Phân tích và giải pháp các khuyết tật thường gặp trong tấm ốp Laser

Là công nghệ cốt lõi để tăng cường bề mặt và sửa chữa thiết bị{0} cao cấp,Tấm ốp lazeđạt được liên kết luyện kim giữa bột hợp kim và bề mặt nền thông qua chùm tia laze năng lượng cao, có thể cải thiện đáng kể các đặc tính chính của phôi như khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn. Tuy nhiên, bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bao gồm mức độ phù hợp của các thông số quy trình, đặc tính bột, trạng thái chất nền và điều kiện môi trường, các khuyết tật như độ xốp, vết nứt, thiếu nhiệt hạch và bề mặt không đồng đều dễ xảy ra trong quá trình phủ. Những khiếm khuyết này sẽ làm giảm nghiêm trọng chất lượng và tuổi thọ của lớp ốp, thậm chí dẫn đến hỏng phôi. Do đó, việc xác định chính xác các loại khuyết tật, phân tích nguyên nhân của chúng và áp dụng các giải pháp mục tiêu là rất quan trọng để đảm bảo ứng dụng công nghiệp của công nghệ ốp laser.

Trong thời gianTấm ốp lazequá trình, độ xốp và vết nứt là hai khuyết tật điển hình và có hại nhất. Độ xốp chủ yếu bắt nguồn từ sự hấp thụ độ ẩm và hàm lượng khí bên trong của bột ẩm hoặc khí sinh ra do sự phân hủy các vết dầu và vảy oxit trên bề mặt nền; nếu bể nóng chảy tồn tại trong thời gian quá ngắn, khí không thể thoát ra ngoài kịp thời, do đó hình thành các lỗ rỗng. Các vết nứt được chia thành vết nứt nóng và vết nứt lạnh: vết nứt nóng chủ yếu được tạo ra bởi thành phần hợp kim phức tạp của lớp ốp, sự hình thành các pha eutectic nóng chảy-thấp trong quá trình hóa rắn, kết hợp với ứng suất nhiệt sinh ra do gia nhiệt và làm lạnh nhanh; các vết nứt nguội chủ yếu được gây ra bởi sự khác biệt quá mức về hệ số giãn nở nhiệt giữa lớp nền và lớp phủ và độ giòn cao của cấu trúc cứng của lớp nền. Ngoài ra, việc thiếu các khuyết tật nhiệt hạch do không đủ năng lượng laser, tốc độ quét quá cao hoặc cấp bột không ổn định, ngăn cản liên kết luyện kim hiệu quả giữa bột và chất nền; độ không đồng đều của bề mặt có liên quan chặt chẽ đến tốc độ quét, tốc độ cấp bột và phân bổ năng lượng laser không đồng đều.

Tùy theo nguyên nhân của các lỗi khác nhau, cần phải xây dựng một hệ thống giải pháp-quy trình đầy đủ gồm "kiểm soát nguồn + tối ưu hóa quy trình + xử lý hậu kỳ". Để có độ xốp, bột phải được-sấy chân không ở nhiệt độ 120–150 độ trong 2–4 giờ để loại bỏ độ ẩm trước khi sử dụng; bề mặt nền phải được phun cát và làm sạch để loại bỏ tạp chất trước khiTấm ốp laze; đồng thời, tối ưu hóa công suất laser và tốc độ quét để đảm bảo đủ thời gian tồn tại của bể nóng chảy. Để ngăn ngừa và kiểm soát các vết nứt, cần phải chọn loại bột phủ phù hợp với hệ số giãn nở nhiệt của bề mặt, làm nóng bề mặt trước ở nhiệt độ 200–400 độ, sử dụng lớp phủ nhiều-và nhiều lớp-và thực hiện xử lý ủ ở nhiệt độ-thấp sau đó để giải phóng ứng suất. Đối với trường hợp thiếu nhiệt hạch, cần điều chỉnh chính xác mật độ năng lượng laser để làm tan chảy bề mặt nền và đảm bảo sự ổn định của hệ thống cấp bột; để giải quyết vấn đề bề mặt không bằng phẳng, có thể đạt được bằng cách giảm tốc độ quét và kết hợp tốc độ nạp bột với năng lượng laser; đối với các phôi đòi hỏi độ chính xác cao, có thể thêm các quy trình gia công tiếp theo.

Việc phòng ngừa và kiểm soátTấm ốp lazekhiếm khuyết về cơ bản nằm ở sự kết hợp chính xác của các thông số quy trình, tính chất vật liệu và điều kiện môi trường. Với sự phát triển của công nghệ xử lý laze, việc áp dụng các phương tiện thông minh như định hình điểm và giám sát{1}thời gian thực mang đến một hướng đi mới để xác định chính xác và điều chỉnh linh hoạt các khuyết tật. Trong tương lai,-nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế phản ứng luyện kim trong quá trình phủ, kết hợp với tối ưu hóa quy trình thông minh, sẽ làm giảm hơn nữa tỷ lệ lỗi, thúc đẩy ứng dụng rộng rãi hơn công nghệ phủ laze trong sản xuất-cao cấp, sửa chữa thiết bị và các lĩnh vực khác, đồng thời cung cấp hỗ trợ kỹ thuật đáng tin cậy để cải thiện hiệu suất thiết bị và kéo dài tuổi thọ sử dụng.