Material som kräver för-värmebehandling före laserbeklädnad

Laserbeklädnad är en avancerad ytmodifieringsteknik som bildar en hög-metallurgisk bindningsbeläggning på substratytan genom att smälta beklädnadsmaterial och substratytan med en hög-laserstråle. Men för vissa material, direkt Laserbeklädnadutan för-värmebehandling leder ofta till allvarliga defekter som sprickor, porer eller dålig vidhäftningsstyrka i beklädnadslagret. För-värmebehandling minskar huvudsakligen temperaturgradienten mellan beklädnadszonen och substratet, lindrar termisk stress som genereras under den snabba uppvärmnings- och kylprocessen, och förbättrar substratets mikrostruktur och mekaniska egenskaper, och lägger därigenom en solid grund för beklädnad av hög-kvalitet. Valet av material som behöver för-värmebehandling är nära relaterat till deras kemiska sammansättning, kolinnehåll och värmeledningsförmåga.

Hög-kol och hög-legerade stål är de primära materialen som kräver för-värmebehandling föreLaserbeklädnad. Stål med en kolhalt högre än 0,4 %, såsom 45# stål, T10 verktygsstål och olika legerade konstruktionsstål som innehåller krom, molybden eller vanadin, har dålig värmeledningsförmåga och hög härdbarhet. Under direkt laserbeklädnad kommer den snabba temperaturökningen och -fallet att orsaka betydande termisk stress i substratet, vilket lätt inducerar sprickor i både beklädnadslagret och den värmepåverkade zonen. Dessutom kräver gjutjärn, särskilt hög-kromgjutjärn och nodulärt gjutjärn, förvärmning. Gjutjärn innehåller grafitfaser med ojämn fördelning, och laserstrålningen med hög{10}}temperatur kan lätt orsaka grafitoxidation och volymexpansion, vilket leder till inre spänningskoncentration; för{11}}värmebehandling kan homogenisera temperaturfältet och minska sådana risker. Vissa eldfasta metaller och deras legeringar, som titanlegeringar och nickel-baserade superlegeringar som används inom flygindustrin, behöver också lämplig förvärmebehandling på grund av deras höga känslighet för termisk chock.

För ovannämnda material är för-värmebehandling inte en valfri process utan en avgörande garanti för framgång medLaserbeklädnad. Korrekt förvärmning kan inte bara effektivt förhindra uppkomsten av sprickor och andra defekter utan också förbättra vätbarheten hos beklädnadspulvret på substratytan, vilket främjar bildandet av en tät metallurgisk bindningsgränsyta. Dessutom kan för-värmebehandling förfina substratets mikrostruktur, minska skillnaden i hårdhet mellan beklädnadsskiktet och substratet, och förbättra den totala slitstyrkan, korrosionsbeständigheten och utmattningsbeständigheten hos den beklädda delen. Det bör noteras att förvärmningstemperaturen och hålltiden måste kontrolleras exakt enligt den specifika materialtypen och delstorleken; överdriven för-förvärmning kan leda till korntillväxt av substratet, medan otillräcklig för-förvärmning inte kan uppnå den önskade avspänningseffekten