multi-layer နှင့် multi-pass ကိုလုပ်ဆောင်ရန် cross orthogonal stacking method ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ လေဆာဝါယာကြိုးတပ်ခြင်း။ အထူ 20 မီလီမီတာ Q345B နိမ့်သော ကာဗွန်သံမဏိပြားပေါ်တွင်၊ ကာဗွန်အလွှာ၏ မက်ခရိုစကုပ်ပုံသဏ္ဍာန်၊ အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံ၊ အဆင့်ဖွဲ့စည်းမှု၊ မိုက်ခရိုမာကျောမှုနှင့် ချေးခံနိုင်ရည်တို့ကို လေ့လာခဲ့သည်။ Multi-pass နှင့် multi-pass လေဆာဝါယာကြိုးဖြည့်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်မှရရှိသော cladding အလွှာသည် ကောင်းမွန်သော macroscopic ဖွဲ့စည်းမှုရှိပြီး ချွေးပေါက်များနှင့် အက်ကြောင်းများကဲ့သို့သော သိသာထင်ရှားသော အပြစ်အနာအဆာများ မရှိကြောင်း ပြသပါသည်။ cladding layer ကို အဓိကအားဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပါတယ်။ cladding ဇုန်ထပ်နေသောဇုန်၊ အဆင့်ပြောင်းလဲမှုဇုန်၊ ပေါင်းစပ်ဇုန်နှင့် အပူဒဏ်ခံဇုန်၊ မိခင်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံမှာ အဓိကအားဖြင့် ferrite နှင့် pearlite ဖြစ်ပြီး cladding layer microstructure သည် အဓိကအားဖြင့် ferrite၊ widmanstatten နှင့် martensite ဖြစ်သည်။ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် စပါးအရွယ်အစားတို့၏ လွှမ်းမိုးမှုကြောင့်၊ cladding အလွှာ၏မာကျောမှုသည် အလုံးစုံအဆင့်တက်သွားပြီး၊ cladding အလွှာ၏ပျမ်းမျှမာကျောမှုသည် 320.13 HV ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် မိခင်ပစ္စည်းထက်ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။ 3.5% NaCl ဖြေရှင်းချက်တွင်၊ cladding အလွှာ၏ polarization မျဉ်းကွေးသည် passivation ဒေသကိုပြသပြီး ၎င်း၏ချေးခံနိုင်ရည်သည် မိခင်ပစ္စည်းထက် ပိုကောင်းပါသည်။ Multi-layer နှင့် multi-pass laser wire ဖြည့်စွက် cladding process သည် အမှန်တကယ် engineering အတွက် cladding layer ၏ ပြင်ဆင်မှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပါသည်။
သော့ချက်စာလုံးများ- Q345B အနိမ့်ကာဗွန်သံမဏိ; လေဆာဝါယာကြိုး cladding; လက်ဝါးကပ်တိုင်ပုံသဏ္ဍာန် stacking; microstructure နှင့်ဂုဏ်သတ္တိများ

စီးပွားရေးနှင့် လူ့အဖွဲ့အစည်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ ကျွန်ုပ်နိုင်ငံ၏ ရေနံနှင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့ အရင်းအမြစ်များ လိုအပ်ချက်သည် ဆက်လက် တိုးမြင့်လာသည်။ အဏ္ဏဝါသယံဇာတများ ရှာဖွေဖော်ထုတ်ရေးနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးကို အာရုံစိုက်ခြင်းသည် ကျွန်ုပ်နိုင်ငံ၏ ရေနံလုပ်ငန်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် လက်တွေ့ကျသော လိုအပ်ချက်ဖြစ်သည် [1-2]။ အဏ္ဏဝါအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ အဆောက်အဦများ၏ ရှုပ်ထွေးသောဝန်ဆောင်မှုပတ်ဝန်းကျင်ကြောင့် ၎င်းတို့သည် သမားရိုးကျအဆောက်အဦများထက် ပျက်စီးနိုင်ခြေပိုများသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ရေကြောင်းအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ စက်ပစ္စည်းများကို နေ့စဉ်ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းခြင်းသည် အရေးတကြီးဖြေရှင်းရန် လိုအပ်သော အဓိကပြဿနာဖြစ်လာသည်။ Q3B သံမဏိသည် ကောင်းမွန်ပြည့်စုံသော ဂုဏ်သတ္တိများ နှင့် အထူးကောင်းမွန်သော ပေါင်းကူးနိုင်မှုရှိသော အနိမ့်သတ္တုစပ် သံမဏိတစ်ခုဖြစ်သည်။ အဏ္ဏဝါအင်ဂျင်နီယာနှင့် တံတားတည်ဆောက်ရေးတို့တွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။

