فرآیند روکش لیزری با سرعت بالا توسط بازار به رسمیت شناخته شده است و روکش لیزری با سرعت بالا به جای روکش لیزری معمولی به یک روند اجتناب ناپذیر در توسعه فناوری صنعت تبدیل خواهد شد. با این حال، روکش لیزری یک فرآیند پیچیده است. بر اساس سالها تجربه، لیزر گوشنگ نکات دانش فرآیند روکش لیزری پرسرعت و دلایل مشکلات مختلف فرآیند را به شرح زیر خلاصه می کند، امیدوار است که به اکثریت همتایان این صنعت کمک کند.
نحوه عملکرد روکش لیزری پرسرعت
روکش لیزری پرسرعت از یک پرتو لیزر پرانرژی برای ذوب جریان پودر فلز در هوا استفاده می کند و همچنین ماتریس را ذوب می کند تا یک حوضچه مذاب ایجاد کند. پوشش متالورژیکی پیوند خورده
پارامترهای کلیدی فرآیند روکش لیزری با سرعت بالا و تأثیر آنها بر اثر روکش فلزی
1. قدرت لیزر
قدرت به طور مستقیم بر مقدار پودری که می تواند در واحد زمان ذوب شود تأثیر می گذارد و بر راندمان روکش تأثیر می گذارد. هنگامی که سایر پارامترهای کاری تعیین می شوند، قدرت بسیار کم است، که ممکن است منجر به ذوب ناقص پودر، حفره شدن پس از آسیاب، نیروی اتصال ناکافی و سختی پوشش کم شود. قدرت خیلی زیاد است، امکان ذوب فیوز وجود دارد و در نتیجه چین و چروک های مورب روی سطح ایجاد می شود.
2. مقدار تغذیه پودر
پس از برخورد جریان پودر با لیزر، انرژی لیزر را جذب می کند. هر چه مقدار پودر بیشتر باشد، انرژی لیزر بیشتری جذب می شود. هنگامی که مقدار پودر بیش از حد زیاد باشد، انرژی لیزر ناکافی خواهد بود، پوشش از طریق ذوب نمی شود. ، و حفره پس از سنگ زنی و پرداخت ظاهر می شود. ماتریس ذوب نمی شود و پوشش و ماتریس به صورت متالورژیکی به هم متصل نمی شوند که منجر به مشکلات لایه برداری پوشش می شود. .
3. سرعت خط
هرچه سرعت خطی بیشتر باشد روکش نازکتر و هرچه سرعت خطی کمتر باشد روکش ضخیم تر است. اگر سرعت خطی خیلی زیاد باشد، بستر نمی تواند یک حوضچه مذاب تشکیل دهد، پوشش و بستر نمی توانند به خوبی از نظر متالورژیکی به هم بچسبند. کانال مذاب به آرامی سرد می شود، دم قرمز بیش از حد طولانی است و پوسته شدن رخ می دهد. سرعت خطی کوچک می تواند سختی پوشش و استفاده از پودر را بهبود بخشد.
4. مرحله به مرحله
هرچه پله کوچکتر باشد، میزان همپوشانی بیشتر و سطح پوشش ریزتر است. هر چه پله بزرگتر باشد، نسبت همپوشانی کوچکتر و نوارهای پوشش آشکارتر می شود. مرحله بر سرعت رقیق سازی تأثیر می گذارد. هنگامی که پله کوچک است، انرژی لیزر تابش شده روی بستر کم و سرعت رقت پایین است. هنگامی که گام بزرگ است، انرژی لیزر بیشتری بر روی بستر تابش می شود و نرخ رقت بالا است.
5. حجم عرضه هوا
گاز دو عملکرد دارد، یکی انتقال پودر و دیگری محافظت از پوشش با دمای بالا و جلوگیری از اکسیداسیون. اگر مقدار هوای تغذیه کننده پودر خیلی کم باشد، به راحتی می توان پودر را مسدود کرد. عرضه پودر حجم هوا خیلی زیاد است، سرعت پودر خیلی سریع است، دفع زیاد است، و میزان استفاده از پودر کم است. به طور کلی، آرگون بهتر از نیتروژن از پوشش ها محافظت می کند و منجر به کیفیت پوشش بالاتر می شود.
6. ارتفاع نازل
اگر نازل بیش از حد بالا باشد، پودر پخش می شود و میزان استفاده از پودر کم خواهد بود. اگر خیلی کم باشد، پودر در طول فرآیند روکش به راحتی به نازل می چسبد.
