća legura u prahu i matrični materijali na bazi ko-baseda i matrice imaju dobru kvašenje, jaku otpornost na koroziju, imaju određeni učinak samopodmazivanja pod visokim temperaturnim uvjetima, jer je cijena relativno visoka, obično se koristi u zrakoplovstvu i nafti i drugim industrijskim poljima zahtijevaju otpornost na zamor, otpornost na koroziju, otpornost na habanje i otpornost na visoke temperature preciznih dijelova; Samofluksirani prah legure na bazi Fe ima određenu otpornost na habanje i nisku cijenu, ali je premaz od legure sklon pucanju, oksidaciji i defektima poroznosti u procesu laserskog oblaganja, koji se široko koristi u radnom komadu sa određenim zahtjevima otpornosti na habanje, a materijal matrice je uglavnom liveno gvožđe i čelik sa niskim sadržajem ugljenika.
2. Keramički prah
Keramički materijali u prahu smatraju se najboljim izborom za pripremu premaza specijalnih performansi zbog svoje visoke tvrdoće i čvrstoće, odlične otpornosti na habanje, otpornosti na koroziju i stabilnosti na visokim temperaturama. Međutim, keramički materijali imaju vrlo nisku žilavost, veću lomljivost i veći koeficijent toplinske ekspanzije, a premaz se lako puca. Kako bi riješili ovaj problem, neki istraživači smanjuju sklonost premaza prema pucanju dodavanjem srednjeg prijelaznog sloja ili čak dodavanjem TiO2 i CaO oksida s velikim brojem ekspanzijskih serija keramičkom materijalu, ali rezultati istraživanja su i dalje nezadovoljavajući i zahtijevaju daljnja istraživanja. .
3. Kompozitni prah
Kompozitni prah je razvijen da prevlada ozbiljne pukotine koje mogu nastati između keramičkog premaza i podloge zbog njihovih vlastitih razlika u svojstvima. Odnosi se na novi sistem materijala za oblaganje formiran dodavanjem raznih tvrdih materijala visoke tvrdoće u prah metala ili legure i ravnomjernim miješanjem. Tvrdi materijal se koristi kao faza ojačanja u sloju laserske obloge, a prah metala ili legure uglavnom djeluje kao faza vezivanja i prijelazni sloj, koji može promovirati dobar prijelaz između tvrdog materijala i metalne matrice, tako da obložni sloj je dobro oblikovan i ima veliku tvrdoću. Tvrdi materijali se uglavnom sastoje od keramičkih materijala visoke tačke topljenja i visoke tvrdoće. Prah od metalne legure je uglavnom Fe baza, Ni baza i Co baza tri vrste praha od samofluksujuće legure. Metoda dodavanja tvrdih materijala: prvo, prah tvrdog materijala se direktno dodaje prahu metalne legure i ravnomjerno se miješa; Drugi je u obliku legure u prahu presvučen tvrdim materijalima. U skladu sa stvarnim uslovima primene, prah legure metala na bazi uparen sa odgovarajućim tvrdim ojačanjem može se ravnomerno mešati da bi se formirao potreban kompozitni prah. Keramički ojačani metalni matrični kompozitni premaz priprema se na odabranom matričnom materijalu tehnologijom laserskog oblaganja, što ne samo da čini da sloj obloge ima visoku čvrstoću i žilavost, već u potpunosti koristi fazu tvrdog očvršćavanja za poboljšanje performansi metala matrice. materijala, koji je postao vruća tema istraživanja.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatskih mašina za lasersko oblaganje, brzih laserskih mašina za oblaganje, mašina za lasersko gašenje, mašina za lasersko zavarivanje i opreme za lasersko 3D štampanje. Naši proizvodi su isplativi i prodaju se u zemlji i inostranstvu. Ako ste zainteresovani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.