အဆင့်မြင့် အကာအကွယ် နှင့် ပြုပြင်ရေးဆိုင်ရာ အပေါ်ယံနည်းပညာတစ်ခုအနေဖြင့်၊ လေဆာဖြင့် အုပ်ထားသော သော့အစိတ်အပိုင်းများ၏ တိကျမှုမြင့်မားသော ပြုပြင်မှုနှင့် အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများဖြင့် အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်မှုတို့အတွက် ထိရောက်သော ပိုက်ကွန်ပုံသဏ္ဍာန်လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ Multi-layer နှင့် multi-pass cladding လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ကပ်လျက်ဂဟေဆက်များ၏ အပူဒဏ်ခံဇုန်များသည် ထပ်ကာထပ်ကာ အပူလည်ပတ်မှု နှစ်ခု သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသော အပူစက်ဝန်းများကို ကြုံတွေ့ရသည့် ဧရိယာများ ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ဤဧရိယာများ၏ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံသည် အထူးရှုပ်ထွေးသည် [5] နှင့် အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံပါဝင်မှုအဆင့်၊ ပြန်လည်ပုံသွင်းမှုနှုန်း၊ မိုးရေခံစကေးနှင့် ပါဝင်မှုပုံစံရုပ်ပုံသဏ္ဌာန်တို့သည် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်လျှောက်လုံး စဉ်ဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲနေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ multi-layer နှင့် multi-pass cladding လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ အသုံးပြုနေစဉ်အတွင်း ပျက်ကွက်နိုင်ခြေများသော cladding area တွင် အားနည်းသောအချက်များ ရှိတတ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အသုံးပြုနေစဉ်အတွင်း electrolytic corrosion နှင့် stress corrosion တို့သည် welded joints များအနီးတွင် တွေ့ရလေ့ရှိသည် [6]။

Wu et al ။ [9] သုံးသည်။ လေဆာကပ်ခြင်းနည်းပညာ သံမဏိအလွှာတစ်ခုပေါ်ရှိ စဉ်ဆက်မပြတ်နှင့် သိပ်သည်းသော Mo2NiB2 cladding အလွှာကို ပြင်ဆင်ရန်။ အပေါ်ယံပိုင်းသည် မြင့်မားသော မာကျောမှု၊ ကောင်းမွန်စွာ ဝတ်ဆင်မှု ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ချေးခံနိုင်ရည်ရှိပြီး၊ အလွှာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးကာ ရေကြောင်းအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ ဘေးကင်းပြီး တည်ငြိမ်သော ဝန်ဆောင်မှုကို အာမခံပါသည်။ Li et al ။ [10] 316L stainless steel မျက်နှာပြင်၏ ယိုယွင်းနေသော အစိတ်အပိုင်းများကို ပြုပြင်ရန်အတွက် လေဆာဝါယာကြိုးကို အသုံးပြုပြီး 308L stainless steel ၏ multi-pass cladding အလွှာကို ရရှိခဲ့သည်။ အပေါ်ယံပိုင်းကို အဓိကအားဖြင့် austenite နှင့် ferrite ပမာဏ အနည်းငယ်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး ဆန့်နိုင်အား 548MPa နှင့် 40% အသီးသီးရှိကာ အလွှာ၏ 86% နှင့် 74% ခန့်ဖြစ်သည်။

ဤစာတမ်းတွင်၊ လေဆာဝါယာကြိုးဖုံးနည်းပညာ Q345B လေဆာ အလွှာကို ဖြတ်၍ ထောင့်မှန် စည်းခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်။ အဏ္ဏဝါအင်ဂျင်နီယာ အဆောက်အဦများ ပြုပြင်ခြင်းအတွက် အခြေခံကို ထောက်ပံ့ပေးသည့် Multi-pass cladding အလွှာ၏ အလွှာပေါင်းစုံ၊ အလွှာပေါင်းစုံ၏ အံဝင်ခွင်ကျမှု၊ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းမှုနှင့် ချေးခံနိုင်ရည်တို့ကို လေ့လာထားသည်။

