De dikte van de lasercladlaag kan meer dan 3,5 mm zijn. Uit het onderzoek blijkt dat hoe dikker de cladlaag is, hoe meer defecten de cladlaag heeft. Het veel voorkomende defect in de bekledingslaag is poreusheid.
De oorzaken van poreusheid bij lasercladden zijn als volgt
1. Bij lasercladden houdt het onderhoudsgas de lasercladding niet goed, waardoor zuurstof en waterstof in de lucht de cladlaag binnendringen (soms zijn er onderhoudsgascomponenten).
2. De laagsmeltende samenstelling (inclusief bindmiddel) en vluchtige damp in de bekledingslaag zullen niet herhaaldelijk worden afgescheiden, waardoor poriën worden gevormd.
3. Er zit vocht in de poederlaag en het organische materiaal en de waterdamp zullen tijdens het bekledingsproces niet worden afgescheiden om poriën te vormen.
4. Onjuiste selectie van laserproces parameters, zoals poriën gevormd door excitatielaag. De kwaliteitsproblemen van de lasercladlaag zijn als volgt: nominale ruwheid; verdunningsverhouding van bekledingslaag en metallurgische verbindingssterkte; porositeit, dotering, vooral scheurafstand van de bekledingslaag. Momenteel is een van de belangrijkste problemen die de kwaliteit van de lasercladlaag beïnvloeden, het defect van de scheur.
Lasercladden heeft een breed toepassingsperspectief, maar de nadelen ervan beperken ook de snelheid van lasercladden tot industrieel gebruik. Bij lasercladding treden de scheuren voornamelijk op en zetten deze uit bij het nominale contactvlak
1. Tijdens lasercladding zullen de gegevens met een slechte taaiheid en snelle verwarming en afkoeling barsten onder drukspanning;
2. De thermische en fysische eigenschappen van de bekleding en de ondergrond zijn verschillend, zoals het verschil in uitzettingscoëfficiënt waardoor de bekleding barst;
3. De kristallisatiescheiding van legeringselementen en de inhomogeniteit van de macrocompositie en microstructuur veroorzaken trekspanning;
4. De vorm en verspreiding van onzuiverheden en deeltjes zijn niet uniform, wat resulteert in gedeeltelijk barsten;
5. De energie-input van cladding is te laag en de cladding is niet volledig gepenetreerd;
6. Poriën en onzuiverheden ontkiemen en barsten;
7. De complexe vorm en structuur veroorzaken ongelijkmatige warmteoverdracht en -verspreiding tijdens het bekleden, veroorzaken gemakkelijk scheuren en veroorzaken gemakkelijk ongelijke spanningen en spanningsconcentraties.
Voor de kwaliteitscontrole van de lasercladlaag hebben wetenschappers in binnen- en buitenland veel discussies gevoerd over het scheurprobleem van de lasercladlaag, en verschillende manieren besproken om het probleem van het barsten van de lasercladlaag op te lossen. Gezien het ontwerp van de lasercladlaag wordt een differentiële formule voor het berekenen van de restspanning afgeleid en wordt het concept van de lasercladfase voorgesteld. Het omvat chemische compatibiliteit, microstructurele compatibiliteit en fysieke compatibiliteit. Volgens dit kan effectief worden voorkomen dat de lasercladlaag barst. Bovendien wordt voorgesteld om lasercladlaaggegevens te ontwerpen (inclusief legeringspoeder en matrix) door de uitzettingscoëfficiënt van lasercladlaaggegevens en matrixgegevens op elkaar af te stemmen. Om het stollingsproces van lasercladden te regelen, kan de microstructuur, gemiddelde, onzuiverheidsvrije en segregatiebekledingslaag worden verkregen door de procesparameters van de lasercladding te optimaliseren (laservermogen, tweede scansnelheid, poedertoevoersnelheid en overlapping van de scanbundel, enz. ). De bevochtigbaarheid en taaiheid van de lasercladlaag kan worden verbeterd door enkele legeringselementen of oxiden van zeldzame aarden toe te voegen.
De absolute bevochtigbaarheid van keramiek kan bijvoorbeeld worden verbeterd door een bepaalde hoeveelheid Y2O3 toe te voegen bij het lasercladden van Al2O3 of ZrO2 keramische laag in de nominale matrix. Om het proces van lasercladden te verbeteren, is voorgesteld dat tijdens het lasercladden voorverwarmen en daaropvolgende warmtebehandeling moet worden toegepast om de spanningsweerstand van de cladlaag te verminderen; Xu Bofan en anderen stelden een dubbellaagse pre-coatingbekledingsmethode en een secundaire lasercladmethode voor. Gebruik hulpmethoden (bijv. Elektromagnetisch roeren om lasercladding te helpen) De toepassing van elektromagnetisch roeren in het lasercladproces is om de smeltstroom in het lasersmeltbad te forceren met behulp van elektromagnetische kracht, de smeltstroom, warmte en massaoverdracht te verbeteren breek in het stollingsproces de dendriet, bereik het doel van verfijning en gemiddelde. Elektromagnetisch roeren kan de microstructuur van de bekledingslaag verfijnen, de microstructuur gemiddeld maken, segregatie verminderen of beperken, en de structuur van een donzige structuur, en de vaste stof-vloeistofgrens bewaken.De temperatuurgradiënt vermindert de spanningsconcentratie en verbetert de taaiheid van de coating. Daarom kan elektromagnetisch roeren tijdens het lasercladden de gemiddelde microstructuur verfijnen, de onzuiverheid, temperatuurgradiënt en spanningsconcentratie verminderen om de scheuren in de lasercladlaag te verminderen of te beperken.
