Ülevaade laseri kustutamise tehnoloogiast ja selle rakendustest
Tööstusliku tootmise pinna tugevnemise valdkonnas on laser -kustutamise tehnoloogia muutunud traditsioonilise keskmise - kõrgsageduse ja karburiseerimise kustutamise põhis alternatiivideks tänu sellele, et see on tänu sellele, et see on "kiire kuumutamine ja täpne temperatuurikontroll" omadustele. Laserkatte tehnoloogia tõus (mis sulatab kattematerjalid ja substraadi pinnakiht, kasutades lasereid, et moodustada kõrge- jõudlus metallurgiline sidumiskiht) on veelgi edendanud "laser kustutamise + katmise" sünergilist rakendust. Nende kombinatsioon mitte ainult ei tugevda osade substraadi tugevust, vaid parandab ka kattekihi kaudu kulumiskindlust ja korrosioonikindlust, pakkudes uut lahendust kõrgete - lõppseadmete osade tootmiseks ja ümbertöötlemiseks. See artikkel sorteerib süstemaatiliselt lasersuletiste ja laserkattete tehnilise korrelatsiooni, põhilisi eeliseid, tüüpilisi rakendusi ja peamisi parameetrite kontrollipunkte, aidates tööstuses praktikutel mõista nende tehnilist väärtust ja praktilisi rakendusteed.
Laser -kustutamise ja laseri kattega tehniline sünergia põhimõte
Laser -kustutamise ja laserkatte vaheline sünergia pärineb nende jagatud põhilisest soojusallikast "kõrge - energialaserkiilude" ja täiendav operatiivloogika: laser kustutamine kiirelt osa pinnale soodustab austenitiseeriva temperatuuri abil fookuse laserkiht, mis on tugevusega kõverad), mis on tugevused), mis on tugevused), kui Martenitic Arence'ile on kõvenenud palav. ise - substraadi jahutamine. Tuginedes kustutamisprotsessile, toidab laserkatted sünkroonselt kattematerjalid (näiteks metallisulamid ja keraamika) laserioperatsiooni piirkonda, põhjustades katte ja substraadi pinnakihi substraadi kihi kiiresti ja tahkestuvad kiiresti, moodustades metallurgilise liimiga funktsionaalse kihi substraadile. See substraadi tugevdamiseks "kõigepealt kustutamine, seejärel jõudluse täiendamiseks" lahendab "ebapiisava korrosioonikindluse" probleemid ühe kustutamise ja "nõrga substraadi toega" ühe kattega. Näiteks tugevdab silindri vooderdise töötlemisel kohalik kustutamine kõigepealt siseseina substraadi deformatsioonitakistust, millele järgneb nikli - põhinev sulami kih, et parandada kulumiskindlust, mis võib laiendada osa tööelu rohkem kui 3 korda.
Laser -kustutamise - sünergilise protsessi peamised eelised (võrreldes traditsiooniliste tehnoloogiatega)
Võrreldes traditsiooniliste pinnatöötlustehnoloogiatega on sünergistlikul protsessil "laseri kustutamine + kattega" neli asendamatut eelist: esiteks on tugevam deformatsiooni kontrollitavus - laserkiir on kontsentreeritud energiat (võimsustihedus ulatub 10⁴ ~ 10⁶ 10⁶ w/cm²) ja kuumutamispiirkond on piiratud ", mis on piiratud", mis on piiratud ", ja see on piiratud", mis on piiratud ". Traditsioonilises karbuurides kustutamises. See sobib eriti deformatsiooniks - kõhulised osad, näiteks õhukesed - seinaga osad ja täppismäigud. Teiseks, paindlikum materjalide kohandamine - laserkattega saab kasutada mitmesuguseid kattematerjale, näiteks roostevabast terasest, volframkarbiid ja keraamikat; Koos kustutatud substraadi tugevusega suudab see vastata mitmekesistele vajadustele, näiteks "kulumiskindlus, korrosioonikindlus ja kõrge - temperatuuritakistus". Seevastu traditsiooniline keskmine - kõrgsageduse kustutamine parandab ainult kõvadust ega saa pinnamaterjali omadusi muuta. Kolmandaks, paremat keskkonnamõju - ei vaja kogu protsessi vältel jahutusvahendeid (näiteks vesi või õli) (kustutamine tugineb enese - jahutamisele ja katted ei tekita jäätmete vedelikku väljutamist), vältides traditsioonilise ja rohelise tootmisstandardeid "keskmise reostuse" probleemiks. Neljandaks, täpsem lokaalne töötlemine -, reguleerides laserlaiku suurust, saab see saavutada integreeritud "kustutamise + kattega" töötlemise keerukatel osadel, nagu pimedad augud, sisemised sooned ja hambapinnad, lahendades traditsioonilise induktori summutamise valupunkti "ei suuda keerulisi struktuure katta".
