Dilución
La dilución es un parámetro importante para medir la calidad del proceso de revestimiento por láser, con el fin de describir cuantitativamente el grado de cambio de composición causado por la fusión de materiales específicos en el revestimiento.
La tasa de dilución se puede calcular mediante el método geométrico de medir el área de la sección transversal del recubrimiento: tasa de dilución=área de fusión de la matriz/(área de recubrimiento + área de fusión de la matriz) x100%.
Cuando el espesor del recubrimiento y la densidad de potencia son constantes, la dilución aumenta con el aumento de la densidad de energía del láser. Cuanto mayor sea la densidad de energía y más áreas de fusión del sustrato, mayor será el cambio en la composición del recubrimiento. Cuando el espesor del recubrimiento en polvo disminuye, aumenta la dilución del recubrimiento. Por el contrario, con el aumento del espesor del recubrimiento en polvo, la dilución disminuye, porque el aumento del espesor del recubrimiento en polvo limita el aumento de la profundidad de fusión de la matriz. Los resultados muestran que la dilución disminuye con el aumento de la velocidad de escaneo y la velocidad de alimentación del polvo cuando los parámetros de procesamiento del láser permanecen sin cambios. Para garantizar un alto rendimiento del recubrimiento, excepto en casos especiales, generalmente se requiere una dilución lo más baja posible. Cuando se pulveriza con láser, normalmente se controla en aproximadamente un 5%. Para el revestimiento por láser, la dilución también debería ser inferior al 10%, preferiblemente alrededor del 5%.
Problemas con poros y grietas.
Uno de los obstáculos importantes para la industrialización de la tecnología de revestimiento láser es la inestabilidad de la calidad de la capa de revestimiento, y sus defectos son principalmente porosidad, grietas, deformaciones e irregularidades. Uno de los problemas más difíciles es la grieta, y la formación y expansión de la grieta está relacionada con la existencia de poros.
La causa principal de la grieta es la tensión residual en la capa de revestimiento debido al rápido calentamiento y enfriamiento. Además, la formación de grietas también se ve afectada por muchos factores, como los parámetros del proceso, la capa de revestimiento y el material base, el espesor de la capa de revestimiento, etc. Los principales métodos para inhibir la formación de grietas son:
(1) El precalentamiento y el enfriamiento lento se utilizan para reducir la posibilidad de formación de grietas y tensiones de relajación.
(2) Se diseña la capa de revestimiento de gradiente y se selecciona la capa de revestimiento de transición entre el material de matriz y la capa de revestimiento para aliviar la tensión y reducir la generación de grietas.
La aparición de porosidad es causada por la presencia de aerosoles en el proceso de fusión por láser de los materiales de soldadura, y es causada por la rápida condensación del gas, que generalmente se debe a la reacción del carbono y el oxígeno del metal o la reacción de el óxido metálico por la reducción de carbono, y el orificio de aire volátil y no reactivo de la materia fija. La estoma en sí no solo reduce el rendimiento del recubrimiento, sino que también es fácil ser el punto de agregación de inicio y extensión de grietas, por lo que también es una de las medidas importantes para prevenir el inicio de grietas y la expansión de la capa de sellado y la importante Medidas para prevenir la grieta. El control de la ventilación proviene principalmente de dos aspectos: el primero es tomar precauciones para limitar la fuente del gas (como la pérdida del polvo antes de que se use para secar el húmedo y el proceso de fusión). El segundo es ajustar los parámetros del proceso para reducir la velocidad de cristalización por enfriamiento del baño fundido para facilitar el escape del gas.
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