{"id":4597,"date":"2021-08-14T19:53:00","date_gmt":"2021-08-14T19:53:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/?p=4597"},"modified":"2025-10-31T06:09:24","modified_gmt":"2025-10-31T06:09:24","slug":"analyse-des-causes-de-la-fissuration-des-revetements-par-cladding-laser-et-contre-mesures-ameliorant-la-durabilite-des-revetements","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/analysis-of-laser-cladding-coating-cracking-causes-and-countermeasures-enhancing-coating-durability\/","title":{"rendered":"Analyse des causes et des contre-mesures de la fissuration des rev\u00eatements par cladding laser : Am\u00e9lioration de la durabilit\u00e9 du rev\u00eatement"},"content":{"rendered":"
1. Introduction \u00e0 la technologie de rechargement par laser<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

La technologie du rechargement par laser offre des avantages significatifs par rapport \u00e0 d'autres techniques d'ing\u00e9nierie de surface, notamment son large \u00e9ventail d'applications, sa forte adaptabilit\u00e9 et sa grande souplesse de traitement. Le rechargement par laser peut \u00eatre utilis\u00e9 pour cr\u00e9er des rev\u00eatements d'alliage ayant des fonctions sp\u00e9cifiques telles que la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et la r\u00e9sistance \u00e0 l'oxydation sur la surface des composants. Ces rev\u00eatements forment des liaisons m\u00e9tallurgiques avec le substrat, cr\u00e9ant des couches renforc\u00e9es denses et performantes qui augmentent consid\u00e9rablement la dur\u00e9e de vie des pi\u00e8ces. En outre, l'\u00e9paisseur des couches de rev\u00eatement laser peut atteindre 10 mm (comparable au soudage PTA, mais avec une force d'adh\u00e9rence beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e). Contrairement \u00e0 la pulv\u00e9risation de plasma et \u00e0 d'autres proc\u00e9d\u00e9s, le rechargement par laser permet un contr\u00f4le plus pr\u00e9cis de l'apport thermique, ce qui se traduit par une d\u00e9formation minimale de la pi\u00e8ce.<\/p>\n\n\n\n

Cependant, le rechargement par laser est un processus de fusion et de solidification rapide, au cours duquel le bain de fusion subit des fluctuations de temp\u00e9rature rapides en tr\u00e8s peu de temps. Il en r\u00e9sulte une concentration de contraintes thermiques qui peut facilement provoquer des fissures dans le rev\u00eatement. Les types et les causes de fissuration sont les suivants :<\/p>\n\n\n\n

2. Types de fissures et leurs causes<\/strong><\/h5>\n\n\n\n
1. Fissuration \u00e0 froid (form\u00e9e pendant le refroidissement)<\/strong><\/h6>\n\n\n\n

La fissuration \u00e0 froid se produit principalement pendant la phase de refroidissement du processus de rev\u00eatement. Elle est caus\u00e9e par des contraintes thermiques qui d\u00e9passent la r\u00e9sistance \u00e0 la traction du mat\u00e9riau en raison du gradient de temp\u00e9rature entre le bain de fusion et le substrat. Pour r\u00e9soudre ce probl\u00e8me, les mesures suivantes sont couramment adopt\u00e9es :<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Traitement de pr\u00e9chauffage<\/strong>: Le pr\u00e9chauffage du substrat avant le rev\u00eatement laser peut r\u00e9duire efficacement le gradient de temp\u00e9rature et ralentir le taux de refroidissement, r\u00e9duisant ainsi les contraintes thermiques et \u00e9vitant les fissures. Toutefois, la temp\u00e9rature de pr\u00e9chauffage doit \u00eatre contr\u00f4l\u00e9e avec pr\u00e9cision. Si la temp\u00e9rature est trop \u00e9lev\u00e9e, elle peut entra\u00eener une surchauffe du substrat, un grossissement du grain, voire une d\u00e9formation de la pi\u00e8ce, ce qui affecte la pr\u00e9cision dimensionnelle.<\/li>\n\n\n\n
  • Conception de la couche de transition<\/strong>: L'ajout d'une couche de transition interm\u00e9diaire compatible avec le substrat et la couche de rev\u00eatement permet d'att\u00e9nuer les tensions caus\u00e9es par des coefficients de dilatation thermique inadapt\u00e9s et de r\u00e9duire la tendance \u00e0 la fissuration. Bien que cette m\u00e9thode soit efficace, elle augmente la complexit\u00e9 du processus et les co\u00fbts de fabrication.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
    2. Fissuration \u00e0 chaud (form\u00e9e pendant la solidification)<\/strong><\/h6>\n\n\n\n

