Laserauftragsanalyse von Formmaterialien

Führen Sie Laserbeschichtungstests an häufig verwendeten Formmaterialien für die Produktverarbeitung durch, um den Zusammenhang zwischen der Tiefe der Beschichtungsschicht und den Prozessparametern, der Änderung der Mikrohärte im Querschnitt, dem Vorhandensein und der Verteilung von Legierungselementen sowie den Änderungen im Verschleiß zu untersuchen Beständigkeit der Probe Trends usw., um die Machbarkeit des Einsatzes der Laserauftragstechnologie zur Verbesserung der Formleistung und Verlängerung der Formlebensdauer zu untersuchen.

(1) Tiefe der Verkleidungsschicht. Mit zunehmender Laserleistung nimmt die Tiefe der Single-Pass-Mantelschicht schneller zu, aber nachdem die Leistung 1,3 kW erreicht hat, nimmt die Tiefe weniger zu und erreicht im Grunde die Grenztiefe. Die durch Datenregressionsverarbeitung erhaltene Kurvenanpassungsgleichung lautet Du003d-0,0929P2+0,9091P+0,776, PÎ(700,1300), D ist die Tiefe der Mantelschicht, mm; P ist die Laserleistung, W. Wenn die Überlappungsrate 10 % beträgt und mehrere Beschichtungen mit unterschiedlichen Laserparametern durchgeführt werden, beträgt die Beschichtungstiefe 1,65 bis 2,62 mm und ist ohne Laservorwärmung am unebensten der Mantelschicht ist schwerwiegender, d. h. die Unebenheit der Tiefe der Mantelschicht wird verstärkt.

(2) Härte der Mantelschicht. Unabhängig vom Legierungspulver und Laserverfahren ist die Oberflächenhärte nach dem Auftragen hoch und die Härte der Untergrundschicht ist am höchsten und kann 945HV0,2 erreichen; nach Zugabe von 25 % des Plattierungslegierungspulvers steigt die Härte nicht wesentlich an. Nach dem Laserauftragschweißen ist die Struktur der Auftragschicht ungleichmäßig. Die Oberflächenschicht ist eine Gussstruktur, während die Untergrundschicht und der Boden des Schmelzbads in der Nähe des Substrats abgeschreckte Strukturen sind und das Substrat immer noch die ursprüngliche getemperte Struktur beibehält. Daher erscheint die Härtespitze in der Untergrundschicht und nicht an der Oberfläche. Die Hüllschicht verbessert hauptsächlich die Härte durch Festlösungsverfestigung, Feinkornverstärkung und Dispersionsverstärkung der zweiten Phase.

(3) Verschleißfestigkeit. Unter den gleichen Versuchsbedingungen ist der Verschleiß der Matrixprobe mit 39,4 g am größten, während die Verschleißfestigkeit der Laserbeschichtungsoberfläche erheblich verbessert wird, der absolute Verschleiß nur 9,3 g beträgt und die relative Verschleißfestigkeit den höchsten Wert erreichen kann Das vorherige 4,24-fache zeigt, dass das Laserauftragschweißen die Verschleißfestigkeit der Oberfläche deutlich verbessern kann. Die Verschleißfestigkeit der Oberfläche vor und nach der Zugabe des Pulvers zur Plattierungslegierung ändert sich nicht wesentlich. Es gibt viele kleine Ebenen auf der Verschleißoberfläche der Mantelprobe sowie längliche Kratzer, die mit der Gleitrichtung übereinstimmen, was darauf hindeutet, dass die Lasermanteloberfläche während des Reibungstests nicht nur adhäsivem Verschleiß, sondern auch abrasivem Verschleiß ausgesetzt war. Der gemessene Verschleiß ist das Ergebnis der kombinierten Wirkung dieser beiden Verschleißarten.

(4) Organisationsstruktur. Unabhängig davon, ob Legierungspulver hinzugefügt wird oder nicht, ist die Struktur der Mantelschicht sehr ähnlich. Es gibt zwei Arten: in der Nähe des Bodens des Schmelzbades eine gemischte Struktur aus körnigen und kurzen Stäben, die auf einer festen Nickel-Chrom-Silizium-Lösung und einer niedrig schmelzenden eutektischen Matrix auf Nickelbasis verteilt sind. Es handelt sich um eine typische planare epitaktische Wachstumsstruktur; Das andere ist eine dendritische Struktur, die ungefähr entlang der Richtung des Wärmeflusses in der Mitte und an der Oberfläche des Schmelzbads wächst. Die gesamte Hüllschichtstruktur ist eine Mischstruktur aus planaren Kristallen und Dendriten. Unter dem Rasterelektronenmikroskop ist die eutektische Struktur der Hüllschicht deutlicher zu erkennen und zeigt recht ordentlich angeordnete feine Dendriten. Die Zugabe von Wolframcarbid veränderte die Struktur nicht und die gewünschten superharten Wolframcarbidflecken wurden nicht beobachtet. Während des Abkühlprozesses der Umhüllung bildet ein Teil des Wolframs eine Verbundphase mit Chrom, Bor usw. und ein kleiner Teil wird in der eutektischen Matrix gelöst. Die spektroskopische Analyse des Dendritenbereichs und des Dendriten zeigt, dass der Dendritenbereich eine feste Lösung auf Nickelbasis ist und eine bestimmte Menge Chrom enthält, während der Wolframgehalt niedrig ist, der Wolframgehalt zwischen den Dendriten jedoch höher ist, was auf Wolframcarbid hinweist ist bei hohen Temperaturen. Nach dem Schmelzen und Abkühlen verschwindet Wolframkarbid und verteilt sich in Form anderer Zweitphasen wie W3,2Cr1,8B auf die Dendriten3