El revestimiento láser es un nuevo tipo de tecnología de revestimiento. Es una tecnología de alta tecnología que involucra luz, mecánica, electricidad, materiales, detección y control. Es una tecnología de apoyo importante para la tecnología avanzada de fabricación por láser y puede resolver problemas que los métodos de fabricación tradicionales no pueden resolver. Es una tecnología de alta tecnología apoyada y promovida por el estado. En la actualidad, la tecnología de revestimiento láser se ha convertido en uno de los medios importantes para la preparación de nuevos materiales, la fabricación rápida y directa de piezas metálicas y la remanufactura ecológica de piezas metálicas defectuosas. Ha sido ampliamente utilizado en aviación, petróleo, automóviles, fabricación de maquinaria, construcción naval y fabricación de moldes. y otras industrias. Para promover la industrialización de la tecnología de revestimiento láser, investigadores de todo el mundo han realizado investigaciones sistemáticas sobre las tecnologías clave involucradas en el revestimiento láser y han logrado avances significativos. Hay una gran cantidad de investigaciones, artículos de conferencias y patentes en el país y en el extranjero que presentan la tecnología de revestimiento láser y sus nuevas aplicaciones: incluidos equipos, materiales, procesos, monitoreo y control de revestimiento láser, inspección de calidad, simulación y simulación de procesos, etc. Hasta ahora, la tecnología de revestimiento láser no se puede aplicar industrialmente a gran escala. Al analizar las razones, existen factores como factores orientados al gobierno, limitaciones en la madurez de la tecnología de revestimiento láser en sí y el grado de reconocimiento de la tecnología de revestimiento láser por parte de todos los sectores de la sociedad. Por lo tanto, para lograr una aplicación industrial integral de la tecnología de revestimiento láser, debemos aumentar la publicidad, guiarnos por la demanda del mercado, centrarnos en superar los factores clave que restringen el desarrollo y resolver las tecnologías clave involucradas en las aplicaciones de ingeniería. Creo que en un futuro próximo, los campos de aplicación y la intensidad de la tecnología de revestimiento láser seguirán expandiéndose.

A continuación se muestran algunos ejemplos de aplicaciones de revestimiento láser: la densidad de potencia enfocada del rayo láser puede alcanzar 1010 ~ 12 W/cm2, y la velocidad de enfriamiento del material puede llegar a 1012 K/s. Esta característica integral no solo brinda oportunidades para el crecimiento de nuevas disciplinas en la ciencia de materiales. Proporciona una base sólida y una herramienta sin precedentes para la realización de nuevos materiales o nuevas superficies funcionales. La masa fundida creada por el revestimiento láser está muy lejos del estado de equilibrio de las condiciones de enfriamiento rápido bajo gradientes de alta temperatura, lo que resulta en la formación de una gran cantidad de soluciones sólidas sobresaturadas, fases metaestables e incluso nuevas fases en la estructura de solidificación, lo que ha sido confirmado por un gran número de estudios. Proporciona nuevas condiciones termodinámicas y cinéticas para fabricar capas compuestas reforzadas con partículas autógenas in situ funcionalmente graduadas. Al mismo tiempo, la preparación de nuevos materiales mediante tecnología de revestimiento láser es una base importante para la reparación y remanufactura de piezas defectuosas en condiciones extremas y para la fabricación directa de piezas metálicas. Ha recibido gran atención e investigaciones multifacéticas por parte de la comunidad científica y empresas de todo el mundo. En la actualidad, la tecnología de revestimiento láser se puede utilizar para preparar materiales compuestos a base de hierro, níquel, cobalto, aluminio, titanio, magnesio y otros materiales compuestos de matriz metálica. Clasificados funcionalmente: se pueden preparar recubrimientos con una o múltiples funciones, como resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, etc., así como recubrimientos funcionales especiales. Desde la perspectiva del sistema material que constituye el recubrimiento, éste ha evolucionado desde un sistema de aleación binaria hasta un sistema multicomponente. El diseño de la composición de la aleación y la multifuncionalidad de los sistemas multicomponente son direcciones de desarrollo importantes para la preparación de nuevos materiales mediante revestimiento láser en el futuro. Una nueva investigación muestra que los materiales metálicos a base de acero dominan las aplicaciones de ingeniería de mi país. Al mismo tiempo, las fallas de los materiales metálicos (como corrosión, desgaste, fatiga, etc.) ocurren principalmente en la superficie de trabajo de las piezas y es necesario reforzar la superficie. Para cumplir con las condiciones de servicio de la pieza de trabajo, el uso de grandes piezas de materiales compuestos a base de acero reforzado con partículas autogenerados in situ no solo desperdicia material sino que también es extremadamente costoso. Por otro lado, al examinar los biomateriales naturales desde la perspectiva de la biónica, su composición es densa por fuera y escasa por dentro, y sus propiedades son duras por fuera y resistentes por dentro. Además, la dureza y la densidad escasa cambian en un gradiente desde el exterior hacia el interior. Las propiedades de los biomateriales naturales. La estructura especial hace que tenga un rendimiento excelente.

