Nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số quy trình ốp laser tốc độ cao đối với cấu trúc vi mô và tính chất của các lớp ốp
Công nghệ ốp laser chuẩn bị lớp phủ liên kết luyện kim trên bề mặt chất nền bằng cách thêm vật liệu và sử dụng laser làm nguồn nhiệt, hiện thực hóa sửa đổi và sửa chữa bề mặt vật liệu, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp. Bài viết này lấy công nghệ ốp laser tốc độ cực cao làm đối tượng nghiên cứu để khám phá ảnh hưởng của các thông số quá trình của nó đối với cấu trúc vi mô và tính chất cơ học của lớp phủ thép tốc độ cao M2 trên bề mặt chất nền thép 9CR2MO.
Hạn chế của công nghệ ốp laser truyền thống
Mặc dù ốp laser truyền thống có những ưu điểm như cấu trúc lớp phủ đồng đều và đầu vào nhiệt thấp, nhưng rõ ràng là các khiếm khuyết: tỷ lệ pha loãng thường vượt quá 10%, đòi hỏi lớp phủ dày hơn để đạt được hiệu ứng bảo vệ và độ nhám bề mặt cao, đòi hỏi phải xử lý tiếp theo, dẫn đến lãng phí vật liệu; Năng lượng laser được cô đặc trong bể nóng chảy cơ chất, dễ bị căng thẳng và vết nứt; Hiệu quả của lớp phủ diện tích lớn là thấp, hạn chế việc thúc đẩy công nghệ.
Đặc điểm sáng tạo của công nghệ ốp laser tốc độ cực cao
Để giải quyết các vấn đề của công nghệ truyền thống, Viện nghiên cứu công nghệ laser HOF đã phát triển thiết bị ốp laser tốc độ cực cao trong năm 2017. Chất nền và cải thiện đáng kể hiệu quả ốp và tốc độ sử dụng bột.
Ảnh hưởng đến luật của các thông số quy trình trên cấu trúc vi mô của các lớp ốp
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thông số quá trình có tác động đáng kể đến kích thước hạt của lớp ốp: khi công suất laser cao hơn, kích thước hạt tăng đáng kể; Tốc độ ốp càng cao, kích thước hạt càng nhỏ; Khi khoảng cách vượt qua ốp giảm, kích thước hạt có xu hướng tăng. Nói chung, với sự gia tăng mật độ năng lượng, kích thước hạt cho thấy xu hướng ngày càng tăng, trong đó ảnh hưởng của công suất laser là nổi bật hơn.
Ảnh hưởng của các tham số quá trình đến các thuộc tính của các lớp ốp
Các thông số quá trình có ảnh hưởng lớn đến độ siêu nhỏ của lớp ốp: khi công suất laser cao hơn, độ cứng của lớp ốp tăng và phân bố độ cứng trong lớp là đồng đều với các dao động nhỏ; Khi tốc độ ốp giảm, độ nuôi con siêu nhỏ tăng đáng kể; Khi khoảng cách lớp ốp tăng, độ nuôi con nhỏ giảm; Khi mật độ năng lượng tăng lên, độ siêu nhỏ tăng đáng kể, nhưng khi mật độ năng lượng thấp, sự hình thành của lớp ốp rất kém, gây khó khăn cho việc đạt được sự chồng chéo đa đường tốt.
Các thành phần cốt lõi của hệ thống ốp laser
Tóm tắt nghiên cứu và giá trị ứng dụng
Tóm lại, việc điều chỉnh các tham số quá trình của lớp phủ laser tốc độ cực cao và tăng mật độ năng lượng đầu vào của lớp ốp có thể làm cho độ siêu nhỏ của lớp ốp đồng đều hơn và độ cứng trung bình được cải thiện đáng kể. Điều này cung cấp một cơ sở kỹ thuật để có được các lớp ốp chất lượng cao hơn và có ý nghĩa rất lớn để mở rộng phạm vi ứng dụng của công nghệ lắng đọng laser cực cao và thúc đẩy phổ biến và ứng dụng.