Crux orthogonalis positis methodi adhibebatur ad multi-strati et multi pass Laser filum cladding in a 20 mm crasso Q345B laminae carbonis humilis, et morphologiae macroscopicae, microstructurae, compositionis Phase, microhardness et corrosio resistentiae stratis claddingis quaesitae sunt. Eventus ostendunt stratum cladding consecutum a multi-circuitu et multi-passu filum impletionis laseris processum habere bonam formationem macroscopicam et nullos defectus manifestos sicut poros et rimas; cladding iacuit maxime composita est cladding zona, zona aliudque, phase mutatio zona affectata, zona fusio et zona calor affectata; Materia materies structura maxime ferrita et margarita est; ob impressionem microstructuram et grani magnitudinem, duritia stratorum cladding stratorum altiore calcatorum est, et mediocris durities stratis claddingis 320.13 HV est, quae altior quam materia parentis est; in 3.5% NaCl solutio, polarizatio curvae stratis claddingis regionem passivam ostendit, et eius corrosio resistentia melior est quam materia parentis. Multi-circuitum et multi-passum laser filum implens cladding processus occurrere potest praeparatione requisita laminis cladding in actuali engineering.
Keywords: Q345B humilis carbonis ferrum; filum laser cladding; crux orthogonalis positis; microstructure et proprietatibus

Cum evolutione oeconomiae et societatis, postulatio patriae meae oleum marinum et facultates gas augere pergit. Positus in exploratione et evolutione facultatum marinarum practica necessitas est ad progressionem industriae patriae meae petrolei[1-2]. Ob complexionem servitutis ambitum machinarum marinarum structurarum magis obnoxiae sunt damna quam structurae traditae. Cotidiana igitur machinarum machinarum marinarum sustentatio facta est clavis quaestionis quae instanter solvenda est[3]. Q345B Ferrum est humilis mixtura altae fortitudinis chalybs cum bonis comprehensivis proprietatibus et optimae pactionis. In machina marina et pontis constructione late usus est.

Laser cladding efficiens technologiam tutelam et reparationem provectae praebet efficientem prope rete-figuram formantem processum ad altam praecisionem reparationem partium clavium et confectionem vestium cum materialibus proprietatibus provectis [5]. Per multi-strati et multi-passuum processus cladentium, zonae affectatae aestus adiacentium welds insidunt, areas formantes quae duos vel plures cyclos scelestos passi sunt. Microstructura harum regionum praecipue est complexa [6], et microstructurae compositionis periodi, rate recrystallizationis, scalae praecipitis et inclusionis morphologiae per totum processum continue mutatur [7]. Ergo, in strato multi-passionis et multi-passionis processus, saepe puncta infirma sunt in area cladding, quae prona sunt ad defectum in usu. Exempli gratia, corrosio electrolytica et corrosio accentus saepe observatur circa compages pressionis vasorum in usu iunctarum [8].

Wu et al. [9] utendum est Laser cladding technology ad praeparandum stratum continuum et densum Mo2NiB2 cladding in ferro distent. Summitatem duritiei efficiens habet, bonum indumenti resistentia et corrosio resistentia, subiectionem meliorem efficiendi, et tutum et stabile servitium machinationis machinalis navalis praestat. Li et al. [10] Clading filum laser usus ad partes ferri exsculptas 316L superficiem ferro intemeratam reparare et multi-passuum cladentium stratum 308L ferro immaculati consecutus est. Litura maxime composita est ex austenite et parva ferrite, cum distrahendo vi et elongatione 548MPa et 40%, respective, quae est circa 86% et 74% subiecti.

in charta hac, Laser filum cladding technology adhibetur ad Q345B iacuit laser classurae per crucem orthogonalem positis. Morphologia macroscopica, microstructura, phase compositio, microhardness et corrosio resistentia multi-passuum multi-passuum stratorum iactorum investigantur, quae fundamentum praebet ad reparationem machinarum machinarum marinarum in-situm.

1 Laser filum cladding experimentum

1.1 Materiae Experimentalis

Materia subiecta experimentalis est Q345B chalybeum carbonis, et filum cladding materia est AFEW6-86 filum ferreum cum diametro 1.2 mm. De compositionibus chemicis in Tabula 1 duo monstrantur.

1.2 Multi accumsan ac multi-pass laser filum cladding processus
In re ipsa applicationes operativae, workpiece in operatione diversimode a viribus afficietur, ideo influxus anisotropi considerari debet. Ad influxum anisotropium reducendum, via classurae clasturae disponitur, directio additivorum in eodem strato glutino stat, directiones struthionum in stratis adiacentibus positis inter se perpendiculares sunt, et strata sunt. orthogonalis. Semita positis transversis-orthogonalis ostenditur in Figura 1 .

