Análise e soluções de defeitos comuns em revestimento a laser

Como tecnologia central para reforço de superfície e reparo de equipamentos-de última geração,Revestimento a laseralcança ligação metalúrgica entre o pó da liga e a superfície do substrato por meio de um feixe de laser de alta-energia, o que pode melhorar significativamente as principais propriedades das peças de trabalho, como resistência ao desgaste e à corrosão. No entanto, afetados por múltiplos fatores, incluindo o grau de correspondência dos parâmetros do processo, características do pó, estado do substrato e condições ambientais, defeitos como porosidade, rachaduras, falta de fusão e irregularidades da superfície são propensos a ocorrer durante o processo de revestimento. Esses defeitos reduzirão seriamente a qualidade e a vida útil da camada de revestimento e até levarão à falha da peça. Portanto, identificar com precisão os tipos de defeitos, analisar suas causas e adotar soluções direcionadas são cruciais para garantir a aplicação industrial da tecnologia de revestimento a laser.

Durante oRevestimento a laserprocesso, porosidade e fissuras são os dois defeitos mais típicos e prejudiciais. A porosidade origina-se principalmente da absorção de umidade e do conteúdo interno de gás do pó úmido, ou gás gerado pela decomposição de manchas de óleo e incrustações de óxido na superfície do substrato; se a poça de fusão existir por um período muito curto, o gás não poderá escapar a tempo, formando assim poros. As fissuras são divididas em fissuras a quente e fissuras a frio: as fissuras a quente são induzidas principalmente pela complexa composição da liga da camada de revestimento, a formação de fases eutéticas de baixo-ponto de fusão durante a solidificação, combinadas com o estresse térmico gerado pelo rápido aquecimento e resfriamento; as fissuras a frio são causadas principalmente por diferenças excessivas nos coeficientes de expansão térmica entre o substrato e a camada de revestimento e pela alta fragilidade da estrutura endurecida do substrato. Além disso, a falta de defeitos de fusão resulta de potência laser insuficiente, velocidade de varredura excessiva ou alimentação instável de pó, que impedem uma ligação metalúrgica eficaz entre o pó e o substrato; a irregularidade da superfície está intimamente relacionada à velocidade de digitalização, à taxa de alimentação do pó e à distribuição desigual da energia do laser.

De acordo com as causas dos diferentes defeitos, um sistema-de solução de processo completo de "controle de origem + otimização de processo + pós-processamento" precisa ser construído. Para porosidade, o pó deve ser seco-a vácuo a 120–150 graus por 2–4 horas para remover a umidade antes do uso; a superfície do substrato deve ser jateada e limpa para remover impurezas antesRevestimento a laser; ao mesmo tempo, a potência do laser e a velocidade de varredura devem ser otimizadas para garantir tempo de existência suficiente da poça fundida. Para prevenir e controlar rachaduras, é necessário selecionar o pó de revestimento que corresponda ao coeficiente de expansão térmica do substrato, pré-aquecer o substrato a 200-400 graus, adotar revestimento de múltiplas-camadas e multi{4}}passagens e realizar tratamento de têmpera em baixa-temperatura posteriormente para liberar o estresse. Por falta de fusão, é necessário ajustar com precisão a densidade de energia do laser para derreter a superfície do substrato e garantir a estabilidade do sistema de alimentação de pó; para resolver o problema da irregularidade da superfície, isso pode ser conseguido reduzindo a velocidade de digitalização e combinando a taxa de alimentação do pó com a energia do laser; para peças que exigem alta precisão, processos de usinagem subsequentes podem ser adicionados.

A prevenção e o controle deRevestimento a laserdefeitos reside essencialmente na correspondência precisa dos parâmetros do processo, propriedades do material e condições ambientais. Com o desenvolvimento da tecnologia de processamento a laser, a aplicação de meios inteligentes, como modelagem de pontos e monitoramento-em tempo real, fornece um novo caminho para a identificação precisa e a regulação dinâmica de defeitos. No futuro,-pesquisas aprofundadas sobre o mecanismo de reação metalúrgica durante o processo de revestimento, combinadas com a otimização inteligente do processo, reduzirão ainda mais a taxa de defeitos, promoverão a aplicação mais ampla da tecnologia de revestimento a laser na-fabricação de ponta, reparo de equipamentos e outros campos, e fornecerão suporte técnico confiável para melhorar o desempenho do equipamento e prolongar a vida útil.