1 လေဆာဝါယာကြိုးများဖုံးလွှမ်းခြင်းစမ်းသပ်မှု

၁.၁ စမ်းသပ်ပစ္စည်းများ

စမ်းသပ်သည့်အလွှာပစ္စည်းမှာ Q345B ကာဗွန်သံမဏိဖြစ်ပြီး ဝိုင်ယာအကာသည် အချင်း 6 မီလီမီတာရှိသော AFEW86-1.2 အလွိုင်းသံမဏိဝါယာကြိုးဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့နှစ်ခု၏ ဓာတုဗေဒပေါင်းစပ်မှုများကို ဇယား 1 တွင်ပြသထားသည်။

1.2 Multi-layer နှင့် multi-pass လေဆာဝါယာကြိုး cladding လုပ်ငန်းစဉ်
အမှန်တကယ် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများတွင်၊ လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း မတူညီသော လမ်းကြောင်းများရှိ အင်အားစုများ၏ သက်ရောက်မှုကို ခံရမည်ဖြစ်ရာ anisotropy ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။ anisotropy ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကိုလျှော့ချရန်အတွက် cladding အလွှာ၏လမ်းကြောင်းကိုစီစဉ်ထားသည်၊ တူညီသောအလွှာရှိဂဟေဆက်များ၏ပေါင်းစည်းသောဦးတည်ချက်သည်တစ်သမတ်တည်းဖြစ်သည်၊ ကပ်လျက်ရှိသောအလွှာရှိဂဟေဆက်ခြင်း၏လမ်းညွှန်ချက်များသည်တစ်ခုနှင့်တစ်ခုထောင့်မှန်ဖြစ်ပြီးအလွှာများသည် ထောင့်မှန် ၎င်း၏ ထောင့်ဖြတ်ပုံသဏ္ဍာန် stacking လမ်းကြောင်းကို ပုံ 1 တွင် ပြထားသည်။

cladding စမ်းသပ်မှုအတွင်း၊ အကာအရံဓာတ်ငွေ့သည် သန့်စင်သော အာဂွန်ဓာတ်ငွေ့ဖြစ်ပြီး ဓာတ်ငွေ့သန့်စင်မှု 99.99% ဖြစ်သည်။ ပထမဦးစွာ၊ single-pass cladding အတွက် အကောင်းဆုံး လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များကို ရှာဖွေရန် single-pass cladding method ကို အသုံးပြု၍ orthogonal စမ်းသပ်မှုတစ်ခုကို ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ ထို့နောက် ဂဟေဖွဲ့စည်းပုံအရည်အသွေးရှိ အလွှာများကြားရှိ အလွှာများကြားရှိ lifting height ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို လေ့လာရန် multi-layer single-pass stacking method ကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး၊ ဖြောင့် cladding အလွှာပါရှိသော multi-pass weld ကို အသုံးပြုပြီး ကောင်းသောဖွဲ့စည်းမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရရှိခဲ့ပါသည်။ အထက်ဖော်ပြပါအပေါ်အခြေခံ၍ cladding layer ၏ဖွဲ့စည်းပုံအရည်အသွေးအပေါ်မတူညီသောထပ်နေနှုန်းများ၏လွှမ်းမိုးမှုကိုလေ့လာခဲ့ပြီးထပ်နေသောနှုန်းသည် 40% ဖြစ်သောအခါ၊ cladding layer ၏ဖြတ်သန်းမှုတစ်ခုစီကြားမှအမြင့်သည်အတော်လေးတူညီသည်၊ မျက်နှာပြင်ဖွဲ့စည်းပုံသည် အတော်အတန် ပြန့်ပြူးနေပြီး ဖြတ်သန်းမှုတစ်ခုစီကြားရှိ သတ္တုစပ်ဆက်မှုသည် အပြင်းထန်ဆုံးဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်အလွှာများကြားရှိ အမြင့်သည် ပထမအလွှာနှစ်ခုအတွက် 0.8 မီလီမီတာနှင့် နောက်အလွှာတစ်ခုစီအတွက် 0.7 မီလီမီတာဖြစ်သည်။ သီးခြားစမ်းသပ်မှုဘောင်များကို ဇယား 2 တွင်ပြသထားသည်။

