Le revêtement laser est un nouveau type de technologie de revêtement. Il s’agit d’une technologie de haute technologie impliquant la lumière, la mécanique, l’électricité, les matériaux, la détection et le contrôle. Il s'agit d'une technologie de support importante pour la technologie avancée de fabrication laser et peut résoudre des problèmes que les méthodes de fabrication traditionnelles ne peuvent pas résoudre. Il s’agit d’une technologie de haute technologie soutenue et promue par l’État. À l'heure actuelle, la technologie de revêtement laser est devenue l'un des moyens importants pour la préparation de nouveaux matériaux, la fabrication rapide et directe de pièces métalliques et la remise à neuf écologique des pièces métalliques défectueuses. Il a été largement utilisé dans l’aviation, le pétrole, l’automobile, la fabrication de machines, la construction navale et la fabrication de moules. et d'autres industries. Afin de promouvoir l'industrialisation de la technologie du revêtement laser, des chercheurs du monde entier ont mené des recherches systématiques sur les technologies clés impliquées dans le revêtement laser et ont réalisé des progrès significatifs. Il existe un grand nombre de recherches, de documents de conférence et de brevets au pays et à l'étranger introduisant la technologie de revêtement laser et ses nouvelles applications : y compris les équipements de revêtement laser, les matériaux, les processus, la surveillance et le contrôle, l'inspection de la qualité, la simulation et la simulation de processus, etc. Jusqu’à présent, la technologie de revêtement laser ne peut pas être appliquée industriellement à grande échelle. En analysant les raisons, il existe des facteurs tels que les facteurs orientés par le gouvernement, les limites de la maturité de la technologie de revêtement laser elle-même et le degré de reconnaissance de la technologie de revêtement laser par tous les secteurs de la société. Par conséquent, afin de parvenir à une application industrielle complète de la technologie de revêtement laser, nous devons accroître la publicité, nous laisser guider par la demande du marché, nous concentrer sur la résolution des facteurs clés qui limitent le développement et résoudre les technologies clés impliquées dans les applications d'ingénierie. Je crois que dans un avenir proche, les domaines d'application et l'intensité de la technologie de revêtement laser continueront de s'étendre.

Voici quelques exemples d'application de revêtement laser : la densité de puissance focalisée du faisceau laser peut atteindre 1010 12 ~ 2 W/cm1012 et la vitesse de refroidissement du matériau peut atteindre XNUMX XNUMX K/s. Cette caractéristique globale n’offre pas seulement des opportunités pour le développement de nouvelles disciplines en science des matériaux. Il constitue une base solide et un outil sans précédent pour la réalisation de nouveaux matériaux ou de nouvelles surfaces fonctionnelles. La fusion créée par le revêtement laser est très éloignée de l'état d'équilibre des conditions de refroidissement rapide sous des gradients de température élevés, ce qui entraîne la formation d'un grand nombre de solutions solides sursaturées, de phases métastables et même de nouvelles phases dans la structure de solidification, qui ont été confirmé par de nombreuses études. Il fournit de nouvelles conditions thermodynamiques et cinétiques pour la fabrication de couches composites renforcées par des particules autogènes in situ fonctionnellement classées. Dans le même temps, la préparation de nouveaux matériaux par la technologie de rechargement laser constitue une base importante pour la réparation et la remise à neuf de pièces défectueuses dans des conditions extrêmes et pour la fabrication directe de pièces métalliques. Il a reçu une grande attention et des recherches multiformes de la part de la communauté scientifique et des entreprises du monde entier. À l'heure actuelle, la technologie de revêtement laser peut être utilisée pour préparer des matériaux composites à base de fer, de nickel, de cobalt, d'aluminium, de titane, de magnésium et d'autres matériaux composites à matrice métallique. Classifié fonctionnellement : des revêtements à fonctions simples ou multiples peuvent être préparés, tels que la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, la résistance aux hautes températures, etc., ainsi que des revêtements fonctionnels spéciaux. Du point de vue du système de matériaux qui constitue le revêtement, celui-ci est passé d'un système d'alliage binaire à un système multi-composants. La conception de la composition des alliages et la multifonctionnalité des systèmes multi-composants sont des axes de développement importants pour la préparation de nouveaux matériaux par rechargement laser à l'avenir. De nouvelles recherches montrent que les matériaux métalliques à base d’acier dominent les applications techniques de mon pays. Dans le même temps, les défaillances des matériaux métalliques (telles que la corrosion, l'usure, la fatigue, etc.) se produisent principalement sur la surface de travail des pièces, et la surface doit être renforcée. Afin de répondre aux conditions de service de la pièce à usiner, l'utilisation de gros morceaux de matériaux composites à base d'acier renforcés de particules auto-générés in situ gaspille non seulement du matériau, mais est également extrêmement coûteuse. D’un autre côté, lorsque l’on examine les biomatériaux naturels du point de vue de la bionique, leur composition est dense à l’extérieur et clairsemée à l’intérieur, et leurs propriétés sont dures à l’extérieur et résistantes à l’intérieur. De plus, la densité et la ténacité changent selon un gradient de l'extérieur vers l'intérieur. Les propriétés des biomatériaux naturels La structure spéciale lui confère d'excellentes performances.