Per experimentum cladding, gas protegens gas argon purum cum puritate gasi 99.99% est. Primum, experimentum orthogonale factum est per methodum unius iaci- sionis unius cladationis ad explorandum meliorem processum parametri ad unius-transituum cladding; deinde, multi-gradus unius-passi positis methodi methodi adhibita ad studium elevandi altitudinis inter strata in pugillo formandi qualitatem adhibita est, et multi-circuli unius-passi pactionem cum strato recto classurae et bonum effectum efformantem consecutus est. Secundum haec, influentia aliud aliud incisum in formandis qualitatibus iacuit strati cladationis quaesitum est, et compertum est, cum plus aequo 40% esset, altitudinem inter unumquemque transitum stratorum cladding secundum uniformem fuisse; formatio superficies relative plana erat, et metallurgica conjunctio inter omnes angustias fortissima erat. Altitudo elevatio inter stratis experimentalis est 0.8 mm pro singulis binis primorum ordinum et 0.7 mm pro singulis strata sequentium. Parametri experimentales specificae in Tabula 2 ostenduntur.

1.3 Analysis et tentatio methodi cladding layer
Filum secans adhibitum est ad exempla metallographica secare e strato multi-strati parato et multi-passim iacuit. Superficies specimen erat post epoxy resinae in locus temperatus immersus. Sandpaper variae asperitatis expolitio adhibita est donec nulla exasperatio remaneret. Tum, specimen machinae politurae expolitum est, ut sectionem transversalem cum speculo effectus metallographico obtineat. Specimen cum 4% acido nitrico acidi solutioni ad notificandum stratum interfaciem claddingum conspicuum corroditur, cum alcohole eluitur et siccis inflatis, et microstructura specimen cum microscopio metallographico observatum est; Phase compositio et evolutio stratis claddingis lustrata sunt et enucleata in 30°~100° latitudine utens technologiae X-radii diffractionis; analysis elementi chemici stratis cladding fiebat utens spectrometri energiae; microhardness variarum regionum stratorum transversim cladding sectionis crucis probata est utens testam duritiem HVS-1000Z; polarizationem curvarum et impedimentum spectris iacientis cladding et materiae parentis probata in 3.5% NaCl solutione usus VersaSTAT 3F opera electrochemica cum calomel electrode saturato ut relatio electrode et platini electrode ut electrode auxiliaris earumque resistentia corrosio collata et exponi.

2 Eventus experimentalis et analysis
2.1 Analysis Macromorphologiae accumsan cladationis
Filum laseris stratum cladding refertum praeparatum est experimento positis transversis orthogonalibus 29 (longitudo) 15 (latitudo) 12 strata (altitude). Clades iacuit bonum effectum formans, superficies lenis, nulla vitia tortor ut rimas et infusa, et conspicuum altitudo verticalis. In morphologia macroscopica stratis claddingis in Figura ostenditur 2. Per experimentum filum multi-passuum laseris cladding , processus cladding posterioris tabulatum remittentem reactionem in strato priore cladationis efficiet, inde in proclivi ad fluxum. ora cladding. Eodem tempore, in processu cladding, ex quadam mora in principio et fine instructiones lucis laser output, altitudo stratorum ora cladding media parte paulo inferior erit.

Figura 3 ostendit crucem-sectionalem morphologiam multi-strati multi-passim iacuit laser cladding. Vitia nulla ut poris, rimas et inclusiones inventae sunt. Foedus metallurgicum densum inter metallum clasterium et basim materialem formatum est. Altitudo verticalis apparebat et crassitudo strato- rum stratorum 11.5 mm erat.

2.2 Microstructure analysis of cladding layer
Refrigerium piscinae glutino est phase mutatio processus, et microstructura phase mutationis pendet ex compositione chemica et refrigeratione conditionum metalli pugillo[11]. Microstructura uniuscuiusque partis stratis cladding uti microscopio metallographico observatum est, ut in Figura 4. In strato cladding zona cladding (zona cladlata, CZ) zonam deauratam (zonam obovatam, OZ), periodum includit. zona affectata (phase, zona affectata, PAZ), fusione zona (zona fusione, FZ), calor affectata zona (caloris affectata, HAZ) et metallum basis (metallum basi, BM) [12]. Microstructura metallica basi maxime ferrite et parva margarita componitur. Praecipuum elementum Mn ferro Q345B additum non solum magnum effectum in ferrite corroborat, sed etiam duritiem-breditatis temperationis transitus minuit, margaritae quantitatem auget, et margaritae vires auget.