1.3 cladding အလွှာ၏ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့်စမ်းသပ်ခြင်းနည်းလမ်း
ပြင်ဆင်ထားသော multi-layer နှင့် multi-pass cladding အလွှာမှ metallographic နမူနာများကို ဖြတ်တောက်ရန် ကြိုးဖြတ်ခြင်းကို အသုံးပြုပါသည်။ အခန်းအပူချိန်တွင် epoxy resin ဖြင့် မြှုပ်နှံပြီးနောက် နမူနာမျက်နှာပြင်သည် မြေသားဖြစ်သည်။ ခြစ်ရာမကျန်မချင်း အမျိုးမျိုးသော ကြမ်းတမ်းသော ကော်ဖတ်ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ထို့နောက် နမူနာကို ကြေးမုံအကျိုးသက်ရောက်မှုဖြင့် သတ္တုဂရပ်ဖစ်နမူနာဖြတ်ပိုင်းရရှိရန် ပွတ်စက်ဖြင့် ပွတ်ခဲ့သည်။ နမူနာအား မြင်နိုင်သော cladding အလွှာမျက်နှာပြင်ကို ဖောက်ထွင်းရန် 4% နိုက်ထရစ်အက်ဆစ်အယ်လ်ကိုဟောဖျော်ရည်ဖြင့် ကြေမွသွားစေရန်၊ အရက်နှင့်ဆေးကြောပြီး ခြောက်သွေ့သွားအောင်ပြုလုပ်ကာ နမူနာ၏သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံအား metallographic microscope ဖြင့် လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။ X-ray diffraction နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ cladding layer ၏ အဆင့်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို 30°~100° အကွာအဝေးတွင် စကင်န်ဖတ်ပြီး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့ပါသည်။ cladding အလွှာ၏ဓာတုဒြပ်စင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကိုစွမ်းအင် spectrometer ကိုသုံးပြီးလုပ်ဆောင်ခဲ့သည်; cladding layer cross section ၏ မတူညီသော ဧရိယာများ၏ microhardness ကို HVS-1000Z Vickers hardness tester ကို အသုံးပြု၍ စမ်းသပ်ခဲ့ပါသည်။ cladding အလွှာ၏ polarization မျဉ်းကွေးများနှင့် impedance spectra နှင့် parent material ကို VersaSTAT 3.5F electrochemical workstation ဖြင့် 3% NaCl solution ဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့သည် နှိုင်းယှဉ်ပြီး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။

2 စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ
2.1 cladding အလွှာ၏ Macromorphology ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။
လေဆာဝါယာကြိုးဖြင့် ဖြည့်ထားသော အလွှာကို 29 (အလျား) × 15 (အနံ) × 12 အလွှာ (အမြင့်) ဖြင့် ပေါင်းစပ်စမ်းသပ်မှုဖြင့် ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ cladding အလွှာသည် ကောင်းမွန်သောဖွဲ့စည်းမှုအကျိုးသက်ရောက်မှု၊ ချောမွေ့သောမျက်နှာပြင်၊ အက်ကွဲကြောင်းများနှင့် ပေါင်းစပ်မှုမရှိသော မက်ခရိုချို့ယွင်းချက်များနှင့် သိသာထင်ရှားသောဒေါင်လိုက်အမြင့်ရှိသည်။ cladding layer ၏ macroscopic morphology ကို ပုံ 2 တွင် ပြထားသည်။ Multi-pass laser wire cladding စမ်းသပ်မှုအတွင်း၊ နောက်အလွှာ၏ cladding process သည် ယခင် cladding layer တွင် remelting reaction ဖြစ်ပေါ်စေပြီး အောက်ဘက်သို့ စီးဆင်းသွားမည်ဖြစ်ပါသည်။ cladding အလွှာ၏အစွန်း။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ လေဆာအလင်းအထွက်၏အစနှင့်အဆုံးညွှန်ကြားချက်များတွင်အချို့သောနှောင့်နှေးမှုများကြောင့် cladding လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း cladding အလွှာ၏အမြင့်သည်အလယ်အပိုင်းထက်အနည်းငယ်နိမ့်လိမ့်မည်။

