El grosor de la capa de revestimiento láser puede ser de más de 3,5 mm. La investigación muestra que cuanto más gruesa es la capa de revestimiento, más defectos tiene la capa de revestimiento. El defecto común en la capa de revestimiento es la porosidad.
Las causas de la porosidad en el revestimiento láser son las siguientes
1. En el proceso de revestimiento por láser, el gas de mantenimiento no mantiene bien el revestimiento por láser, lo que hace que el oxígeno y el hidrógeno del aire entren en la capa de revestimiento (a veces hay componentes de gas de mantenimiento).
2. La composición de bajo punto de fusión (incluido el aglutinante) y el vapor volatilizado en la capa de revestimiento no se separarán repetidamente, formando poros.
3. Hay humedad en la capa de polvo y la materia orgánica y el vapor de agua no se separarán para formar poros durante el proceso de revestimiento.
4. Selección incorrecta de los parámetros del proceso láser, como los poros formados por la capa de excitación. Los problemas de calidad de la capa de revestimiento láser son los siguientes: rugosidad nominal; relación de dilución de la capa de revestimiento y resistencia de la junta metalúrgica; porosidad, dopaje, especialmente espacio entre grietas de la capa de revestimiento. En la actualidad, uno de los problemas más importantes que afectan a la calidad de la capa de revestimiento láser es el defecto de fisura.
El revestimiento por láser tiene una amplia perspectiva de aplicación, pero sus desventajas también limitan la velocidad del revestimiento por láser a la utilización industrial. En el revestimiento por láser, las grietas ocurren principalmente y se expanden en la interfaz de contacto nominal
1. Durante el revestimiento con láser, los datos con poca tenacidad y un calentamiento y enfriamiento rápidos se agrietarán bajo tensión de compresión;
2. Las propiedades térmicas y físicas del revestimiento y el sustrato son diferentes, como la diferencia del coeficiente de expansión, que hace que el revestimiento se agriete;
3. La segregación por cristalización de los elementos de aleación y la falta de homogeneidad de la macrocomposición y microestructura provocan tensión de tracción;
4. La forma y la dispersión de impurezas y partículas no son uniformes, lo que resulta en un agrietamiento parcial;
5. El aporte de energía del revestimiento es demasiado pequeño y el revestimiento no está completamente penetrado;
6. Los poros y las impurezas germinan y se agrietan;
7. La forma y estructura complejas causarán una transferencia de calor y una difusión desiguales durante el revestimiento, fáciles de que aparezcan grietas y fáciles de causar tensión desigual y concentración de tensión.
Para el control de calidad de la capa de revestimiento por láser, los académicos nacionales y extranjeros han llevado a cabo muchas discusiones sobre el problema del agrietamiento de la capa de revestimiento por láser y discutieron varias formas de superar el problema del agrietamiento de la capa de revestimiento por láser. Teniendo en cuenta el diseño de la capa de revestimiento láser, se deriva una fórmula diferencial para calcular la tensión residual y se propone el concepto de fase de revestimiento láser. Incluye compatibilidad química, compatibilidad microestructural y compatibilidad física. De acuerdo con esto, se puede evitar eficazmente que la capa de revestimiento láser se agriete. Además, se propone diseñar los datos de la capa de revestimiento láser (incluidos el polvo de aleación y la matriz) haciendo coincidir el coeficiente de expansión de los datos de la capa de revestimiento láser y los datos de la matriz. Para controlar el proceso de solidificación del revestimiento por láser, se puede obtener la microestructura, el promedio, la capa de revestimiento libre de impurezas y de segregación optimizando los parámetros del proceso de revestimiento por láser (potencia del láser, lectura de segunda velocidad de escaneo, tasa de alimentación de polvo y superposición del haz de escaneo, etc. ). La humectabilidad y tenacidad de la capa de revestimiento láser se pueden mejorar agregando algunos elementos de aleación u óxidos de tierras raras.
Por ejemplo, la humectabilidad absoluta de las cerámicas se puede mejorar agregando una cierta cantidad de Y2O3 cuando se recubre con láser la capa de cerámica de Al2O3 o ZrO2 en la matriz nominal. Con el fin de mejorar el proceso de revestimiento por láser, se ha propuesto que en el proceso de revestimiento por láser, se adopte el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior para reducir la resistencia al estrés de la capa de revestimiento; Xu Bofan y otros propusieron un método de revestimiento de revestimiento previo de doble capa y un método de revestimiento secundario con láser. Utilice métodos de ayuda (por ejemplo, agitación electromagnética para ayudar al revestimiento con láser) La aplicación de la agitación electromagnética en el proceso de revestimiento con láser es forzar el flujo de fusión en la piscina de fusión por láser con la ayuda de la fuerza electromagnética, mejorar el flujo de fusión, la transferencia de calor y masa en el proceso de solidificación, romper la dendrita, alcanzar la meta de refinamiento y media. La agitación electromagnética puede refinar la microestructura de la capa de revestimiento, promediar la microestructura, reducir o restringir la segregación y la estructura de la estructura esponjosa y monitorear el límite sólido-líquido.El gradiente de temperatura reduce la concentración de tensión y mejora la tenacidad del recubrimiento. Por lo tanto, en el proceso de revestimiento por láser, la agitación electromagnética puede refinar la microestructura promedio, reducir la impureza, el gradiente de temperatura y la concentración de tensión, para reducir o restringir las grietas en la capa de revestimiento del láser.
