Pelapisan laser adalah jenis teknologi pelapisan baru. Ini adalah teknologi berteknologi tinggi yang melibatkan cahaya, mekanik, listrik, material, deteksi, dan kontrol. Ini adalah teknologi pendukung penting untuk teknologi manufaktur laser yang canggih dan dapat memecahkan masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh metode manufaktur tradisional. Ini adalah teknologi berteknologi tinggi yang didukung dan dipromosikan oleh negara. Saat ini, teknologi kelongsong laser telah menjadi salah satu sarana penting untuk persiapan bahan baru, pembuatan komponen logam secara cepat dan langsung, serta produksi ulang komponen logam yang gagal secara ramah lingkungan. Telah banyak digunakan dalam penerbangan, minyak bumi, mobil, manufaktur mesin, pembuatan kapal, dan pembuatan cetakan. dan industri lainnya. Untuk mendorong industrialisasi teknologi pelapisan laser, para peneliti dari seluruh dunia telah melakukan penelitian sistematis mengenai teknologi utama yang terlibat dalam pelapisan laser dan telah mencapai kemajuan yang signifikan. Ada banyak penelitian, makalah konferensi, dan paten di dalam dan luar negeri yang memperkenalkan teknologi kelongsong laser dan aplikasi barunya: termasuk peralatan kelongsong laser, bahan, proses, pemantauan dan pengendalian, pemeriksaan kualitas, simulasi dan simulasi proses, dll. Namun Selama ini teknologi laser cladding belum bisa diterapkan secara industri dalam skala besar. Menganalisis alasannya, terdapat faktor-faktor seperti faktor yang berorientasi pada pemerintah, keterbatasan kematangan teknologi laser cladding itu sendiri, dan tingkat pengakuan teknologi laser cladding oleh semua sektor masyarakat. Oleh karena itu, untuk mencapai penerapan teknologi kelongsong laser yang komprehensif di industri, kita harus meningkatkan publisitas, dipandu oleh permintaan pasar, fokus untuk menerobos faktor-faktor utama yang membatasi pengembangan, dan memecahkan teknologi utama yang terlibat dalam aplikasi teknik. Saya yakin dalam waktu dekat, bidang penerapan dan intensitas teknologi kelongsong laser akan terus berkembang.

Berikut adalah beberapa contoh penerapan pelapisan laser: kepadatan daya terfokus sinar laser dapat mencapai 1010~12W/cm2, dan laju pendinginan material dapat mencapai 1012K/s. Karakteristik komprehensif ini tidak hanya memberikan peluang bagi tumbuhnya disiplin ilmu baru dalam ilmu material. Ini memberikan landasan yang kuat dan alat yang belum pernah ada sebelumnya untuk merealisasikan material baru atau permukaan fungsional baru. Lelehan yang dihasilkan oleh kelongsong laser jauh dari keadaan setimbang kondisi pendinginan cepat di bawah gradien suhu tinggi, sehingga menghasilkan pembentukan sejumlah besar larutan padat lewat jenuh, fase metastabil, dan bahkan fase baru dalam struktur pemadatan, yang telah telah dikonfirmasi oleh sejumlah besar penelitian. Ini memberikan kondisi termodinamika dan kinetik baru untuk pembuatan lapisan komposit yang diperkuat partikel autogenous in-situ yang bertingkat secara fungsional. Pada saat yang sama, persiapan material baru dengan teknologi pelapisan laser merupakan dasar penting untuk perbaikan dan manufaktur ulang suku cadang yang gagal dalam kondisi ekstrem dan pembuatan langsung suku cadang logam. Hal ini telah mendapat perhatian besar dan penelitian dari berbagai sisi dari komunitas ilmiah dan perusahaan di seluruh dunia. Saat ini, teknologi kelongsong laser dapat digunakan untuk menyiapkan material komposit matriks berbahan dasar besi, berbahan dasar nikel, berbahan dasar kobalt, berbahan dasar aluminium, berbahan dasar titanium, berbahan dasar magnesium, dan bahan komposit matriks logam lainnya. Diklasifikasikan secara fungsional: pelapis dengan fungsi tunggal atau ganda dapat dibuat, seperti ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan suhu tinggi, dll., serta pelapis fungsional khusus. Dari perspektif sistem material yang membentuk pelapis, telah berkembang dari sistem paduan biner menjadi sistem multi komponen. Desain komposisi paduan dan multifungsi sistem multi-komponen merupakan arah pengembangan penting untuk persiapan material baru dengan pelapisan laser di masa depan. Penelitian baru menunjukkan bahwa material logam berbasis baja mendominasi aplikasi teknik di negara saya. Pada saat yang sama, kegagalan material logam (seperti korosi, keausan, kelelahan, dll.) sebagian besar terjadi pada permukaan kerja suatu komponen, dan permukaan tersebut perlu diperkuat. Untuk memenuhi kondisi servis benda kerja, penggunaan material komposit berbasis baja bertulang partikel berukuran besar yang dibuat sendiri di tempat tidak hanya membuang material tetapi juga sangat mahal. Di sisi lain, ketika mengkaji biomaterial alami dari sudut pandang bionik, komposisinya padat di bagian luar dan jarang di bagian dalam, serta sifat keras di bagian luar dan keras di bagian dalam. Terlebih lagi, kepadatannya jarang, ketangguhannya berubah secara gradien dari luar ke dalam. Sifat biomaterial alami Struktur khusus membuatnya memiliki kinerja yang sangat baik.

