Høyhastighets laserkledningsprosess har blitt høyt anerkjent av markedet, og høyhastighets laserkledning i stedet for vanlig laserkledning vil bli en uunngåelig trend i utviklingen av industriteknologi. Laserkledning er imidlertid en komplisert prosess. Basert på mange års erfaring, oppsummerer Guosheng Laser kunnskapspunktene for høyhastighets laserbekledningsprosess og årsakene til ulike prosessproblemer som følger, i håp om å hjelpe flertallet av bransjekolleger.
Hvordan høyhastighets laserkledning fungerer
Høyhastighets laserkledning bruker en høyenergilaserstråle for å smelte metallpulverstrømmen i luften, og smelter også matrisen for å danne et smeltet basseng. Etter at det smeltede pulveret er kombinert med den smeltede matrisen, avkjøles det raskt for å danne en metallurgisk bundet belegg.
Nøkkelparametre for høyhastighets laserkledningsprosess og deres innflytelse på kledningseffekt
1. Laserkraft
Kraften påvirker direkte mengden pulver som kan smeltes per tidsenhet og påvirker kledningens effektivitet. Når andre arbeidsparametre bestemmes, er kraften for liten, noe som kan føre til ufullstendig smelting av pulveret, gropdannelse etter sliping, utilstrekkelig bindekraft og lav belegghardhet. Strømmen er for stor, det er mulig å smelte sikringen, noe som resulterer i skrå rynker på overflaten.
2. Pulverfôringsmengde
Etter at pulverstrømmen møter laseren, absorberer den laserenergien. Jo større pulvermengde, jo mer laserenergi absorberes. Når pulvermengden er for stor, vil laserenergien være utilstrekkelig, belegget vil ikke smelte gjennom , og gropdannelse vil oppstå etter sliping og polering. Matrisen vil ikke smelte, og belegget og matrisen vil ikke være metallurgisk bundet, noe som fører til problemer med avskalling av belegget. Mengden pulver er stor og pulverutnyttelsesgraden er lav. Pulvervolumet er lite og pulverutnyttelsesgraden er høy .
3. Linjehastighet
Jo større lineær hastighet, jo tynnere kledning, og jo mindre lineær hastighet, jo tykkere er kledning. Hvis den lineære hastigheten er for høy, kan ikke underlaget danne et smeltet basseng, belegget og underlaget kan ikke bindes godt metallurgisk, smeltekanalen avkjøles sakte, den røde halen er for lang, og det oppstår avskalling. Liten lineær hastighet kan forbedre beleggets hardhet og pulverutnyttelse.
4. Trinn for trinn
Jo mindre trinn, jo større overlappingshastighet og finere beleggsoverflate. Jo større trinn, jo mindre er overlappingsforholdet og jo tydeligere blir belegningsstripene. Trinnet påvirker fortynningshastigheten. Når trinnet er lite, er laserenergien som bestråles på substratet liten og fortynningshastigheten er lav. Når trinnet er stort, bestråles mer laserenergi på underlaget og fortynningshastigheten er høy.
5. Lufttilførselsvolum
Gassen har to funksjoner, den ene er å transportere pulveret, og den andre er å beskytte høytemperaturbelegget og forhindre oksidasjon.Hvis mengden pulvertilførselsluft er for liten, er det lett å blokkere pulveret. Pulvertilførselen luftvolumet er for stort, pulverhastigheten er for høy, utstøtingen er stor og pulverutnyttelsesgraden er lav. Generelt beskytter argon belegg bedre enn nitrogen og gir høyere beleggkvalitet.
6. Dysehøyde
Hvis dysen er for høy, vil pulveret spre seg og pulverutnyttelsesgraden blir lav. Hvis den er for lav, vil pulver lett feste seg til dysen under kledningsprosessen.
Analyse av vanlige problemer og årsaker under høyhastighets laserbekledningsprosess
1. Peeling
Dette er fordi matrisen ikke danner et smeltet basseng og det er ingen metallurgisk binding mellom pulveret og matrisen. Mulige årsaker inkluderer: for lav effekt, for stor mengde pulver, for høy lineær hastighet, oljeflekker eller galvaniseringslag på overflaten av arbeidsstykket, etc.
2. Sprekk
Årsakene til sprekker i belegget inkluderer: hardheten til underlaget er for høy (slokking, karburering/nitrogen); substratet har et utmattelseslag; hardheten til pulveret er for høy, etc.Nikkelbaserte pulvere er utsatt for sprekker; sprekker kan også oppstå under flerlagskledning av pulver med høy hardhet.
3. Pore
Årsakene til forekomsten av porer i belegget inkluderer: rust- og oljeflekker på underlaget, urenheter i pulveret, ustabil pulverstrøm, for stort pulvervolum, utilstrekkelig kraft eller overdreven lineær hastighet, etc.
4. Det er mye flytende pulver og belegget har ingen metallisk glans.
Mulige årsaker inkluderer: for mye pulver; for lite kraft; for høy lineær hastighet; for høy dysehøyde; for liten laserflekk; linseforurensning, etc.
5. Groper oppstår etter sliping og polering
Mulige årsaker inkluderer: utilstrekkelig kraft; for mye pulver; for høy lineær hastighet osv.
6. Skrå rynker vises i belegget
Mulige årsaker inkluderer: overdreven kraft; overdreven temperatur i smeltet basseng; overdreven flytendegjøring av pulveret.
7. Dyse klebrig pulver
Mulige årsaker er: pulverutkastet er for høyt; kobberhodetemperaturen er for høy; munnstykkets arbeidsavstand er for lav, og dyseoverflaten er for grov eller forurenset (polering anbefales). Kledningshodet er plassert utenfor midten for å redusere pulverfesting.
8. Blokkeringspulver
Mulige årsaker inkluderer: det klebrige pulveret fjernes ikke i tide; pulveret har dårlig fluiditet; pulveret har urenheter eller pulveret er fuktig (det må bakes) osv. Ved mating av pulver fra flere kanaler er ujevn pulvermating fra hver kanal en viktig årsak til pulverblokkering.
9. Det er en sydende lyd under kledning
Mulige årsaker inkluderer: pulveret er forurenset; pulveret er fuktig; matrisen er ikke ren osv. For høy effekttetthet vil også føre til at det smeltede bassengmetallet fordamper og produserer kledningsstøy. Disse problemene vil påvirke korrosjonsmotstanden til belegget.
10. Kledningsgnister som flyr
Mulige årsaker inkluderer: overdreven lineær hastighet; overdreven krafttetthet; misforhold mellom kraft og pulvervolum; overdreven luftstrøm osv.
11. Ustabil pulverstrøm, noe som resulterer i ujevnt belegg
Årsakene til ustabil pulverstrøm inkluderer: stor skrapeslitasje; blokkert pulver fôring kanal; for liten luftstrøm; dårlig tetning av pulvermaterens tetningsring eller skadet pulvermaterrør osv., noe som resulterer i luftlekkasje.
12. Redusert kledningseffektivitet (tynnere beleggtykkelse)
Mulige årsaker: forurensning av det beskyttende speilet; slitasje av skrapen; upassende arbeidsavstand; sliping av pulverutløpshullet og fortykning av pulverstrømmen; reduksjon av lasereffekt, etc.