激光熔覆的稀釋率和搭接率介紹

激光熔覆的稀釋率和搭接率介紹

稀釋率的概念

稀釋率是指在激光熔覆中，由于熔化基材的混入而引起的熔覆合金成分的變化程度，用基材合金占總?cè)鄹矊拥陌俜致时硎荆ǚ?hào)η）。

H:熔覆層高度，h:基材熔深，W:熔覆層寬度

η=A2/(A1+A2)=h/(H+h)

不同修復(fù)工藝稀釋率對(duì)比

熱噴涂/等離子噴涂：η=0，

僅為機(jī)械結(jié)合，容易脫落

堆焊：η=30-60%，基體過(guò)度稀釋涂層，

熱影響區(qū)過(guò)大，容易產(chǎn)生焊接缺陷

激光熔覆：η＜10%，稀釋率低，熱影響區(qū)小，

化學(xué)冶金結(jié)合，結(jié)構(gòu)致密，修復(fù)效果好

搭接率的概念

單道熔覆時(shí)，熔覆層不是平面，而是凸面。（表面張力梯度引起的強(qiáng)制對(duì)流和潤(rùn)濕性的共同作用）

熔覆層截面形貌

如果不進(jìn)行搭接，不同道次連接處熔覆層有效厚度為0，表面粗糙度差。

多道熔覆時(shí)，相鄰熔覆道間的搭接寬度D₀與單道熔覆層寬度W之比。

R₀=D₀/W x 100%

搭接率對(duì)熔覆層形貌的影響

R0偏小：相鄰熔覆道之間會(huì)出現(xiàn)明顯的凹陷區(qū)，

但兩個(gè)熔覆道高度是一致的。

R0適中（40-50%）：會(huì)有較好的熔覆效果，

且兩道熔覆道高度相同。

R0偏大：出現(xiàn)搭接區(qū)的凸起，且兩熔覆道高度不同。

如果繼續(xù)疊層熔覆，會(huì)將缺陷進(jìn)一步放大，導(dǎo)致無(wú)法熔覆成型。

搭接率對(duì)熔覆層組織和性能的影響

搭接處金相組織

搭接處被激光重新加熱，樹(shù)枝晶更加明顯，未搭接部分受到熱傳導(dǎo)作用，產(chǎn)生自回火，硬度下降。