Tüüpilised tööstusliku rakenduse stsenaariumid laseri kustutamise ja laserkattega
Praegu on tehnoloogiat "Laser -kustutamine + kattega" tehnoloogia laialdaselt kasutatud sellistes valdkondades nagu ehitusmasinad, autotööstus ja hallituse tööstus. Tüüpiliste stsenaariumide hulka kuulub: 1. Silindri vooderdise/kolvivardade parandamine - kulumise ja kriimustuste jaoks hüdrauliliste seadmete silindri vooderdise siseseinal, kohalik lasersulamine tugevdab kõigepealt substraati (karedus HRC55 ~ 60 -ni), millele järgneb katteta temperatuur või parandamine, parandades, kui restaureerida, samal ajal kui restaureerimine, samal ajal kui restaureerimine; Remondikulud on ainult 1/3 asendamise . 2. hallituse serva tugevdamise -. Läbi "summutamise substraadi tugevuse tugevdamiseks + Volfram -karbiidikatet, et parandada karedust", saab hallituse kasutusaega pikendada 2 ~ 4 korda . 3. suure käigukasti pinna töötlemise {- tuuleenergia käikude hambapinnad ja kaevandusmasina käigukastid; Laseri kustutamine tagab juurte tugevuse ja nikli - aluspõhise sulami kihi plaadivad parandab hammaste pinna kulumiskindlust, vältides "hammaste pindade lihtsat koorimist". Probleem traditsioonilises kustutamises . 4. Nuclear Power/keemiavarustuse komponendid - substrivärsked. Hastelloy või titaansulamist katted karmides töötingimustega kohanemiseks.
Laser -kustutamise - kladiprotsessi võtmeparameetri juhtimispunktid
Protsessiparameetrite täpne juhtimine on ülioluline tagada "laser -kustutamise + kattega" mõju, mille fookust nõuavad kolm võtmemõõtmist: esiteks, laserparameetrid - kustutamise etapis, laserivõimsus (500 ~ 1500W) ja skaneerimiskiirus (5 ~ 20 mm/s), mis on kontrollitud; Plaatide etapis tuleb võimsust suurendada 1500 ~ 3000 W -ni, sobitades samal ajal pulbri söötmiskiirusele (5 ~ 20 g/min), et tagada katte ja substraadi piisav metallurgiline side. Teiseks, jahutuskiirus - liigne jahutuskiirus pärast kustutamist võib põhjustada pragusid, mida saab reguleerida inertse gaasi kaitse abil (nt argoon); Pärast katte ja substraadi termilise pinge erinevuse vähendamiseks on vaja aeglast jahutamist (nt ahju jahutus). Kolmandaks, materjali sobitamine - Kattematerjal peab olema ühilduv substraadimaterjaliga (nt madal - süsinikterase substraadi vasted 45# terasest kate, roostevabast terasest substraadil vastab 316L kattekiht), et vältida katte koostamist, mis on tingitud termiliste laienemiskooride erinevustest. Vahepeal "kulumine - vastupidav (volframkarbiid)" või "korrosioon - resistent (Hastelloy)" tuleks valida töötingimuste nõuete põhjal.
Laserkattesüsteemi põhikomponendid
Laseri kustutamise - laserkattega laserkatteid sünergistliku tehnoloogia arendus kokkuvõte ja väljavaade
Kokkuvõtlikult võib öelda, et laseri kustutamise ja laserkatte sünergistlik rakendamine on põhimõtteliselt kombinatsioon "substraadi tugevdamise" ja "pinnafunktsiooni uuendamine". See pärib laseri kustutamise eelised (väike deformatsioon, kõrge efektiivsus) ja laiendab osade jõudluspiire laserkatte kaudu, lahendades traditsiooniliste pinnatöötlustehnoloogiate valupunktid (üks funktsioon, halb kohanemisvõime). Sellest on saanud võtmetehnoloogia, mis juhib tööstusosade kõrge - otsa tootmist ja rohelist ümbertöötlemist. Tulevikus koos intelligentsete laserseadmete (nt AI - põhineva automaatse parameetri reguleerimise) ja uuenduslike kattematerjalide (nt nanokomposiitkatted) väljatöötamisega (nanokomposiitkatted), on "laser kustutamine + kattekatted" tehnoloogiat veelgi madalama rakenduse künniste pakkumisel ja mis on suured - End -lõigud laiemad rakendused ja sellised. Töötleva tööstuse ümberkujundamine ja täiendamine.