Cladding laser berkecepatan tinggi: Parameter pemrosesan dan deteksi
Cladding laser berkecepatan tinggi adalah teknologi perawatan permukaan laser cepat . parameter teknisnya dapat dibagi menjadi dua kategori:Parameter pemrosesan(Pengaturan peralatan selama kelongsong) danparameter deteksi(Metrik Evaluasi Kualitas Setelah Cladding) .
I . tindakan pencegahan untuk penggunaan produk
Ini termasuk delapan parameter utama yang disesuaikan selama proses kelongsong:
Kekuatan laser: Output energi per satuan waktu dengan laser (unit: w atau j/s) .
Bentuk spot: Bentuk umum melingkar dan persegi panjang, dipilih berdasarkan karakteristik benda kerja .
Ukuran spot: Mempengaruhi kepadatan daya (energi per unit area) . bintik-bintik yang lebih kecil meningkatkan kepadatan daya, membuatnya cocok untuk bubuk logam poin-lebur tinggi di bawah daya yang sama .
Jarak pemrosesan: Jarak antara nozzle laser dan permukaan substrat .
- Terlalu jauh: fokus bubuk yang buruk dan pemanfaatan rendah .
- Terlalu dekat: panas berlebihan di nozzle, berisiko menyumbat bubuk .
Tingkat tumpang tindih: Penting untuk kekasaran permukaan . tumpang tindih yang lebih tinggi mengurangi kekasaran tetapi menyulitkan keseragaman .
- Cladding berkecepatan tinggi biasanya menggunakan 70% –80% tumpang tindih (vs . 30%-50% dalam kelongsong konvensional) .
Kecepatan kelongsong: Dinyatakan sebagai kecepatan linier atau laju area .
Metode pemberian makan bubuk: Terutama pemberian makan annular dalam kelongsong berkecepatan tinggi .
Melindungi tekanan gas: Disesuaikan selama pemrosesan . gas umum (n₂ atau ar) Lindungi kumpulan leleh dan kurangi oksidasi .
Komponen inti dari sistem kelongsong laser
Komponen inti dari peralatan laser cladding .
II . Parameter deteksi
Ini mengevaluasi kualitas lapisan pasca-proses yang berpakaian:
Porositasstrong>: Melekat pada kelongsong berkecepatan tinggi . dipengaruhi oleh suhu bubuk, kecepatan, dan sudut . gerakan bubuk yang lebih lambat meningkatkan porositas .
Kekerasanstrong>: Ditingkatkan dengan pendinginan cepat, penyempurnaan butir, dan distorsi kisi selama kelongsong . lapisan berpakaian menunjukkan kekerasan yang lebih tinggi daripada bahan dasar .
Kekuatan Obligasistrong>: Bentuk ikatan metalurgial melalui difusi atom antara lapisan clad dan substrat di bawah kecepatan panas dan bubuk tinggi . kekuatan ikatan dapat mencapai 360 MPa .
Tingkat pengenceranstrong>: Persentase bahan dasar yang diencerkan ke lapisan berpakaian . dikendalikan oleh laju aliran bubuk, kepadatan daya laser, dan kecepatan kelongsong .
Resistensi kelelahan termal: Tergantung pada ketidaksesuaian ekspansi termal antara lapisan dan substrat berpakaian, serta kekuatan ikatan . resistensi yang buruk menyebabkan retak .
Kekasaran permukaan: Dipengaruhi oleh kepadatan energi laser, laju umpan bubuk, dan tekanan gas . rentang parameter optimal memastikan permukaan halus .
Kesimpulan: Successful high-speed laser cladding requires precise adjustment of processing parameters (e.g., laser power, overlap rate) to achieve desired detection metrics (e.g., low porosity, high bond strength). Tailoring parameters to material properties ensures functional kinerja .