ပုံ 3 သည် multi-pass laser cladding အလွှာ၏ အပိုင်းလိုက် အသွင်အပြင်ကို ပြသည်။ ချွေးပေါက်များ၊ အက်ကွဲကြောင်းများနှင့် ပါဝင်မှုစသည့် အပြစ်အနာအဆာများကို မတွေ့ရှိရပါ။ cladding metal နှင့် base material အကြား သိပ်သည်းသော သတ္တုဗေဒဆိုင်ရာ နှောင်ကြိုးတစ်ခုကို ဖွဲ့စည်းခဲ့သည်။ ဒေါင်လိုက် အမြင့်မှာ သိသာထင်ရှားစွာ ရှိပြီး အလွှာ၏ အထူမှာ ၁၁.၅ မီလီမီတာ ဖြစ်သည်။

2.2 cladding အလွှာ၏အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ
ဂဟေရေကန်၏အအေးခံခြင်းသည် အဆင့်ပြောင်းလဲမှုဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး အဆင့်ပြောင်းလဲမှု၏အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံသည် ဂဟေသတ္တု၏ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုနှင့် အအေးခံမှုအခြေအနေများပေါ်တွင်မူတည်သည်။ [11] ပုံ 4 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း cladding layer ၏ဧရိယာတစ်ခုစီ၏ microstructure ကို metallographic microscope ကိုအသုံးပြု၍ လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။ cladding layer တွင် cladding zone (cladded zone, CZ)၊ overlay zone (ovelapped zone, OZ) အဆင့်၊ အကူးအပြောင်း သက်ရောက်မှုဇုန် (အဆင့်အကူးအပြောင်း သက်ရောက်မှုဇုန်၊ PAZ)၊ ပေါင်းစပ်ဇုန် (ပေါင်းစပ်ဇုန်၊ FZ)၊ အပူဒဏ်ခံဇုန် (အပူဒဏ်ခံရပ်ဝန်း၊ HAZ) နှင့် အခြေခံသတ္တု (အခြေခံသတ္တု၊ BM) [12]။ အခြေခံသတ္တုအသေးစားဖွဲ့စည်းပုံမှာ အဓိကအားဖြင့် ferrite နှင့် pearlite ပမာဏအနည်းငယ်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ Q345B သံမဏိတွင်ထည့်သွင်းထားသောအဓိကဒြပ်စင် Mn သည် ferrite ပေါ်တွင်သိသိသာသာအားကောင်းစေသောအကျိုးသက်ရောက်မှုသာမက၊ ခိုင်မာမှု- ကြွပ်ဆတ်သောအကူးအပြောင်းအပူချိန်ကိုလည်းလျှော့ချပေးသည်၊ pearlite ပမာဏကိုတိုးစေကာ pearlite ၏ကြံ့ခိုင်မှုကိုတိုးတက်စေသည်။

