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激光熔覆層裂紋產(chǎn)生的原因
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西安國盛激光科技有限公司

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激光熔覆是一個快速加熱和快速冷卻的過程。在短時間內(nèi),熔覆材料和基底需要先熔化成液態(tài),再由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。在這個過程中,熔覆層受到外界的約束產(chǎn)生內(nèi)應力,當內(nèi)應力超過熔覆層的屈服強度時,就會產(chǎn)生裂紋。裂紋引起的殘余內(nèi)應力主要包括熱應力、微結(jié)構(gòu)應力和約束應力,其中熱應力對裂紋的影響最 大 。

(1)熱應力

由于熔覆層溫度與室溫有較大 的溫差,不同材料的熱膨脹系數(shù)不同,熔覆層的冷卻收縮率也不同,收縮率差異產(chǎn)生的應力就是熱應力。曾通過模擬多通道激光熔覆的分析表明,激光熔覆過程中熔覆層熱脹冷縮,導致熔覆層變形和熱應力不一致。

(2)組織應力

在整個激光熔覆過程中,熔覆材料和基體的表面熔化成液態(tài)金屬,液態(tài)金屬結(jié)晶成固態(tài)金屬,熔覆層最 終冷卻凝固,由于微觀組織的不均勻轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的內(nèi)應力。

(3)約束應力

其形成原因有二:一是由于激光熔覆是一個快冷快熱的過程,熔池中先熔化的材料受熱膨脹,受到周圍冷卻器基體的約束,產(chǎn)生壓應力;其次,在固態(tài)冷縮過程中,加熱的復合涂層在其他部分受到較冷基體的約束,產(chǎn)生拉應力。研究表明,激光熔覆中韌性遠小于脆性引起的拉應力是產(chǎn)生裂紋的主要原因。

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西安國盛激光科技有限公司

西安國盛激光科技有限公司成立于2015年(旗下全資子公司陜西國昌熔覆激光科技有限公司),公司建有西安航天研發(fā)設計中心、渭南生產(chǎn)基地。國盛激光是一家專業(yè)從事自動化激光熔覆設備、高速激光熔覆設備、激光淬火設備、激光焊接設備、3D打印設備的研發(fā)、制造、銷售于一體的高科技企業(yè)。為客戶提供結(jié)構(gòu)功能一體化激光增材制造技術(shù)的全套解決方案。國盛激光始終重視創(chuàng)新和研發(fā),工程師團隊涵蓋激光熔覆設備等項目研發(fā)、設計...
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