裂紋的成因:
熱應力:基材與涂層間的熱膨脹系數不匹配,在冷卻過程中會產生應力集中,這是導致裂紋的主要原因之一。
冷卻速度:如果冷卻速度過快,材料中的殘余應力無法有效釋放,也可能引發裂紋。
基材與粉末性質:基材硬度過高(如經過淬火、滲碳/氮處理的材料)、基材存在疲勞層或粉末硬度過高等,都可能增加裂紋產生的風險。
預防措施:
優化工藝參數:通過合理設置激光功率、掃描速度、送粉量等參數,可以有效控制熔池的溫度和冷卻速度,從而減少裂紋的產生。
預熱與緩冷:對基材進行預熱,并在熔覆后進行緩冷處理,有助于釋放殘余應力,降低裂紋產生的風險。
選擇合適的粉末材料:根據基材的性質和應用需求,選擇合適的粉末材料,避免硬度過高或熱膨脹系數差異過大的情況,以減少裂紋的產生。
冷水機故障對裂紋產生的影響:
冷水機在激光熔覆過程中起著關鍵的冷卻作用。如果冷水機出現故障,可能導致激光設備過熱,甚至損壞激光管等關鍵部件。這不僅會影響激光熔覆過程的穩定性,還可能直接導致熔覆層質量下降,包括裂紋的產生。因為過熱會使材料中的殘余應力增加,從而增加裂紋產生的風險。因此,確保冷水機的正常運行對于預防裂紋的產生至關重要。