Diluição
A diluição é um parâmetro importante para medir a qualidade do processo de revestimento a laser, a fim de descrever quantitativamente o grau de alteração da composição causada pela fusão de materiais específicos no revestimento.
A taxa de diluição pode ser calculada pelo método geométrico de medição da área da seção transversal do revestimento: taxa de diluição=área de fusão da matriz /(área de revestimento + área de fusão da matriz) x100%.
Quando a espessura do revestimento e a densidade de potência são constantes, a diluição aumenta com o aumento da densidade de energia do laser. Quanto maior a densidade de energia e mais áreas de fusão do substrato, maior será a mudança na composição do revestimento. Quando a espessura do revestimento em pó diminui, a diluição do revestimento aumenta. Pelo contrário, com o aumento da espessura do revestimento em pó, a diluição diminui, porque o aumento da espessura do revestimento em pó limita o aumento da profundidade de fusão da matriz. Os resultados mostram que a diluição diminui com o aumento da velocidade de varredura e da velocidade de alimentação do pó quando os parâmetros de processamento do laser permanecem inalterados. Para garantir um alto desempenho do revestimento, exceto em casos especiais individuais, a diluição geralmente deve ser a mais baixa possível. Na pulverização a laser, geralmente é controlado em cerca de 5%. Para revestimento a laser, a diluição também deve ser inferior a 10%, preferencialmente cerca de 5%.
Problemas com poros e rachaduras
Um dos obstáculos importantes para a industrialização da tecnologia de revestimento a laser é a instabilidade da qualidade da camada de revestimento, e seus defeitos são principalmente porosidade, trincas, deformações e irregularidades. Um dos problemas mais difíceis é a fissura, e a formação e expansão da fissura está relacionada à existência de poros.
A principal causa da fissura é a tensão residual na camada de revestimento devido ao rápido aquecimento e resfriamento. Além disso, a formação de fissuras também é afetada por muitos fatores, como parâmetros do processo, camada de revestimento e material de base, espessura da camada de revestimento, etc. Os principais métodos para inibir a formação de fissuras são:
(1) O pré-aquecimento e o resfriamento lento são usados para reduzir a possibilidade de formação de trincas e tensões de relaxamento.
(2) A camada de revestimento gradiente é projetada e a camada de revestimento de transição é selecionada entre o material da matriz e a camada de revestimento para aliviar o estresse e reduzir a geração de trincas.
A ocorrência de porosidade é causada pela presença de aerossóis no processo de fusão a laser dos materiais de soldagem, e é causada pela rápida condensação do gás, que geralmente é devida à reação de carbono e oxigênio do metal ou à reação de o óxido metálico pela redução de carbono e o buraco de ar volátil e não reativo da matéria fixa. O próprio buraco não só reduz o desempenho do revestimento, mas também é fácil de ser o ponto de agregação de início e extensão de fissuras, por isso é também uma das medidas importantes para evitar o início de fissuras e expansão da camada de vedação e o importante medidas para prevenir a fissura. O controle da ventilação vem principalmente de dois aspectos: o primeiro é tomar precauções para limitar a fonte do gás (como a perda do pó antes que o pó seja usado para secar o úmido e o processo de fusão). A segunda é ajustar os parâmetros do processo para diminuir a taxa de cristalização por resfriamento da poça fundida para facilitar o escape do gás.
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