Sesuai dengan kondisi layanan khusus dan persyaratan kinerja material teknik, terdapat kebutuhan mendesak untuk mengembangkan material komposit matriks logam permukaan baru dengan kombinasi yang kuat dan tangguh serta kinerja gradien. Oleh karena itu, penggunaan kelongsong laser untuk menyiapkan komposit matriks logam yang diperkuat partikel yang dihasilkan sendiri secara fungsional dan gradien, yang terikat secara metalurgi ke substrat tidak hanya merupakan kebutuhan mendesak untuk praktik teknik tetapi juga merupakan tren yang tak terelakkan dalam pengembangan teknologi modifikasi permukaan laser. . Teknologi kelongsong laser telah dilaporkan dapat menyiapkan komposit matriks logam yang diperkuat partikel autogenous dan material yang dinilai secara fungsional, namun sebagian besar masih berada pada tahap analisis struktur dan kinerja, kontrol parameter proses, ukuran, jarak, dan rasio volume. fase penguatan Ini belum mencapai tingkat yang terkendali. Fungsi gradien dibentuk melalui lapisan multi-lapisan, dan pasti ada masalah lemahnya ikatan antarmuka antar lapisan. Jalan masih panjang sebelum kepraktisan. Menggunakan teknologi kelongsong laser untuk menyiapkan material komposit permukaan berbasis logam dengan ukuran, kuantitas, dan distribusi partikel yang dapat dikontrol, kekuatan dan ketangguhan yang disesuaikan secara tepat, serta mengintegrasikan fungsi gradien dan penguatan partikel yang dihasilkan sendiri di tempat merupakan arah pengembangan yang penting di masa depan. Isi penelitiannya meliputi:

1. Teknologi, sarana dan prinsip komposisi bahan kelongsong, desain struktur dan kinerja serta teknologi kontrol untuk implementasi proses.
2. Pembentukan model termodinamika dan kinetik untuk pengendapan fase penguatan partikel, pertumbuhan dan penguatan komposit matriks logam yang diperkuat partikel autogen bergradasi fungsional yang dibuat dengan pelapisan laser.
3. .Morfologi fase yang diperkuat partikel, struktur, fungsi dan desain bionik komposit serta teknologi kontrol ukuran, kuantitas dan distribusi.
4. Penelitian tentang prinsip, faktor kunci dan metode proses komposisi pelapisan, struktur dan kontrol gradien kinerja.
5. Observasi, pengendalian analitis, dan karakterisasi antarmuka makro dan mikro; analisis dan deteksi sifat konvensional komposit matriks logam yang diperkuat partikel in-situ dengan gradasi fungsional, serta perilaku keausan dan mekanisme kegagalan dalam kondisi kerja yang berbeda. Terobosan dalam konten penelitian ini dapat memecahkan masalah ketidaksesuaian dalam kompatibilitas antara lapisan dan substrat serta rentan terhadap retak, dan mendorong perluasan bidang penerapan teknologi pelapisan laser.