ပုံ 4 (က) သည် ကြွေပြားနှင့် အပ်ပုံသဏ္ဍာန် ဖာရစ်၊ widmanstatten နှင့် lath martensite ပမာဏ အနည်းငယ်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည့် cladding အလွှာအတွင်းရှိ cladding area ၏ microstructure ကိုပြသထားသည်။ ကွဲပြားသောအလွှာကြောင့်၊ cladding အလွှာတစ်ခုစီသည် ယခင်အလွှာအပေါ် နွေးထွေးသောအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး တူညီသောစပါးစေ့များကို သန့်စင်ပေးပြီး စပါးနယ်နိမိတ်များကို ရှင်းလင်းစေသည်။ ပုံ 4 (ခ) နှင့် (b-1) တွင် ferrite နှင့် widmanstatten တို့ပါဝင်သည့် ပေါင်းစပ်ဧရိယာ၏ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံကိုပြသသည်၊ ပုံ 4 (ဃ) သည် cladding အလွှာအတွင်းရှိ ဂဟေဆက်နှစ်ခု၏ ထပ်နေသောဧရိယာ၏ microstructure ကိုပြသထားသည်။ ပုံရှိ တောက်ပသော ဧရိယာသည် ဂဟေဆက်နှစ်ခုကြားရှိ ပေါင်းစပ်မျဉ်းဖြစ်သည်။ အအေးခံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း သွန်းသောရေကန်သည် အပူပျံ့သွားသည့်လမ်းကြောင်းတစ်လျှောက်တွင် columnar ferrite ကို ဖွဲ့စည်းပေးမည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဤဧရိယာသည် ပုံ 4 (d-1) တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း columnar ferrite နှင့် pearlite ပမာဏအနည်းငယ်ဖြင့် အဓိကဖွဲ့စည်းထားသည်။ နှစ်ထပ်အပူလုပ်ဆောင်ချက်ကြောင့်၊ ထပ်နေသောဧရိယာသည် တစ်ပြေးညီ ကောက်နှံသန့်စင်မှုရှိသည်။ ပုံ 4 (d-2) သည် အဓိကအားဖြင့် ferrite နှင့် Widmanstatten တို့ပါ၀င်သော အဆင့်အသွင်ကူးပြောင်းမှုဒဏ်ခံဧရိယာဖြစ်သည်။ အဆင့်အသွင်ကူးပြောင်းမှု အပူ၏လွှမ်းမိုးမှုကြောင့်၊ ဤဧရိယာ၏ စပါးအရွယ်အစားသည် ထပ်နေသောဧရိယာထက် အနည်းငယ်ပိုကြီးပါသည်။ ပုံ 4 (e-1) သည် အပူဒဏ်ခံရပ်ဝန်း၏ အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံဖြစ်သည်။ welding လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ အောက်ပိုင်း cladding area သည် အပူဒဏ်ကိုခံနိုင်ပြီး ဤဧရိယာ၏ဖွဲ့စည်းပုံအား သန့်စင်ပြီး စပါးဖြန့်ဖြူးမှုတူညီစေသည်။ ၎င်းကို အဓိကအားဖြင့် အစေ့အဆန် ferrite နှင့် pearlite ပမာဏ အနည်းငယ်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ Fine-grained ferrite သည် ferrite နှင့် bainite အကြား အသွင်ပြောင်းသည့် ထုတ်ကုန်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ဂဟေဆက်ခြင်း သတ္တုဗေဒ လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အကျိုးပြုသော အသေးစားဖွဲ့စည်းမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

ပုံ 5 သည် နောက်ဆုံး cladding အလွှာ၏ microstructure ဖြစ်သည်။ ဤအလွှာသည် လေဆာဒုတိယအပူပေးခြင်းကို မခံရပါ။ အခြားအလွှာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မူလဖွဲ့စည်းပုံသဏ္ဍာန်ကို ထိန်းသိမ်းနိုင်သည်။ ၎င်း၏ စပါးအရွယ်အစားသည် တစ်ပြေးညီဖြစ်ပြီး ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံသည် ထူထပ်သည်။ ၎င်းကို အဓိကအားဖြင့် ferrite၊ Widmanstatten နှင့် lath martensite တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။

2.3 XRD နှင့် EDS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း
လေဆာအလွှာ၏ အဆင့်ဖွဲ့စည်းမှုကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာရန်အတွက် 10 mm × 10 mm × 8 mm အရွယ်အစားရှိသော နမူနာကို ဝိုင်ယာကြိုးဖြတ်ခြင်းဖြင့် ဖြတ်တောက်ပြီး X-ray diffraction test analysis ကို ကြိတ်ခွဲပြီး ပွတ်တိုက်ပြီးနောက် လုပ်ဆောင်ခဲ့ပါသည်။ ပုံ 6 သည် multi-pass laser cladding layer နှင့် parent material ၏ XRD spectrum ကိုပြသထားသည်။ microstructure နှင့် XRD spectrum ရလဒ်များကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် cladding layer သည် အဓိကအားဖြင့် ferrite၊ martensite နှင့် widmanstattenite ၏ အစိတ်အပိုင်းများစွာဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး အခြားအန္တရာယ်ရှိသော အဆင့်များ ပေါ်လာမည်မဟုတ်ကြောင်း တွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။ ကော်မန့် ဖာရက်စ်ကို လေဆာဖြင့် သွန်းသော ရေကန်၏ အအေးခံခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့် cladding အလွှာတွင် ferrite အများအပြား ပါဝင်ပါသည်။ ဂဟေဆော်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်တွင် လေဆာ၏အပူသွင်းမှု ကြီးမားသောအခါ၊ cladding အလွှာ၏ microstructure သည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ကြမ်းလာပြီး စပါးအရွယ်အစား တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ ဤအချိန်တွင်၊ တည်ဆောက်ပုံသည် အပူလွန်ကဲနေသော widmanstattenite နှင့် lath martensite ပေါ်လာမည်ဖြစ်ပြီး တည်ဆောက်ပုံနှစ်ခုသည် တုန်လှုပ်သွားပါသည်။