Figura 4 (a) microstructuram area cladding intra stratum cladding, quod constat ex ferrite, widmanstatten et parva lath martensite, componitur. Ob varias stratas, singulae tabulae clasturae effectum temperantem in strato superiore efficiunt, ex aequalitate frumenti elegantiam et limites frumenti claros; Figurae 4 (b) et (b-1) microstructuram fusionis areae ostendunt, quae ex ferrite et widmanstatten cum distributione grani inaequali componitur; Figura 4 (d) ostendit microstructuram e regione laminis duorum in strato cladding intus conglutinatam. Regio clara in figura est fusio lineae inter duos mundos. Per processum refrigerationem, stagnum liquescens ferrite columnare formabit per directionem caloris dissipationis. Haec igitur area maxime componitur ex ferrite columnare et parva margarita, ut in Figura 4 (d-1). Ex duplici actione scelerisque, area LINO aequabile frumenti elegantiam habet; Figura Figura 4 (d-2) est phase transmutatio area affectata, quae maxime ferrite et Widmanstatten componitur. Ob influentiam phase transformationis caloris, magnitudo grani huius regionis paulo maior est quam area LINO; Figura 4 (e-1) est microstructura caloris zona affectata. In processu glutino, area classura inferior temperationem patitur, quae structuram huius areae purgatam facit et distributionem frumenti uniformem. Maxime constat ferrite opacis et parva margarita. Ferritum optumum est transmutatio producti inter ferriten et bainitum. Utile est microstructurae in processu metallurgico glutino [11].

Figura 5 microstructura est strato ultimi classurae. Haec iacuit calefactio secundae laseris non subiecta est. Comparatus cum aliis stratis, structuram originalem morphologiam conservare potest. Magnitudo frumenti aequabilis et densa structura. Maxime compositum est de ferrite, Widmanstatten et lath martensite.

2.3 XRD and EDS analysis of cladding layer
Ad analysim Phase compositionem stratis laseris cladding, exemplum cum magnitudine 10 mm×10 mm×8 mm abscissa est per filum sectionis, et X-radius diffractionem test analysi post stridorem et politionem fiebat. Figura 6 monstrat XRD spectrum multi-strati multi-passi laseris iacuit et materiae parentem claudens. Coniungendo microstructuram et eventum XRD spectrum, videri potest stratum cladding maxime compositum ex magna copia ferrite, parte martensite et widmanstattenite, et nullae aliae condiciones nocivae apparent. Cum ferrite columnaris formabitur in processu refrigerationis piscinae laseris cladding fusilis, stratum opertorium magnam vim ferritam continet. Cum calor initus laseris est magnus in processu glutino, microstructura stratis cladding quodammodo coacescit et granorum magnitudo augebitur. Hoc tempore, structura widmanstattenite et lath martensite exusta apparebit, et duae structurae commotae sunt.

Compositio chemica per punctum intuens in diversis positionibus sectionis crucis specimen resolvitur. Punctum intuens positiones in Figura 7, et EDS analysis eventus diversorum arearum in Tabula monstrantur 3. Ob praecipua contenti elementorum Cr et Ni in filum conglutinationis, Cr et Ni contentum stratorum cladding signanter est. altior quam materia parentis, resistentia corrosionis iacuit cladding melior quam materiae parentis.

2.4 Microhardness analysis of cladding layer
Microhardness specimen mensuratum est. In probatione, onus erat 1000 g, tentio temporis erat 10 s, mensura mensurae erat secundum directionem materiae a parente ad aream cladding, et intervallum inter duo puncta sampling adjacentia erat 1 mm. Microhardness distributio a materia parentis ad aream cladding in Figura ostenditur 8. Mediocris microhardness materiae parentis est 172.02 HV, et mediocris microhardness in strato claddingis 320.13 HV est. Microstructura ultimae tabulae clasturae magnam vim ferri, widmanstattenite et parvam lagani martensitae et margaritae continet. Valor duritiei huius areae microstructurae altissima est, quae 325.92HV est. Mediocris durities stratis claddingis multo altior est quam materia parentis, requisitis viribus reparandi occurrens. Duritia cladding areae plerumque gradatim distributa est, ut in fig. 8, similiter. Hoc est, quia in processu multi-strati et multi-passuum filum impletionis laser, singula stratum cladding effectum habebunt temperaturam post calefactionem in priori iacuit per processum formationis, et effectum preheating in altera iacuit. Postrema iacuit iacuit preheating effectum sine temperamento post calefactionis, quae elegantiam frumenti aequabilem promovet et signanter duritiam meliorem facit.

2.5 Analysis corrosionis resistentiae strato cladding
Plurimum metalli corrosio in modum corrosionis electrochemicae exercetur, et corrosio processus generationis currentis comitatur, sicut pugna prima [13-14]. Ad probandum corrosionem electrochemicam stratorum multi-strati et multi passi- ationis faciendi, specimen in 3.5% NaCl solutione positum est ut curva Tafel polarizationem suum et spectrum impedimentum experiatur.

