Elő{0}}hőkezelést igénylő anyagok a lézeres burkolás előtt

A lézeres burkolat egy fejlett felületmódosítási technológia, amely nagy{0}}teljesítményű metallurgiai kötőbevonatot képez az alapfelületen a burkolóanyagok és a hordozófelület nagy-energiájú lézersugárral történő megolvasztásával. Bizonyos anyagoknál azonban közvetlen Lézeres burkolatelő-hőkezelés nélkül gyakran súlyos hibákhoz vezet, mint például repedések, pórusok vagy gyenge tapadási szilárdság a burkolórétegben. Az előhőkezelés főként csökkenti a burkolati zóna és az aljzat közötti hőmérsékleti gradienst, enyhíti a gyors felfűtési és hűtési folyamat során keletkező hőfeszültséget, valamint javítja az aljzat mikroszerkezetét és mechanikai tulajdonságait, ezáltal szilárd alapot teremt a jó-minőségű burkolathoz. Az előhőkezelést igénylő anyagok kiválasztása szorosan összefügg azok kémiai összetételével, széntartalmával és hővezető képességével.

A nagy-széntartalmú és erősen{1}}ötvözött acélok az elsődleges anyagok, amelyek elő-hőkezelést igényelnekLézeres burkolat. A 0,4%-nál magasabb széntartalmú acélok, mint például a 45#-os acél, a T10-es szerszámacél és a különféle krómot, molibdént vagy vanádiumot tartalmazó ötvözött szerkezeti acélok, gyenge hővezető képességgel és jó edzhetőségűek. Közvetlen lézeres burkolás során a hőmérséklet gyors emelkedése és csökkenése jelentős hőfeszültséget okoz az aljzatban, könnyen repedéseket okozva mind a burkolórétegben, mind a hővel érintett zónában. Ezenkívül az öntöttvasak, különösen a magas-krómtartalmú öntöttvas és a gömbölyű öntöttvas, szintén előmelegítést igényelnek. Az öntöttvasak egyenetlen eloszlású grafitfázisokat tartalmaznak, és a magas{10}}hőmérsékletű lézersugárzás könnyen grafitoxidációt és térfogat-tágulást okozhat, ami belső feszültségkoncentrációhoz vezet; Az elő-hőkezelés homogenizálhatja a hőmérsékleti mezőt, és csökkentheti az ilyen kockázatokat. Egyes tűzálló fémek és ötvözeteik, például a titánötvözetek és a nikkel{13}}alapú szuperötvözetek, amelyeket a repülőgépiparban használnak, szintén megfelelő elő-hőkezelést igényelnek, mivel nagy érzékenységük van a hősokkokra.

A fent említett anyagok esetében az elő{0}}hőkezelés nem opcionális folyamat, hanem kulcsfontosságú garancia aLézeres burkolat. A megfelelő előmelegítés nemcsak hatékonyan akadályozza meg a repedések és egyéb hibák kialakulását, hanem javítja a burkolópor nedvesíthetőségét az aljzat felületén, elősegítve a sűrű metallurgiai kötési felület kialakulását. Ezenkívül az elő-hőkezelés finomíthatja az aljzat mikroszerkezetét, csökkentheti a burkolat és az aljzat keménysége közötti különbséget, és javíthatja a burkolt rész általános kopásállóságát, korrózióállóságát és fáradtságállóságát. Megjegyzendő, hogy az előmelegítési hőmérsékletet és a tartási időt pontosan szabályozni kell az adott anyagtípusnak és alkatrészméretnek megfelelően; a túlzott előmelegítés az aljzat szemcsés növekedéséhez vezethet, míg az elégtelen előmelegítés nem éri el a kívánt feszültségcsökkentő hatást.