    La fissuration \u00e0 chaud se produit g\u00e9n\u00e9ralement vers la fin de la phase de solidification du bain de fusion. Les principales causes sont les suivantes :<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Scories et inclusions non m\u00e9talliques<\/strong>: Si la poudre d'alliage contient une quantit\u00e9 importante de composants non m\u00e9talliques (tels que le soufre, le phosphore ou des impuret\u00e9s \u00e0 bas point de fusion), ceux-ci peuvent ne pas fondre compl\u00e8tement ou flotter hors du bain de fusion. Ils peuvent \u00eatre pi\u00e9g\u00e9s dans la structure solidifi\u00e9e, agissant comme une source de fissuration sous contrainte.<\/li>\n\n\n\n
    • Inad\u00e9quation des param\u00e8tres du processus<\/strong>: Si des param\u00e8tres tels que la puissance du laser, la vitesse de balayage et le taux d'alimentation en poudre sont mal r\u00e9gl\u00e9s, le bain de fusion peut ne pas avoir suffisamment de temps pour r\u00e9agir ou permettre aux composants non m\u00e9talliques de flotter. Dans ce cas, il convient d'augmenter la puissance du laser ou de r\u00e9duire la vitesse de balayage afin d'allonger la dur\u00e9e de la phase liquide du bain de fusion. Cela facilitera la remont\u00e9e des impuret\u00e9s et l'\u00e9vacuation des gaz, r\u00e9duisant ainsi le risque de fissuration \u00e0 chaud.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
      3. Fissures d'usinage (form\u00e9es lors du post-traitement)<\/strong><\/h6>\n\n\n\n

      Les couches de rev\u00eatement laser peuvent \u00e9galement d\u00e9velopper des fissures m\u00e9caniques lors d'op\u00e9rations de post-traitement telles que le tournage ou le fraisage. La couche de rev\u00eatement contient souvent des phases dures et fragiles (telles que des carbures et des borures) qui, si elles sont soumises \u00e0 des forces de coupe excessives ou \u00e0 un outillage inad\u00e9quat, peuvent entra\u00eener une concentration de contraintes localis\u00e9es, ce qui se traduit par des microfissures, voire un \u00e9caillage \u00e0 grande \u00e9chelle. Pour \u00e9viter ce probl\u00e8me, il convient d'optimiser les pratiques d'usinage suivantes :<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • S\u00e9lectionner les mat\u00e9riaux et les angles g\u00e9om\u00e9triques appropri\u00e9s pour les outils de coupe.<\/li>\n\n\n\n
      • Contr\u00f4le de la profondeur de coupe et des vitesses d'avance.<\/li>\n\n\n\n
      • Utiliser une lubrification minimale ou des m\u00e9thodes de refroidissement \u00e0 basse temp\u00e9rature pour r\u00e9duire les temp\u00e9ratures et les forces de coupe.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
        3. R\u00e9sum\u00e9 et solutions<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

        La fissuration des rev\u00eatements de rev\u00eatement laser est le r\u00e9sultat des effets combin\u00e9s des propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau, des param\u00e8tres du processus et des conditions de contrainte. Greenstone-Tech recommande une approche globale pour contr\u00f4ler la fissuration pendant l'application, y compris :<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • S\u00e9lection des poudres d'alliage<\/strong>: Choisir la bonne poudre d'alliage qui correspond aux performances souhait\u00e9es et r\u00e9duit le risque de fissuration.<\/li>\n\n\n\n
        • Optimisation des param\u00e8tres du processus<\/strong>: R\u00e9glage des param\u00e8tres tels que la puissance du laser, la vitesse de balayage et le taux d'alimentation en poudre pour garantir des rev\u00eatements homog\u00e8nes et de haute qualit\u00e9.<\/li>\n\n\n\n
        • Strat\u00e9gies de pr\u00e9chauffage et de post-traitement<\/strong>: L'utilisation du pr\u00e9chauffage avant le rev\u00eatement et les processus de post-traitement comme le traitement thermique pour soulager les contraintes internes et am\u00e9liorer les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau.<\/li>\n\n\n\n
        • Coordination de l'usinage<\/strong>: Optimisation des op\u00e9rations de post-traitement pour r\u00e9duire les contraintes m\u00e9caniques et pr\u00e9venir les fissures.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          En contr\u00f4lant syst\u00e9matiquement ces facteurs, il est possible de supprimer efficacement la fissuration et d'obtenir des couches de rev\u00eatement compl\u00e8tes, denses et performantes.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          1. Introduction to Laser Cladding Technology Laser cladding technology offers significant advantages over other surface engineering techniques, including its wide application range, strong process adaptability, and high processing flexibility. Laser cladding can be used to create alloy coatings with specific functions such as wear resistance, corrosion resistance, and oxidation resistance on the surface of components. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4466,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[5,3],"tags":[102],"table_tags":[],"class_list":["post-4597","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-professional-knowledge","category-blog","tag-sheldon-li"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4597","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4597"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4597\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5317,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4597\/revisions\/5317"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4466"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4597"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4597"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4597"},{"taxonomy":"table_tags","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greenstone-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/table_tags?post=4597"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}