레이저 클래딩 층의 두께는 3.5mm 이상이 될 수 있습니다. 연구에 따르면 클래딩 층이 두꺼울수록 클래딩 층에 더 많은 결함이 있음을 보여줍니다. 클래딩 층의 일반적인 결함은 다공성입니다.
레이저 클래딩의 다공성 원인은 다음과 같습니다.
1. 레이저 클래딩 과정에서 유지 가스가 레이저 클래딩을 잘 유지하지 못하여 공기 중의 산소와 수소가 클래딩 층으로 유입됩니다 (때로는 유지 보수 가스 성분이 있음).
2. 피복층의 저 융점 조성물 (바인더 포함)과 휘발 된 증기가 반복적으로 분리되지 않아 기공을 형성합니다.
3. 분말 층에는 수분이있어 클래딩 과정에서 유기물과 수증기가 분리되어 기공을 형성하지 않습니다.
4. 여기 층에 의해 형성된 기공과 같은 레이저 공정 매개 변수의 부적절한 선택. 레이저 클래딩 층의 품질 문제는 다음과 같습니다 : 공칭 거칠기; 클래딩 층의 희석 비율 및 야금 조인트 강도; 다공성, 도핑, 특히 클래딩 층의 균열 간격. 현재 레이저 클래딩 층의 품질에 영향을 미치는 가장 중요한 문제 중 하나는 균열의 결함입니다.
레이저 클래딩은 광범위한 응용 가능성을 가지고 있지만 그 단점은 또한 레이저 클래딩의 속도를 산업 활용으로 제한합니다. 레이저 클래딩에서 균열은 주로 공칭 접점 인터페이스에서 발생하고 확장됩니다.
1. 레이저 클래딩 중에 인성이 약하고 가열 및 냉각이 빠른 데이터는 압축 응력으로 인해 균열이 발생합니다.
2. 클래딩과 기판의 열적 및 물리적 특성은 클래딩 균열을 만드는 팽창 계수의 차이와 같이 다릅니다.
3. 합금 원소의 결정화 분리와 거시적 구성 및 미세 구조의 불균일성은 인장 응력을 유발합니다.
4. 불순물 및 입자의 모양과 분산이 균일하지 않아 부분 균열이 발생합니다.
5. 클래딩의 에너지 입력이 너무 적고 클래딩이 완전히 관통되지 않습니다.
6. 모공과 불순물이 발아하고 갈라진다.
7. 복잡한 모양과 구조로 인해 클래딩시 열전달 및 확산이 고르지 않고 균열이 나타나기 쉽고 고르지 않은 응력 및 응력 집중이 발생하기 쉽습니다.
레이저 클래딩 층의 품질 관리를 위해 국내외 학자들은 레이저 클래딩 층의 균열 문제에 대해 많은 논의를 진행했으며, 레이저 클래딩 층 균열 문제를 극복하기위한 다양한 방법을 논의했습니다. 레이저 클래딩 층의 설계를 고려하여 잔류 응력을 계산하기위한 미 분식을 도출하고 레이저 클래딩 위상의 개념을 제안합니다. 여기에는 화학적 호환성, 미세 구조 호환성 및 물리적 호환성이 포함됩니다. 이에 따라 레이저 클래딩 층의 균열을 효과적으로 방지 할 수있다. 또한 레이저 클래딩 층 데이터와 매트릭스 데이터의 팽창 계수를 매칭하여 레이저 클래딩 층 데이터 (합금 분말 및 매트릭스 포함)를 설계하는 것이 제안된다. 레이저 클래딩의 응고 공정을 제어하기 위해 레이저 클래딩 공정 매개 변수 (레이저 출력, 스캐닝 2 차 속도 판독, 분말 공급 속도 및 스캐닝 빔 오버랩 등)를 최적화하여 미세 구조, 평균, 불순물이없는 클래딩 층을 얻을 수 있습니다. ). 레이저 클래딩 층의 젖음성과 인성은 일부 합금 원소 또는 희토류 산화물을 추가하여 개선 할 수 있습니다.
예를 들어, 세라믹의 절대 젖음성은 공칭 매트릭스에서 Al2O3 또는 ZrO2 세라믹 층을 레이저 클래딩 할 때 일정량의 Y2O3를 추가하여 개선 할 수 있습니다. 레이저 클래딩 공정을 개선하기 위해 레이저 클래딩 공정에서 예열 및 후속 열처리를 채택하여 클래딩 층의 응력 저항을 줄여야한다고 제안되었습니다. Xu Bofan 등은 이중층 사전 코팅 클래딩 방법과 2 차 레이저 클래딩 방법을 제안했습니다. 도움말 방법 사용 (예 : 레이저 클래딩을 돕기위한 전자기 교반) 레이저 클래딩 과정에서 전자기 교반을 적용하는 것은 전자기력의 도움으로 레이저 용융 풀에서 용융 흐름을 강제하고 용융 흐름, 열 및 물질 전달을 개선하는 것입니다. 응고 과정에서 수상 돌기를 부수고 정제 및 평균 목표에 도달하십시오. 전자기 교반은 클래딩 층의 미세 구조를 정제하고, 미세 구조를 평균화하고, 편석을 줄이거 나 억제하고, 푹신한 구조의 구조를 모니터링하고, 고체-액체 경계를 모니터링 할 수 있습니다. 온도 구배는 응력 집중을 줄이고 코팅의 인성을 향상시킵니다. 따라서 레이저 클래딩 과정에서 전자기 교반은 평균 미세 구조를 개선하고 불순물, 온도 구배 및 응력 집중을 줄여 레이저 클래딩 층의 균열을 줄이거 나 억제 할 수 있습니다.
