防止激光熔覆修復層開裂的主要措施存在的問題

防止激光熔覆修復層開裂的主要措施存在的問題

(1) 預熱和余熱。

激光熔覆修復方法有利于復合層的裂紋抑制。但這種方法并不能從根本上解決裂紋問題,而且有一些不利影響:它會使涂層組織變粗,晶粒尺寸增大,硬度降低,從而降低耐磨性和耐腐蝕性;由于需要加熱和保溫設備,增加了生產成本,對大型零件的激光熔覆修復尤為明顯;(c)工藝增加,生產效率降低,使工作條件惡化;對于大型零件,長時間預熱容易造成表面氧化,降低熔覆性能;當基體具有較低的熱膨脹系數,且經退火處理后的熔覆層冷卻至室溫時,會產生比原來更大的拉應力,更容易引起開裂。

(2) 合金化增加了韌性相。

在激光熔覆修復層中添加Ni、Co等韌性相合金元素,可以有效地抑制裂紋的產生,是提高激光熔覆層韌性的有效方法。然而,添加延性相元素抑制熔覆層開裂會產生一些副作用,如:降低熔覆層的硬度,降低熔覆層的使用性能。

(3) 對工藝參數進行了優化。

激光熔覆修復工藝參數與熔覆層單位面積裂紋數之間存在著非常復雜的關系[8],但一般來說,調整工藝參數抑制熔覆層開裂的效果有限。

(4) 使用FGM或過渡涂層。

雖然FGM的原理已經被廣泛接受,也有人用這種方法獲得了無裂紋的高質量涂層,但這種方法也存在很大的問題,如難以根據理論設計精確控制涂層成分的變化,工藝復雜,成本高,生產效率低,有人認為這種方法對抑制熔覆層開裂無效。

可見,現有的消除裂縫的主要措施雖然取得了一定的效果,但并沒有從根本上解決這一問題。


2020-09-27

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