تجزیه و تحلیل مشکلات و علل رایج در فرآیند روکش لیزری با سرعت بالا
1. لایه برداری
این به این دلیل است که ماتریس یک حوضچه مذاب تشکیل نمی دهد و هیچ پیوند متالورژیکی بین پودر و ماتریس وجود ندارد. دلایل احتمالی عبارتند از: قدرت بسیار کم، مقدار بسیار زیاد پودر، سرعت خطی خیلی سریع، لکه روغن یا لایه آبکاری روی سطح قطعه کار و غیره
2. کرک
دلایل ایجاد ترک در پوشش عبارتند از: سختی زیرلایه بسیار زیاد است (کوئنچ، کربورسازی/نیتروژن). بستر دارای یک لایه خستگی است. سختی پودر خیلی زیاد است و غیره. پودرهای مبتنی بر نیکل مستعد ترک هستند. همچنین ممکن است در هنگام روکش چند لایه پودرهای با سختی بالا، ترک ایجاد شود.
3. منافذ
دلایل ایجاد منافذ در پوشش عبارتند از: زنگ زدگی و لکه های روغن روی بستر، ناخالصی های موجود در پودر، جریان ناپایدار پودر، حجم بیش از حد پودر، قدرت ناکافی یا سرعت خطی بیش از حد و ....
4. مقدار زیادی پودر شناور وجود دارد و پوشش هیچ درخشندگی فلزی ندارد.
دلایل احتمالی عبارتند از: پودر بیش از حد; قدرت خیلی کم؛ سرعت خطی خیلی سریع؛ ارتفاع نازل خیلی زیاد؛ نقطه لیزری خیلی کوچک؛ آلودگی لنز و غیره
5. گودال ها پس از آسیاب و پرداخت ظاهر می شوند
دلایل احتمالی عبارتند از: قدرت ناکافی. پودر بیش از حد؛ سرعت خطی خیلی سریع و غیره
6. چین و چروک های مورب در پوشش ظاهر می شود
دلایل احتمالی عبارتند از: قدرت بیش از حد; دمای مذاب بیش از حد استخر؛ مایع شدن بیش از حد پودر
7. پودر چسبنده نازل
دلایل احتمالی عبارتند از: خروج پودر بسیار زیاد است. دمای سر مس خیلی زیاد است. فاصله کار نازل خیلی کم است و سطح نازل خیلی زبر یا آلوده است (صیقل دادن توصیه می شود). سر روکش در خارج از مرکز قرار می گیرد تا به کاهش چسبندگی پودر کمک کند.
8. پودر مسدود کننده
دلایل احتمالی عبارتند از: پودر چسبنده به موقع پاک نمی شود. پودر سیالیت ضعیفی دارد. پودر ناخالصی دارد یا پودر مرطوب است (نیاز به پختن دارد) و غیره. هنگام تغذیه پودر از کانال های متعدد، تغذیه ناهموار پودر از هر کانال یکی از دلایل مهم انسداد پودر است.
9. در هنگام روکش کردن، صدای خش خش وجود دارد
دلایل احتمالی عبارتند از: پودر آلوده است. پودر مرطوب است؛ ماتریس تمیز نیست و غیره. چگالی توان بیش از حد باعث تبخیر فلز مذاب حوضچه و تولید صدای روکش می شود. این مشکلات بر مقاومت در برابر خوردگی پوشش تأثیر می گذارد.
10. روکش جرقه در حال پرواز است
دلایل احتمالی عبارتند از: سرعت خطی بیش از حد. چگالی توان بیش از حد؛ عدم تطابق بین قدرت و حجم پودر؛ جریان بیش از حد هوا و غیره
11. جریان پودر ناپایدار، در نتیجه پوشش ناهموار
دلایل جریان ناپایدار پودر عبارتند از: سایش خراش بزرگ. کانال تغذیه پودر مسدود شده؛ جریان هوا خیلی کم؛ آب بندی ضعیف حلقه آب بندی فیدر پودر یا لوله تغذیه پودر آسیب دیده و غیره که منجر به نشت هوا می شود.
12. کاهش راندمان روکش (ضخامت پوشش نازک تر)
دلایل احتمالی: آلودگی آینه محافظ. سایش سوهان؛ فاصله کاری نامناسب؛ سنگ زنی سوراخ خروجی پودر و ضخیم شدن جریان پودر؛ کاهش قدرت لیزر و غیره