Технологија модификације површине за побољшање отпорности на корозију ласерским облагањем

Jan 18, 2024 Остави поруку

Радни уређај опреме за ласерско облагање углавном укључује ласер, уређај за напајање, млазницу за облагање, платформу за обраду и контролни систем. За целокупну опрему за ласерско облагање, уређај млазнице за облагање је најважнији део целокупне опреме, његова главна улога је пренос, фокусирање, трансформација ласерског зрака и синхрони пренос праха за облагање. Кључне технологије млазнице за облагање су ласерско обликовање и фокусирање трансформације, трансмисија и ињекциона конвергенција материјала за облагање и спајање оптичких материјала. Други је ласер, а сада су главни ласери који ће се користити су ласери угљен-диоксида, ИАГ ласери и полупроводнички ласери. Ласер на угљен-диоксиду је сада најчешће коришћени ласер у Кини и лакше је постићи велику снагу, али има недостатке превелике запремине и велике јединичне потрошње енергије. Због развоја технологије, стопа искоришћења ИАГ ласера ​​се стално повећава, чиме се може постићи пренос влакана и побољшати флексибилност делова. Предности полупроводничких ласера ​​су висока електро-оптичка конверзија, ниска цена опреме, мала величина, нижи трошкови одржавања, погоднији за употребу и низ предности.

 

Предности и мане ласерске облоге

 

1. Предности ласерске облоге

 

Ласерска облога генерално има високу тврдоћу, отпорност на хабање, отпорност на корозију, отпорност на оксидацију и друге карактеристике, посебно отпорност на корозију, што је од велике помоћи да се продужи животни век материјала, уштеде скупи метали, штеде ресурси и нема проблема са загађењем животне средине. У поређењу са другим традиционалним методама модификације површине супстрата, стопа разблажења слоја облоге састављеног од ласерске облоге је нижа (углавном 5% ~ 8%) и лако је формирати тањи слој облоге. Употреба ове методе не само да смањује трошкове, већ и побољшава ефикасност облоге. Ласерска облога има карактеристике мале зоне утицаја топлоте и мале деформације, а брзина хлађења је веома брза (102 ~ 106 К/с), што тежи да формира густе структуре. Тренутно се процес ласерског облагања контролише компјутерски, користећи дигиталну и потпуно аутоматизовану контролу, а параметри процеса су стабилнији у процесу рада, припремљени слој облоге је уједначенији, а стопа грешке је нижа. Ласерска облога се широко користи у ваздухопловству, електроенергетици, аутомобилској, бродској, нафтној и другим пољима. Технологија ласерског облагања може бити скоро сваки метал или керамички материјал на металу или легури.

 

2. Недостаци ласерске облоге

 

(1) Лако се стварају поре. У процесу облагања, гас у растопљеном базену касни за испуштање, што ће довести до стварања пора у слоју облоге. За самофлуксујућу подлогу, пошто садржи велику количину силицијум-бор деоксидатора, реакција деоксидације ће се прво догодити у процесу облагања, производећи одговарајућа боросиликатна једињења, која могу да изолују ваздух. Када је време загревања облоге довољно дуго, реакција деоксидације се може у потпуности извести и неће се формирати рупе за гас. Међутим, време загревања ласерске облоге је кратко и брзина хлађења је брза, а реакција деоксигенације није довољна, тако да ови деоксиданти не могу да произведу ефекте и лако се формирају поре. Уопштено говорећи, стомате је скоро тешко избећи и могу се контролисати само неким мерама. Уобичајене методе укључују спречавање оксидације праха легуре пре употребе, сушење материјала за облагање пре употребе и тако даље.

 

(2) Лако се разбија. У процесу облагања, топљење, очвршћавање и хлађење се дешавају у кратком временском периоду, а различита напрезања, као што су топлотна и структурална напрезања, остају. Поред тога, ако су параметри процеса неправилно подешени, појавиће се и пукотине. Према постојећим резултатима истраживања, постоји неколико метода за отклањање пукотина у процесу облагања: Разуман састав материјала за облагање. Исправан избор параметара процеса и технологије облагања. Додајте премаз на површини подлоге како бисте побољшали квашење слоја облоге. Процес облагања је оптимизован на основу карактеристика деловања напрезања слоја облоге.

 

(3) Недостатак јединствених стандарда. Ласерски материјали за облагање немају посебан систем материјала, а не постоји ни јединствен стандард у употреби материјала за облагање, што резултира повећањем трошкова и смањењем економске користи. Поред тога, недостатак јединственог стандарда параметара процеса отежава комуникацију између лабораторија и компанија.

 

Побољшајте избор материјала за ласерску облогу отпорне на површинску корозију

 

Материјал за облагање је један од главних фактора који утичу на слој облоге. Перформансе слоја облоге углавном су одређене материјалом за облагање. Од појаве технологије ласерског облагања, избору материјала за облагање истраживачи су посвећивали велику пажњу.