De acuerdo con las condiciones especiales de servicio y los requisitos de rendimiento de los materiales de ingeniería, existe una necesidad urgente de desarrollar nuevos materiales compuestos de matriz metálica de superficie con combinaciones fuertes y resistentes y un rendimiento gradiente. Por lo tanto, el uso de revestimiento láser para preparar compuestos de matriz metálica reforzados con partículas autogeneradas in situ funcionales en gradiente que se unen metalúrgicamente al sustrato no solo es una necesidad urgente para la práctica de la ingeniería, sino también una tendencia inevitable en el desarrollo de la tecnología de modificación de superficies con láser. . Se ha informado que la tecnología de revestimiento láser prepara in situ compuestos de matriz metálica reforzada con partículas autógenas y materiales clasificados funcionalmente, pero la mayoría de ellos permanecen en la etapa de análisis de estructura y rendimiento, control de los parámetros del proceso, tamaño, espaciamiento y relación de volumen de La fase de refuerzo aún no ha alcanzado un nivel controlable. La función de gradiente se forma a través de un recubrimiento multicapa, y existe inevitablemente un problema de unión de interfaz débil entre capas. Todavía queda un largo camino por recorrer antes de la practicidad. El uso de tecnología de revestimiento láser para preparar materiales compuestos de superficie a base de metal con tamaño, cantidad y distribución de partículas controlables, resistencia y tenacidad adecuadamente adaptadas, e integración de funciones de gradiente y refuerzo de partículas autogeneradas in situ es una importante dirección de desarrollo en el futuro. El contenido de la investigación involucra:

1. La tecnología, los medios y los principios de composición del material de revestimiento, diseño de estructura y rendimiento y la tecnología de control para la implementación del proceso.
2. Establecimiento de modelos termodinámicos y cinéticos para la precipitación, el crecimiento y el fortalecimiento de la fase de refuerzo de partículas de compuestos de matriz metálica reforzados con partículas autógenas funcionalmente graduados preparados mediante revestimiento láser.
3. Morfología, estructura, función y diseño biónico compuesto de fase reforzada con partículas y tecnología de control de tamaño, cantidad y distribución.
4. Investigación sobre los principios, factores clave y métodos de proceso de composición, estructura y control del gradiente de rendimiento de los recubrimientos.
5. Observación, control analítico y caracterización de macro y micro interfaces; análisis y detección de propiedades convencionales de compuestos de matriz metálica reforzados con partículas in situ clasificados funcionalmente, así como comportamiento de desgaste y mecanismos de falla en diferentes condiciones de trabajo. Los avances en estos contenidos de investigación pueden resolver el problema de la falta de coincidencia en la compatibilidad entre el recubrimiento y el sustrato y la tendencia a agrietarse, y promover la expansión del campo de aplicación de la tecnología de revestimiento láser.