နမူနာလက်ဝါးကပ်တိုင်အပိုင်း၏ မတူညီသော အနေအထားများတွင် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ပါဝင်မှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသည်။ ပွိုင့်စကင်န်အနေအထားများကို ပုံ 7 တွင်ပြသထားပြီး မတူညီသောနေရာများ၏ EDS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များကို ဇယား 3 တွင်ပြသထားသည်။ ဂဟေဝါယာများတွင် Cr နှင့် Ni ဒြပ်စင်များပါဝင်မှုမြင့်မားသောကြောင့် cladding အလွှာ၏ Cr နှင့် Ni ပါဝင်မှုသည် သိသာထင်ရှားပါသည်။ parent material ထက် မြင့်မားသောကြောင့် cladding layer ၏ corrosion resistance ကို parent material ထက် ပိုကောင်းစေသည်။

2.4 cladding အလွှာ၏ microhardness ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ
နမူနာ၏ microhardness ကို တိုင်းတာခဲ့သည်။ စမ်းသပ်နေစဉ်အတွင်း ဝန်သည် 1000 ဂရမ်၊ ကိုင်ဆောင်ချိန်သည် 10 စက္ကန့်၊ တိုင်းတာမှုလမ်းကြောင်းသည် မိခင်ပစ္စည်းမှ cladding ဧရိယာသို့ ဦးတည်ရာတစ်လျှောက်ရှိပြီး ကပ်လျက်နမူနာအချက်နှစ်ခုကြားကာလသည် 1 မီလီမီတာဖြစ်သည်။ ပင်မပစ္စည်းမှ cladding ဧရိယာသို့ microhardness ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပုံ 8 တွင် ပြထားသည်။ ပင်မပစ္စည်း၏ ပျမ်းမျှ microhardness သည် 172.02 HV ဖြစ်ပြီး cladding အလွှာ၏ ပျမ်းမျှ microhardness သည် 320.13 HV ဖြစ်သည်။ နောက်ဆုံး cladding အလွှာ၏သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံတွင် ferrite၊ widmanstattenite နှင့် lath martensite နှင့် pearlite ပမာဏများစွာပါရှိသည်။ ဤအသေးစားဖွဲ့စည်းပုံဧရိယာ၏ မာကျောမှုတန်ဖိုးသည် အမြင့်ဆုံးဖြစ်ပြီး 325.92HV ဖြစ်သည်။ cladding အလွှာ၏ ပျမ်းမျှ မာကျောမှုသည် ပြုပြင်ရန် ခိုင်ခံ့မှု လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသော မိခင်ပစ္စည်းထက် များစွာ မြင့်မားသည်။ ပုံ 8 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ cladding area ၏ မာကျောမှုကို ယေဘူယျအားဖြင့် အဆင့်တူပုံစံဖြင့် ဖြန့်ဝေပါသည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် အလွှာပေါင်းစုံနှင့် multi-pass လေဆာဝါယာကြိုးများ ဖြည့်သွင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ cladding အလွှာတစ်ခုစီသည် ဖွဲ့စည်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ယခင်အလွှာအပေါ် အပူလွန်ကဲသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် နောက်အလွှာတွင် အပူပေးသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုများရှိသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ နောက်ဆုံးအလွှာသည် စပါးအနှံများကို သန့်စင်စေပြီး မာကျောမှုကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးသည့် အပူလွန်ကဲခြင်းမရှိဘဲ အပူလွန်ကဲခြင်းမရှိဘဲ ကြိုတင်အပူပေးခြင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိပါသည်။

