Analiza napawania laserowego materiałów na formy

Wykonywanie badań napawania laserowego na powszechnie stosowanych materiałach formierskich do obróbki wyrobów w celu zbadania zależności pomiędzy głębokością warstwy napawania a parametrami procesu, zmianą mikrotwardości w przekroju poprzecznym, występowaniem i rozmieszczeniem pierwiastków stopowych oraz zmianami zużycia odporność próbki, trendy itp., w celu zbadania wykonalności zastosowania technologii napawania laserowego w celu poprawy wydajności formy i wydłużenia jej żywotności.

(1) Głębokość warstwy okładziny. Wraz ze wzrostem mocy lasera głębokość warstwy okładziny jednoprzebiegowej rośnie szybciej, ale po osiągnięciu mocy 1,3kW głębokość rośnie mniej, w zasadzie osiągając głębokość graniczną. Równanie dopasowania krzywej otrzymane w drodze przetwarzania regresji danych to Du003d-0,0929P2+0,9091P+0,776, PÎ(700,1300), D to głębokość warstwy okładziny, mm; P to moc lasera, W. Gdy stopień nakładania się wynosi 10% i wykonuje się wielokrotne napawanie przy różnych parametrach lasera, głębokość napawania wynosi 1,65 ~ 2,62 mm, a głębokość jest najbardziej nierówna bez wstępnego podgrzewania lasera, a po dodaniu WC do materiału okładziny, nierówność okładziny warstwy okładzinowej jest poważniejszy, to znaczy pogłębia się nierówność głębokości warstwy okładzinowej.

(2) Twardość warstwy okładzinowej. Niezależnie od proszku stopowego i procesu laserowego, twardość powierzchni jest wysoka po pokryciu, a twardość warstwy podpowierzchniowej jest najwyższa i może osiągnąć 945HV0,2; po dodaniu 25% proszku stopu okładzinowego twardość nie wzrasta znacząco. Po napawaniu laserowym struktura warstwy okładziny jest nierówna. Warstwa powierzchniowa jest konstrukcją odlewaną, natomiast warstwa podpowierzchniowa i dno jeziorka stopionego w pobliżu podłoża to struktury hartowane, a podłoże nadal zachowuje pierwotną hartowaną strukturę. Dlatego szczyt twardości pojawia się na warstwie podpowierzchniowej, a nie na powierzchni. Warstwa okładzinowa poprawia głównie twardość poprzez wzmocnienie roztworem stałym, wzmocnienie drobnoziarniste i wzmocnienie dyspersyjne drugiej fazy.

(3) Odporność na zużycie. W tych samych warunkach eksperymentalnych zużycie próbki matrycy jest największe i sięga 39,4 g, podczas gdy odporność na zużycie powierzchni napawania laserowego jest znacznie poprawiona, zużycie bezwzględne wynosi tylko 9,3 g, a względna odporność na zużycie może osiągnąć najwyższą nakładanie Poprzednie 4,24 razy, co wskazuje, że nakładanie laserem może znacznie poprawić odporność powierzchni na zużycie. Odporność na zużycie powierzchni przed i po dodaniu proszku do stopu okładzinowego nie zmienia się znacząco. Na powierzchni użytkowej próbki okładziny występuje wiele małych płaszczyzn, a także wydłużone rysy zgodne z kierunkiem poślizgu, co wskazuje, że powierzchnia okładziny laserowej podczas próby tarcia została poddana nie tylko zużyciu adhezyjnemu, ale także ściernemu. Zmierzona wielkość zużycia jest wynikiem łącznego działania tych dwóch rodzajów zużycia.

(4) Struktura organizacyjna. Niezależnie od tego, czy dodaje się proszek stopowy, czy nie, struktura warstwy okładzinowej jest bardzo podobna. Istnieją dwa typy: w pobliżu dna roztopionego basenu, mieszana struktura granulowanych i krótkich prętów rozmieszczonych na stałym roztworze niklowo-chromowo-krzemowym i niskotopliwej matrycy eutektycznej na bazie niklu. Jest to typowa płaska struktura epitaksjalna; druga to struktura dendrytyczna, która rośnie mniej więcej wzdłuż kierunku przepływu ciepła w środku i na powierzchni stopionego basenu. Cała struktura warstwy okładzinowej jest mieszaną strukturą płaskich kryształów i dendrytów. Pod skaningowym mikroskopem elektronowym struktura eutektyczna warstwy płaszcza jest bardziej oczywista i ukazuje dość starannie rozmieszczone drobne dendryty. Dodatek węglika wolframu nie zmienił struktury i nie zaobserwowano pożądanych supertwardych plam węglika wolframu. Podczas procesu chłodzenia okładziny część wolframu tworzy fazę kompozytową z chromem, borem itp., a niewielka część rozpuszcza się w osnowie eutektycznej. Analiza spektroskopowa obszaru dendrytu i dendrytu pokazuje, że obszar dendrytu jest roztworem stałym na bazie niklu i zawiera pewną ilość chromu, podczas gdy zawartość wolframu jest niska, ale zawartość wolframu pomiędzy dendrytami jest wyższa, co wskazuje, że węglik wolframu jest w wysokich temperaturach. Po stopieniu i ochłodzeniu węglik wolframu znika i jest rozprowadzany wśród dendrytów w postaci innych drugich faz, takich jak W3.2Cr1.8B3