Selon les conditions de service particulières et les exigences de performance des matériaux d'ingénierie, il existe un besoin urgent de développer de nouveaux matériaux composites à matrice métallique de surface avec des combinaisons solides et résistantes et des performances de gradient. Par conséquent, l’utilisation d’un revêtement laser pour préparer des composites à matrice métallique renforcée par des particules, autogénérés in situ et fonctionnels à gradient, liés métallurgiquement au substrat, constitue non seulement un besoin urgent pour la pratique de l’ingénierie, mais également une tendance inévitable dans le développement de la technologie de modification de surface par laser. . Il a été rapporté que la technologie de revêtement laser permet de préparer in situ des composites à matrice métallique renforcée par des particules autogènes et des matériaux classés fonctionnellement, mais la plupart d'entre eux en restent au stade de l'analyse de la structure et des performances, du contrôle des paramètres de processus, de la taille, de l'espacement et du rapport volumique de la phase de renforcement Il n'a pas encore atteint un niveau contrôlable. La fonction de gradient est formée par un revêtement multicouche, et il existe inévitablement un problème de faible liaison d'interface entre les couches. Il y a encore un long chemin à parcourir avant d’être pratique. L'utilisation de la technologie de revêtement laser pour préparer des matériaux composites de surface à base de métal avec une taille, une quantité et une distribution de particules contrôlables, une résistance et une ténacité adaptées de manière appropriée, et l'intégration de fonctions de gradient et de renforcement de particules autogénérées in situ constituent une direction de développement importante à l'avenir. Le contenu de la recherche implique :

1. La technologie, les moyens et les principes de composition des matériaux de revêtement, la conception de la structure et des performances ainsi que la technologie de contrôle pour la mise en œuvre du processus.
2. Établissement de modèles thermodynamiques et cinétiques pour la précipitation, la croissance et le renforcement de la phase de renforcement des particules de composites à matrice métallique renforcée par des particules autogènes fonctionnellement classés préparés par revêtement laser.
3. Morphologie, structure, fonction et conception bionique composite et technologie de contrôle de la taille, de la quantité et de la distribution des phases renforcées par des particules.
4. Recherche sur les principes, les facteurs clés et les méthodes de traitement du contrôle de la composition, de la structure et des gradients de performances des revêtements.
5. Observation, contrôle analytique et caractérisation des macro et micro interfaces ; analyse et détection des propriétés conventionnelles de composites à matrice métallique renforcées par des particules in situ, classés fonctionnellement, ainsi que du comportement à l'usure et des mécanismes de défaillance dans différentes conditions de travail. Des percées dans ces contenus de recherche pourraient résoudre le problème de l'inadéquation de la compatibilité entre le revêtement et le substrat et ceux sujets aux fissures, et favoriser l'expansion du champ d'application de la technologie de revêtement laser.