In polarizatione curvae strato cladding et basi materia in Figura monstrantur 9. Perspici potest polarizationem curvam stratis claddings regionem passivam habere, significans densum oxydatum cinematographicum formari in superficie iacuit craticulae in corrosionem comparare. Elementa ut Cr, Ni, et Si in oxydatum cinematographico stabilitatem passivam emendant, diffusionem ions impediunt et resistentiam corrosionis emendant. Corrosio potentialis Ecorr et sui corrosio currentis densitatis Icorr-icor de stratis claddingis et materia turpia per data convenientia obtinetur, ut patet in Tabula 4. Ecorr- corrosio potentiae metallicae in solutione electrolytici sui sensum suum ad sensum reddit. corrosio et index resistentiae materiae ad corrosionem electrochemicam. Quo minus sui corrosionis potentiae, eo facilius metalli est electrons amittere, et debiliorem ejus corrosionem resistentiam; quo maior potentia sui corrosio, eo gravius ​​electrum amittere et fortius eius corrosio resistentia[14]. Ut ex Tabula IV videri potest, auto-corrosio potentiae stratis claddingis altior est quam materia basis, ostendens stratum cladding obsistentiam validam habere corrosionem. Corrosio currentis densitatis Icorr-se-corosioni proportionalis est rate corrosioni. Quo maior corrosio vena, celerius corrosio materiae et resistentia deterior corrosio. Ut ex notitiis in Tabula 4, ex auto- corrosione materiae basin currens altior est quam iacuit cladding, ostendens corrosionem resistentiam materiae basin pauperem esse. Comparando igitur magnitudinem potentiae auto-corrosionis et currentis sui corrosionis, colligi potest melius esse corrosion resistentia iacuiti cladding quam materiae basi.

Stratum cladding et materia basi probata ab spectroscopio (EIS), impedientia spectri Nyquist duorum exemplorum in Figura monstrantur 10. Z' et Z" sunt partes reales et imaginariae mensuratae impedientiae Z, respectively. . Tum stratum classorium et materia basin unicum arcum capacitivum notam exhibent. Quo maior radius arcus capacitivus, eo maior totius exempli impeditio et resistentia fortius corrosio. Ut in Figura X, arcus capacitivus radius iacuit strati clas- dentis signanter maior est quam materiae basi. Itaque resistentia polarizationis stratis claddingis maior est, significans corrosionem ratem stratis claddingis inferiorem esse et resistentiam corrosionis fortiorem esse, quod congruit cum eventibus curvae polarizationis dynamicae.

In summa, melior est corrosio resistentia iacui clading quam materiae basis. Primum, materia cladding adhibet filum glutino AFEW6-86, quod altiorem Cr et Ni contentum habet quam materia basis, ita ut stratum cladding altiorem oxidationis resistentiam et resistentiam corrosionis habeat. In ambitu corrosivo, cum Cr cum elementis O reflectit, iacuit in superficie cinematographico oxydi corrosioni resistente formabitur, quae superficiem metalli a medio corrosivo separabit, dissolutionem anodi processum minuet, dissolutionemque minuet. rate metalli cladding, ita resistentia corrosionis stratis cladding melioris. Resistentia corrosio emendatur [15-16]. Secunda causa est, quod granorum magnitudo in strato cladding distributio uniformior est propter augmentum caloris initus.

Conclusio 3
(1) Iacuit classurae multi-strati et multi pass processus filum laser welding Formationem habet bonam macroscopicam, nullos defectus manifestos quales sunt poris et rimas, et bonum vinculum metallurgicum formatur inter tabulatum laqueum et materiam parentem. Acervus verticalis notabilis est et crassitudo stratorum clasntium 11.5mm est.
(2) Clautorium stratum ferrite, widmanstatten et lath martensite maxime compositum est. Cr et Ni contentus in strato cladding altior est quam in materia parentis. Cr et NI elementa stabilitatem cinematographici passivationis emendant, diffusionem ions impediunt et resistentiam oxidationis emendant et resistentiam corrosionis iacuit. Praeterea, ex incremento caloris input, granorum magnitudo distributio in strato cladding magis aequabilius est, ita corrosio resistentia iacuit cladding melior est quam materia parentis.
(3) Mediocris materiae duritia parentis est 172.02HV, et mediocris durities strati claddingis 320.13HV est, durities iacuit evulgationis multo altior quam materia parentis. Ob influentiam microstructuram et magnitudinem frumenti, duritia areae cladding gradatim quasi inclinatio distributionis totius ostendit.