Analyse et solutions des défauts courants dans le revêtement laser

En tant que technologie de base pour le renforcement des surfaces et la réparation des équipements-haut de gamme,Revêtement laserréalise une liaison métallurgique entre la poudre d'alliage et la surface du substrat grâce à un faisceau laser à haute énergie-, ce qui peut améliorer considérablement les propriétés clés des pièces telles que la résistance à l'usure et à la corrosion. Cependant, affectés par de multiples facteurs, notamment le degré de correspondance des paramètres du processus, les caractéristiques de la poudre, l'état du substrat et les conditions environnementales, des défauts tels que la porosité, les fissures, le manque de fusion et les irrégularités de surface sont susceptibles de se produire pendant le processus de revêtement. Ces défauts réduiront considérablement la qualité et la durée de vie de la couche de revêtement, voire entraîneront une défaillance de la pièce. Par conséquent, identifier avec précision les types de défauts, analyser leurs causes et adopter des solutions ciblées sont essentiels pour garantir l’application industrielle de la technologie de revêtement laser.

Pendant leRevêtement laserprocessus, la porosité et les fissures sont les deux défauts les plus typiques et les plus nocifs. La porosité provient principalement de l'absorption d'humidité et de la teneur en gaz interne de la poudre humide, ou du gaz généré par la décomposition des taches d'huile et des incrustations d'oxyde sur la surface du substrat ; si le bain de fusion existe trop peu de temps, le gaz ne peut pas s'échapper à temps, formant ainsi des pores. Les fissures sont divisées en fissures chaudes et fissures froides : les fissures chaudes sont principalement induites par la composition complexe de l'alliage de la couche de gainage, la formation de phases eutectiques à faible point de fusion lors de la solidification, combinées aux contraintes thermiques générées par un chauffage et un refroidissement rapides ; les fissures à froid sont principalement causées par des différences excessives de coefficients de dilatation thermique entre le substrat et la couche de revêtement, ainsi que par la grande fragilité de la structure durcie du substrat. De plus, l'absence de défauts de fusion résulte d'une puissance laser insuffisante, d'une vitesse de balayage excessive ou d'une alimentation en poudre instable, qui empêchent une liaison métallurgique efficace entre la poudre et le substrat ; les irrégularités de la surface sont étroitement liées à la vitesse de balayage, au taux d'alimentation en poudre et à la répartition inégale de l'énergie laser.

En fonction des causes des différents défauts, un système de solution de processus complet-de "contrôle de source + optimisation de processus + post-traitement" doit être construit. Pour la porosité, la poudre doit être séchée sous vide-à 120-150 degrés pendant 2 à 4 heures pour éliminer l'humidité avant utilisation ; la surface du substrat doit être sablée et nettoyée pour éliminer les impuretés avantRevêtement laser; dans le même temps, la puissance du laser et la vitesse de balayage doivent être optimisées pour garantir une durée d'existence suffisante du bain en fusion. Pour prévenir et contrôler les fissures, il est nécessaire de sélectionner une poudre de revêtement correspondant au coefficient de dilatation thermique du substrat, de préchauffer le substrat à 200–400 degrés, d'adopter un revêtement multi-couche et multi-passe, et d'effectuer ensuite un traitement de trempe à basse-température pour libérer les contraintes. En cas de manque de fusion, il est nécessaire d'ajuster avec précision la densité d'énergie du laser pour faire fondre la surface du substrat et assurer la stabilité du système d'alimentation en poudre ; pour résoudre le problème des irrégularités de surface, cela peut être réalisé en réduisant la vitesse de balayage et en faisant correspondre le taux d'alimentation en poudre avec l'énergie laser ; pour les pièces nécessitant une haute précision, des processus d'usinage ultérieurs peuvent être ajoutés.

La prévention et le contrôle deRevêtement laserLes défauts résident essentiellement dans l’adéquation précise des paramètres du processus, des propriétés des matériaux et des conditions environnementales. Avec le développement de la technologie de traitement laser, l'application de moyens intelligents tels que la mise en forme de points et la surveillance en temps réel-ouvrent une nouvelle voie pour l'identification précise et la régulation dynamique des défauts. À l'avenir, des recherches approfondies sur le mécanisme de réaction métallurgique au cours du processus de revêtement, combinées à une optimisation intelligente des processus, réduiront davantage le taux de défauts, favoriseront une application plus large de la technologie de revêtement laser dans la fabrication haut de gamme, la réparation d'équipements et d'autres domaines, et fourniront un support technique fiable pour améliorer les performances des équipements et prolonger la durée de vie.