Lazer kaplama tabakasının kalınlığı 3,5 mm'den fazla olabilir. Araştırma, kaplama tabakası ne kadar kalınsa, kaplama tabakasının o kadar çok kusurlu olduğunu gösteriyor. Kaplama katmanındaki yaygın kusur gözenekliliktir.
Lazer kaplamada gözenekliliğin nedenleri aşağıdaki gibidir
1. Lazer kaplama sürecinde, bakım gazı lazer kaplamayı iyi korumaz, bu da havadaki oksijen ve hidrojenin kaplama katmanına girmesine neden olur (bazen bakım gazı bileşenleri vardır).
2. Düşük erime noktalı bileşim (bağlayıcı dahil) ve kaplama katmanındaki uçucu buhar, gözenekler oluşturacak şekilde tekrar tekrar ayrılmayacaktır.
3. Toz katmanında nem vardır ve organik madde ile su buharı, kaplama işlemi sırasında gözenekler oluşturmak için ayrılmayacaktır.
4. Uyarma katmanının oluşturduğu gözenekler gibi lazer işlemi parametrelerinin yanlış seçimi. Lazer kaplama katmanının kalite sorunları aşağıdaki gibidir: nominal pürüzlülük; kaplama tabakası ve metalurjik bağlantı mukavemetinin seyreltme oranı; gözeneklilik, katkılama, özellikle kaplama tabakasının çatlak aralığı. Şu anda lazerle kaplama tabakasının kalitesini etkileyen en önemli sorunlardan biri çatlak kusurudur.
Lazer kaplamanın geniş bir uygulama alanı vardır, ancak dezavantajları aynı zamanda lazer kaplamanın hızını endüstriyel kullanıma sınırlar. Lazer kaplamada, çatlaklar esas olarak nominal temas arayüzünde meydana gelir ve genişler.
1. Lazer kaplama sırasında, zayıf tokluğa ve hızlı ısıtma ve soğutmaya sahip veriler, sıkıştırma stresi altında kırılacaktır;
2. Kaplama ve alt tabakanın termal ve fiziksel özellikleri farklıdır, örneğin kaplamayı çatlatan genleşme katsayısı farkı;
3. Alaşım elementlerinin kristalleşme ayrışması ve makro bileşimin ve mikroyapının homojen olmaması çekme gerilimine neden olur;
4. Safsızlıkların ve partiküllerin şekli ve dağılımı tekdüze değildir, bu da kısmi çatlamalara neden olur;
5. Kaplamanın enerji girişi çok az ve kaplama tam olarak geçmemiş;
6. Gözenekler ve yabancı maddeler filizlenir ve çatlar;
7. Karmaşık şekil ve yapı, kaplama sırasında eşit olmayan ısı transferine ve difüzyona, çatlakların görünmesine ve kolay düzensiz stres ve stres konsantrasyonuna neden olacaktır.
Lazer kaplama katmanının kalite kontrolü için, yurtiçi ve yurtdışındaki akademisyenler, lazer kaplama katmanının çatlama sorunu üzerine birçok tartışma yürüttüler ve lazer kaplama katman çatlaması probleminin üstesinden gelmek için çeşitli yollar tartıştılar. Lazer kaplama katmanının tasarımı dikkate alınarak, artık gerilmenin hesaplanması için diferansiyel bir formül türetilmiş ve lazer kaplama aşaması kavramı önerilmiştir. Kimyasal uyumluluk, mikroyapısal uyumluluk ve fiziksel uyumluluğu içerir. Buna göre lazer kaplama tabakasının çatlaması etkili bir şekilde önlenebilir. Ek olarak, lazer kaplama katmanı verilerinin ve matris verilerinin genleşme katsayısı eşleştirilerek lazer kaplama katmanı verilerinin (alaşım tozu ve matris dahil) tasarlanması önerilmektedir. Lazer kaplamanın katılaşma sürecini kontrol etmek için, mikro yapı, ortalama, safsızlık içermeyen ve ayırma kaplama tabakası, lazer kaplama proses parametrelerini (lazer gücü, tarama ikinci hız okuma, toz besleme hızı ve tarama ışını üst üste binmesi vb.) Optimize ederek elde edilebilir. ). Lazer kaplama katmanının ıslatılabilirliği ve tokluğu, bazı alaşım elementleri veya nadir toprak oksitleri eklenerek iyileştirilebilir.
Örneğin, seramiklerin mutlak ıslatılabilirliği, nominal matriste lazerle Al2O3 veya ZrO2 seramik tabakası kaplanırken belirli bir miktarda Y2O3 eklenerek iyileştirilebilir. Lazerle kaplama sürecini iyileştirmek için, lazerle kaplama işleminde, ön ısıtma ve müteakip ısıl işlemin, kaplama katmanının gerilim direncini azaltmak için benimsenmesi önerilmiştir; Xu Bofan ve diğerleri, çift katmanlı ön kaplama kaplama yöntemini ve ikincil lazer kaplama yöntemini önerdiler. Yardım yöntemlerini kullanın (örneğin, lazer kaplamaya yardımcı olmak için elektromanyetik karıştırma) Lazer kaplama işleminde elektromanyetik karıştırma uygulaması, elektromanyetik kuvvet yardımıyla lazer eritme havuzundaki eriyik akışını zorlamak, eriyik akışını, ısıyı ve kütle transferini iyileştirmektir. katılaşma sürecinde, dendriti kırın, arıtma ve ortalama hedefine ulaşın. Elektromanyetik karıştırma, kaplama katmanının mikro yapısını rafine edebilir, mikro yapıyı ortalayabilir, ayrışmayı azaltabilir veya sınırlayabilir ve katı-sıvı sınırını izleyebilir. Sıcaklık gradyanı, gerilim konsantrasyonunu azaltır ve kaplamanın dayanıklılığını artırır. Bu nedenle, lazer kaplama sürecinde elektromanyetik karıştırma, lazer kaplama katmanındaki çatlakları azaltmak veya sınırlamak için ortalama mikro yapıyı iyileştirebilir, kirliliği, sıcaklık gradyanını ve stres konsantrasyonunu azaltabilir.
