Höghastighets laserbeklädnad: Bearbetnings- och detekteringsparametrar
Höghastighets laserbeläggning är en snabb behandlingsteknik för laserytan . Dess tekniska parametrar kan delas in i två kategorier:bearbetningsparametrar(Utrustningsinställningar under beklädnad) ochdetekteringsparametrar(Kvalitetsutvärderingsmätningar efter beklädnad) .
I . Försiktighetsåtgärder för produktanvändning
Dessa inkluderar åtta nyckelparametrar justerade under beklädnadsprocessen:
Laserkraft: Energiproduktionen per enhetstid av lasern (enhet: w eller j/s) .
Spotform: Vanliga former är cirkulära och rektangulära, valda baserat på arbetsstycke -egenskaper .
Spotstorlek: Påverkar effektdensiteten (energi per enhetsarea) . Mindre fläckar ökar effektdensiteten, vilket gör dem lämpliga för metallpulver med hög smältpunkt under samma kraft .
Bearbetningsavstånd: Avståndet mellan lasermunstycket och substratytan .
- För långt: Dålig pulverfokus och låg användning .
- För nära: Överdriven värme vid munstycket, riskerar pulvertäppande .
Överlappningshastighet: Kritisk för ytråhet . Högre överlappning minskar grovhet men komplicerar enhetlighet .
- Höghastighetsbeklädnad använder vanligtvis 70% –80% överlappning (vs . 30%-50% i konventionell beklädnad) .
Klädhastighet: Uttryckt som linjär hastighet eller arehastighet .
Pulvermatningsmetod: Främst ringformad matning i höghastighetsbeklädnad .
Skyddsgastryck: Justerbar under bearbetning . Vanliga gaser (n₂ eller ar) Skydda smältpoolen och minska oxidationen .
Kärnkomponenter i laserbeläggningssystem
Kärnkomponenter i laserbeklädnadsutrustning .
II . Detektionsparametrar
Dessa utvärderar kvaliteten på det klädda lagret efter processen:
Porositetstrong>: Inneboende till höghastighetsbeklädnad . påverkad av pulvertemperatur, hastighet och vinkel . Långsammare pulverrörelse ökar porositeten .
Hårdhetstrong>: Förbättrad genom snabb kylning, kornförfining och gitterförvrängning under beklädnad . klädda lager uppvisar högre hårdhet än basmaterial .
Bondstyrkastrong>: Metallurgiska bindningsformulär via atomdiffusion mellan det klädda skiktet och substratet under hög värme och pulverhastighet . Bindningsstyrka kan nå 360 MPa .
Utspädningshastighetstrong>: Procentandel av basmaterial utspädd i det klädda skiktet . styrd av pulverflödeshastighet, laserkraftdensitet och beklädnadshastighet .
Termisk trötthet: Beror på termisk expansionsmatchning mellan det klädda skiktet och underlaget, samt bindningsstyrka . Dålig motstånd leder till sprickor .
Ytråhet: Påverkad av laserenergitäthet, pulvermatningshastighet och gastryck . Optimala parameterområden säkerställer släta ytor .
Slutsats: Framgångsrik höghastighetslaserbeläggning kräver exakt justering av bearbetningsparametrar (e . g ., laserkraft, överlappningshastighet) för att uppnå önskade detektionsmetriker (e . g ., låg porositet, hög bindning) prestanda .