 

1. Прах од самофлуксујуће легуре на бази Ни

 

Самотопљиви прах на бази никла има добру отпорност на корозију, а цена му је умеренија, па је и најкоришћенији у истраживањима. Погодан је за подлоге које треба да побољшају отпорност на корозију на топлоту, а у овој фази се може поделити на Ни-Б-Си и Ни-Цр-Б серије легура. Садржај никла је око 75%, садржај хрома је око 15%, а садржај силицијума и бора око 6%. Синтетизовани прах легуре не само да има знатно већу отпорност на корозију, већ има и релативно високу цену.

 

2. Прах од самофлуксујуће легуре на бази кобалта

 

Сам кобалт има добру отпорност на корозију, а прах легуре формиран од кобалта и хрома има карбиде као што је Цр7Ц3 и бориде као што је Цр2Б. Кобалт има добру отпорност на корозију, хром такође има добру отпорност на оксидацију, тако да је са становишта његових карактеристика материјала погодан за отпорност на корозију са материјалом за ласерску облогу, а садржи и никл, хром, угљеник и гвожђе, али и предност смањења стварања пукотина. Цхаброл ет ал. открили су кроз експерименте да материјали на бази кобалта имају предности побољшања стања напона на интерфејсу и повећања чврстоће везе. Међутим, његова цена је релативно висока у поређењу са другим материјалима.

 

3. Самофлуксујући прах легуре на бази гвожђа

 

Самофлуксибилни прах легуре на бази гвожђа се углавном користи у ливеном гвожђу и нискоугљеничном челику, а његова највећа предност је ниска цена и заштита од хабања. Али врло је лако оксидирати, чак и ако додавање бора, никла, хрома и других елемената не може надокнадити његове лаке оксидационе карактеристике. Због тога је његова свестраност као материјала за облагање отпорног на корозију слаба.

 

Укратко, горе наведене три врсте праха легуре имају своје предности и недостатке, треба их одабрати у складу са стварном ситуацијом, у области отпорности на корозију, с обзиром на трошковне перформансе кућишта, самофлуксирајући прах легуре на бази никла је прикладнији избор.

 

4. Остали метални прах

 

Поред горње три врсте металног праха, постоји неколико других материјала, као што су титанијумска база, бакарна база, алуминијумска, магнезијумска и хромова база, као и материјали за облагање од интерметалних једињења. Ови материјали користе своја посебна својства за постизање различитих функција, као што су отпорност на корозију, отпорност на оксидацију, отпорност на хабање, итд. На пример, истраживачи су послали алуминијумски прах кроз ласер на површину подлоге, а такође су добили и премаз. са добрим перформансама. Постоји и прах на бази магнезијума, који се више користи за ласерско облагање легуре магнезијума као подлоге, тако да је отпорност на корозију површине магнезијумске подлоге значајно побољшана, посебно у експерименту, истраживач је користио раствор натријум хлорида за извршили тестове корозије и открили да је његова отпорност на корозију знатно побољшана.

 

5. Керамички прах

 

Керамички прах углавном укључује оксидни керамички прах и силицидни керамички прах, међу којима се оксидни керамички прах често користи у ласерској облоги. Пошто може ефикасно побољшати отпорност на хабање, отпорност на корозију и отпорност на оксидацију матрице, често се користи као слој облоге отпоран на корозију. Међутим, због велике разлике између физичких и хемијских својстава керамичког праха и метала на површини подлоге, слој облоге лако пуца и отпада. Иако су истраживачи додали ЦаО, СиО2 и друге супстанце у транзитни слој и слој облоге, што је ублажило ову ситуацију, то није у потпуности решило проблем пукотина и отпадања слоја керамичке облоге.

 

6. Композитни прах

 

Композитни прах се углавном састоји од две или више врста материјала са различитим саставима и различитим својствима праха, углавном се односи на карбид, борид, нитрид, оксид и друге тврде керамичке материјале високе тачке топљења и материјале од злата, мешану припрему праха. Под дејством ласерског композитног праха, може боље комбиновати добру жилавост метала и одличне карактеристике отпорности на корозију, отпорност на хабање и отпорност на високе температуре керамике, а феномен губитка сагоревања и испарења материјала може се ефикасно контролисати, што је врући истраживачки правац у области ласерске облоге. Међу њима, прах легура карбида и прах легуре оксида су највише проучавани и примењени. Честице карбида у композитном праху могу се додати директно у базен за топљење ласера ​​или помешати са металним прахом у базен за топљење ласера, али је ефикаснији начин додавање у облику праха једињења обложеног металом (као што је карбид обложен никлом , карбид пресвучен кобалтом).

 

Кси'ан Гуосхенг Ласер Тецхнологи Цо., Лтд. је високотехнолошко предузеће специјализовано за истраживање и развој, производњу и продају аутоматске ласерске машине за облагање, брзе ласерске машине за облагање, машине за ласерско гашење, машине за ласерско заваривање и опрему за ласерско 3Д штампање. Наши производи су исплативи и продају се у земљи и иностранству. Ако сте заинтересовани за наше производе, контактирајте нас на bob@gshenglaser.com.