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激光熔覆層得到質量問題主要表現(xiàn)在:表面不平整度;熔覆層的稀釋率以及冶金結合強度;熔覆層得到氣孔,夾雜尤其是裂紋間距。目前一把按認為影響激光熔覆層質量主要的問題是裂紋缺陷。激光熔覆具有廣泛的應用前景,但因其缺陷同時也限制了激光熔覆向工業(yè)應用轉化的速度。
激光熔覆中的裂紋主要在表面和界面搭接面產(chǎn)生并擴展,主要原因有:1.激光熔覆中快速加熱,冷卻,韌性較差的材料在收縮應力作用下拉裂;2.覆層與基體材料得到熱物理性不一樣,如膨脹系數(shù)不一致,使覆層被拉裂;3.合金元素的結晶偏析,宏觀組成和組織不勻均造成拉應力產(chǎn)生;
從激光熔覆層的設計來考慮 有人推導出了一個計算殘余應力的微分公式,提出了激光熔覆相的概念。包括化學相容性,組織相容性和物理相容性,據(jù)此設計激光熔覆層,可有效防止熔覆層開裂還有人提出了按激光熔覆層材料與基體材料膨脹系數(shù)得到匹配公式來設計激光熔覆層材料(包括合金粉和基體)。從優(yōu)化激光熔覆工藝參數(shù)來考慮 采用優(yōu)化激光熔覆工藝參數(shù)(激光功率,掃描秒速度讀,送粉率以及掃描光束重疊等)方法,可改善激光熔池的對流傳質狀態(tài),以控制激光熔覆得到凝固過程,獲得組織西米,均勻,無雜質,偏析的熔覆層。