Ласерско облагање, такође познато као ласерско преклапање или ласерско премазивање, је напредна технологија модификације површине. Ова техника користи високоенергетске ласере као извор топлоте и легуре у праху као материјале за заваривање. Ласер и легуре у праху се истовремено наносе на металну површину, брзо је топећи и формирајући растопљени слој, који се затим брзо стврдњава и ствара густ, уједначен и контролисан металуршки слој везивања. Овај процес значајно побољшава отпорност на хабање, отпорност на корозију, отпорност на топлоту и отпорност на оксидацију површине, играјући кључну улогу у индустријским поправкама и регенерацији.

Као сложен физички и хемијски металуршки процес, квалитет Ласерско облагање у великој мери зависи од одговарајућег подешавања параметара ласера. Штавише, избор легираног праха директно утиче на ефекат облагања и перформансе компоненте. У следећим одељцима су представљени најчешће коришћени легирани материјали и њихове одговарајуће примене у Ласерско облагање.

1. Самофлуксирајући легирани прахови у применама ласерског облагања

Самофлуксирајући легирани прахови су најопсежније истражени и широко коришћени материјали у Ласерско облагањеУглавном укључују легуре на бази гвожђа, никла и кобалта. Ове легуре садрже елементе попут бора (B) и силицијума (Si), што им даје одличне способности деоксидације и згуравања. Поред тога, висок садржај хрома (Cr) пружа изузетну отпорност на корозију и оксидацију, што их чини компатибилним са широким спектром подлога, као што су угљенични челик, нерђајући челик, легирани челик и ливени челик, како би се формирали висококвалитетни слојеви облоге са ниским садржајем оксида и минималном порозношћу.

1.1. Самофлуксирајуће легуре на бази гвожђа (Fe)

Прашкови легура на бази гвожђа су широко доступни и исплативи, нудећи одличну отпорност на хабање. Често се користе у Ласерско облагање за поправку и јачање општих делова подложних хабању. Међутим, имају високу тачку топљења и лошу отпорност на оксидацију, што може довести до пуцања и порозности у слоју облоге. Да би се ублажили ови проблеми, састави легура се често подешавају како би се оптимизовала тврдоћа, смањила осетљивост на пукотине и контролисао садржај преосталог аустенита, чиме се побољшава и отпорност на хабање и жилавост током... Ласерско облагање процес.

1.2. Самофлуксирајуће легуре на бази никла (Ni)

Прашкови легура на бази никла изузетно добро се показују у окружењима клизног хабања, ударног хабања и абразивног хабања. Да би се додатно побољшала њихова својства, керамичке честице попут карбида, нитрида, борида и оксида често се додају у матрицу самофлуксирајуће легуре, формирајући метал-керамичке композитне премазе. Овај дизајн материјала проширује опсег примене Ласерско облагање у екстремним условима.

1.3. Самофлуксирајуће легуре на бази кобалта (Co)

Прашкови легура на бази кобалта се широко користе у критичним компонентама у индустријама као што су петрохемија, енергетика и металургија због своје изузетне отпорности на топлоту, корозију, хабање и оксидацију на високим температурама. Елементи попут никла, хрома и угљеника се често додају како би се смањио коефицијент термичког ширења и сузио опсег топљења, чиме се сузбија стварање пукотина током... Ласерско облагање и побољшање квашења слоја облоге у односу на подлогу.

2. Композитни материјали у ласерском облагању: карактеристике и примена

Композитни материјали су типично прашкасти системи направљени комбиновањем керамичких фаза са високом тачком топљења, као што су карбиди, нитриди, бориди и оксиди, са металним матрицама, као што је серија (Co, Ni)/WC. Ови материјали комбинују жилавост и обрадивост метала са изузетном отпорношћу на хабање, отпорношћу на корозију и својствима керамике на високим температурама. Током Ласерско облагање, метална матрица ефикасно штити тврде фазе попут карбида од оксидације и разградње, што резултира функционалним премазима са високом тврдоћом и јаком чврстоћом везивања.

3. Посебна вредност керамичких материјала у ласерском облагању

Керамички материјали првенствено укључују силициде и оксиде, при чему се алуминијум и цирконијум најчешће користе. Цирконијум, познат по својој ниској топлотној проводљивости и одличној отпорности на термичке ударе, често се користи у припреми термичких баријерних премаза. Супериорна отпорност на хабање, отпорност на корозију, издржљивост на високим температурама и отпорност на оксидацију керамичких прахова чине их идеалним за припрему специјалних функционалних премаза у Ласерско облагање, посебно у екстремним окружењима високе температуре, корозије и јаког хабања.

4. Свеобухватне предности ласерског облагања и будуће примене

Различити материјали за облагање значајно се разликују по перформансама, цени и применљивим сценаријима. Корисници могу разумно да бирају материјале на основу специфичних радних услова и захтева за перформансама. Ласерско облагање технологија је постала ефикасан начин за побољшање века трајања компоненти и смањење трошкова производње припремом високоперформансних легираних површина на јефтиним металним подлогама.

У поређењу са традиционалним технологијама површинске обраде као што су тврдо наваривање, термичко прскање и галванизација, Ласерско облагање нуди неколико значајних предности, укључујући ниску стопу разблаживања, густу микроструктуру, високу чврстоћу везивања, широк спектар материјала и јаку контролу процеса. Посебно је погодан за тродимензионалну аутоматизовану обраду и прецизну регенерацију.

Тренутно, Ласерско облагање технологија се широко користи у следећим областима:

Модификација површинеТретмани ојачавања компоненти као што су хидраулични стубови, ваљци, зупчаници и лопатице гасних турбина.

Поправка компонентиПоправка истрошених или оштећених делова као што су ротори, калупи и унутрашњи отвори лежајева, са чврстоћом до 90% оригиналног дела, по трошковима од само једне петине замене, значајно скраћујући циклусе поправке.

Регенерација и смањење трошковаНаношење легура отпорних на хабање и корозију на површину критичних компоненти значајно продужава век трајања. Ласерско облагање Третмани на калупима могу повећати чврстоћу, смањити трошкове производње и скратити производне циклусе.

Закључак: Будућност технологије ласерског облагања у инжењерству површина

Различит Ласерско облагање материјали нуде различите предности у погледу перформанси, цене и погодности за одређене примене. Коришћењем Ласерско облагање технологијом, високоперформансне легиране површине могу се припремити на јефтиним металним подлогама, пружајући ефикасно решење за продужење века трајања компоненти и смањење трошкова производње.

У поређењу са традиционалним технологијама површинске обраде, Ласерско облагање нуди бројне предности, укључујући минимално разблаживање, густу микроструктуру, високу чврстоћу везивања и одличну контролу процеса. Како се технологија наставља развијати, Ласерско облагање ће наставити да игра кључну улогу у модерној прецизној производњи, пружајући иновативна решења за индустрије које захтевају високоперформансне премазе у тешким условима.