防止激光熔覆修复层开裂的主要措施存在的问题

防止激光熔覆修复层开裂的主要措施存在的问题

(1) 预热和余热。

激光熔覆修复方法有利于复合层的裂纹抑制。但这种方法并不能从根本上解决裂纹问题,而且有一些不利影响:它会使涂层组织变粗,晶粒尺寸增大,硬度降低,从而降低耐磨性和耐腐蚀性;由于需要加热和保温设备,增加了生产成本,对大型零件的激光熔覆修复尤为明显;(c)工艺增加,生产效率降低,使工作条件恶化;对于大型零件,长时间预热容易造成表面氧化,降低熔覆性能;当基体具有较低的热膨胀系数,且经退火处理后的熔覆层冷却至室温时,会产生比原来更大的拉应力,更容易引起开裂。

(2) 合金化增加了韧性相。

在激光熔覆修复层中添加Ni、Co等韧性相合金元素,可以有效地抑制裂纹的产生,是提高激光熔覆层韧性的有效方法。然而,添加延性相元素抑制熔覆层开裂会产生一些副作用,如:降低熔覆层的硬度,降低熔覆层的使用性能。

(3) 对工艺参数进行了优化。

激光熔覆修复工艺参数与熔覆层单位面积裂纹数之间存在着非常复杂的关系[8],但一般来说,调整工艺参数抑制熔覆层开裂的效果有限。

(4) 使用FGM或过渡涂层。

虽然FGM的原理已经被广泛接受,也有人用这种方法获得了无裂纹的高质量涂层,但这种方法也存在很大的问题,如难以根据理论设计精确控制涂层成分的变化,工艺复杂,成本高,生产效率低,有人认为这种方法对抑制熔覆层开裂无效。

可见,现有的消除裂缝的主要措施虽然取得了一定的效果,但并没有从根本上解决这一问题。


2020-09-27