Recherche sur le système d'application des poudres en alliage d'auto-fluxation dans le revêtement laser
Dans les champs de la restauration de l'équipement haut de gamme et de l'ingénierie de surface, la technologie de revêtement laser remplace progressivement les processus traditionnels . en tant que matériau de base de cette technologie, les poudres en alliage auto-fluxant réalisent les améliorations de la couche de classe Systèmes d'alliages à base de cobalt, fournissant une solution systématique pour la sélection d'ingénierie .
Principes de base et caractéristiques de la technologie de revêtement laser
Le revêtement laser utilise des faisceaux laser à haute énergie (densité de puissance 10⁴ -10 ⁶ avec cm²) pour faire fondre de manière synchrone les poudres en alliage et la surface du substrat, formant une couche de renforcement liée métallurgiquement . Ses avantages techniques sont reflétés dans trois aspects: Premier, un taux de dilution de la dilution de<5% avoids damage to substrate properties; second, a heat-affected zone depth of 0.1-0.5 mm significantly reduces deformation risks; third, an ultra-fast cooling rate of 10⁴-10⁶ K/s yields a dense structure with grain size <10 μm. A steam turbine blade repair case shows that the service life of parts is extended by more than three times using this technology.
Analyse des caractéristiques métallurgiques des alliages d'auto-fluxation
Les alliages d'auto-fluxage forment des laitiers borosilicate à faible point de fusion (900-1100) via 1.5-4.5% b et 2.0-5.0% Si, réalisant les fonctions d'auto-désoxydation et de scorie La teneur en oxygène dans la couche de revêtement inférieure à 200 ppm . a montré que l'ajout de 0.3-0.8}% de terres rares CE peut augmenter la résistance à la corrosion de 40%, bénéficiant de la stabilité améliorée du film de passivation de surface .
Performances et application de systèmes d'alliages à base de fer
Fe-Cr-B-Si-C system alloys are widely used in mining machinery due to their cost advantage (40% lower than nickel-based). The typical grade Fe55 has a hardness of HRC55-58 but has high cracking sensitivity, requiring a 200-300℃ preheating process. The improved FeCrNiB alloy reduces the crack rate by 60% by adding 3%Ni, successfully applied in roll repair. It should be noted that sulfur-containing substrates can cause the formation of FeS brittle phases at the interface. An accident in a coal mine hydraulic support where the coating peeled off due to excessive sulfur content (>0 . 03%) Prouvez cette limitation.
Étude comparative des alliages à base de nickel et à base de cobalt
Les alliages à base de nickel présentent d'excellentes propriétés complètes: un angle de contact<10° wettability makes them perform well in complex curved surface cladding; the precipitation strengthening of γ' phase (Ni₃Al) enables them to maintain 85% room temperature strength at 700℃, becoming the first choice for aero-engine blade repair. In contrast, cobalt-based alloys are more outstanding in extreme conditions, with a thermal cycle life of over 500 times at 1000℃ and self-lubricating properties with a friction coefficient of 0.15-0.25, particularly suitable for oil-free environments, but the cost is 2-3 times that of nickel-based.
Cadre de prise de décision technique pour la sélection des matériaux
Établir un système d'évaluation à quatre dimensions: ① compatibilité des substrats (éviter le fer pour les substrats contenant du soufre); Adaptabilité de la température (basée sur le fer<600℃, nickel-based 600-900℃, cobalt-based >900 degrés); ③ Tolérance audedium (augmenter la teneur en MO pour les environnements acides); ④Cost de contrôle (Les pièces résistantes à l'usure peuvent choisir la série FECRB pour réduire les coûts de 30%) . Une fois qu'une entreprise pétrochimique a adopté ce système, les coûts de maintenance des soupapes de pompe ont été réduits de 45% .
Composants centraux du système de revêtement laser
Conclusion
Le développement de poudres en alliage autonome montre trois tendances principales: le micro-alliage de terres rares pour améliorer les propriétés complètes, la conception de la composition du gradient pour atténuer la contrainte thermique et la science des matériaux de calcul pour aider à l'optimisation de la composition . Performance . La combinaison future avec la technologie de dépôt d'énergie (DED) dirigée devrait réaliser une réparation et un renforcement intégrés de grands composants .