2.5 cladding အလွှာ၏ချေးခံနိုင်ရည်ကိုလေ့လာခြင်း။
သတ္တုချေးအများစုကို electrochemical corrosion ၏ပုံစံဖြင့်လုပ်ဆောင်ပြီး ချေးယူခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် မူလဘက်ထရီ [13-14] ကဲ့သို့ပင် လက်ရှိမျိုးဆက်ဖြင့် လိုက်ပါသွားပါသည်။ Multi-layer နှင့် multi-pass cladding layer ၏ electrochemical corrosion စွမ်းဆောင်ရည်ကို စမ်းသပ်ရန်အတွက်၊ နမူနာအား ၎င်း၏ Tafel polarization curve နှင့် impedance spectrum ကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် 3.5% NaCl ဖြေရှင်းချက်တွင် ထားရှိခဲ့ပါသည်။

cladding layer ၏ polarization curves နှင့် base material ကို ပုံ 9 တွင် ပြထားသည်။ cladding layer ၏ polarization curve တွင် passivation area ရှိပြီး၊ အတွင်းတွင် cladding layer ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သိပ်သည်းသော အောက်ဆိုဒ်ဖလင်တစ်ခု ဖြစ်ပေါ်ကြောင်း ညွှန်ပြနေသည် ကိုတွေ့နိုင်ပါသည်။ corrosion လုပ်ငန်းစဉ်။ အောက်ဆိုဒ်ဖလင်ရှိ Cr၊ Ni နှင့် Si ကဲ့သို့သော ဒြပ်စင်များသည် passivation တည်ငြိမ်မှုကို တိုးတက်စေပြီး အိုင်းယွန်းများပျံ့နှံ့မှုကို ဟန့်တားကာ ချေးခံနိုင်ရည်ကို တိုးတက်စေသည်။ ဇယား 4 တွင်ပြသထားသည့်အတိုင်း သတ္တု၏ကိုယ်ကိုတိုင်တိုက်စားမှုအလားအလာ Ecorr နှင့် self-corrosion current density Icorr သည် cladding layer နှင့် base material တို့ကို data fitting ဖြင့်ရရှိပါသည်။ Ecorr သည် electrolyte solution အတွင်းရှိ metal တစ်ခု၏ sensitivity ကို ရောင်ပြန်ဟပ်ပါသည်။ corrosion နှင့် electrochemical corrosion မှ ပစ္စည်း၏ ခံနိုင်ရည်အား ညွှန်ပြချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ Self-corrosion အလားအလာ သေးငယ်လေ၊ သတ္တုသည် အီလက်ထရွန်များ ဆုံးရှုံးရန် ပိုမိုလွယ်ကူလေဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ ချေးခုခံမှု အားနည်းလေဖြစ်သည်။ self-corrosion အလားအလာ ပိုကြီးလေ၊ သတ္တုသည် အီလက်ထရွန်များ ဆုံးရှုံးရန် ခက်ခဲလေလေ၊ ၎င်း၏ corrosion resistance အားကောင်းလေလေ[14]။ ဇယား 4 တွင်တွေ့မြင်နိုင်သကဲ့သို့ cladding အလွှာ၏ကိုယ်ကိုတိုင်တိုက်စားမှုအလားအလာသည်အခြေခံပစ္စည်းထက်ပိုမိုမြင့်မားသည်၊၊ cladding layer သည်ခိုင်ခံ့သောချေးခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်းညွှန်ပြသည်။ Self-corrosion current density Icorr သည် corrosion rate နှင့် အချိုးကျပါသည်။ သံချေးတက်မှု ပိုကြီးလေ၊ ပစ္စည်း၏ ချေးတက်နှုန်း ပိုမြန်လေလေ၊ သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ပိုလေလေဖြစ်သည်။ ဇယား 4 ပါ အချက်အလက်မှ မြင်တွေ့နိုင်သကဲ့သို့၊ အခြေခံပစ္စည်း၏ ကိုယ်ကိုတိုင် တိုက်စားနိုင်သော လျှပ်စီးကြောင်းသည် cladding အလွှာထက် မြင့်မားနေပြီး အခြေခံပစ္စည်း၏ ချေးခံနိုင်ရည် ညံ့ဖျင်းကြောင်း ညွှန်ပြပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ self-corrosion ဖြစ်နိုင်ချေ အရွယ်အစားနှင့် self-corrosion current ကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် cladding layer ၏ corrosion resistance သည် base material ထက် ပိုကောင်းသည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်ပါသည်။

cladding layer နှင့် base material ကို impedance spectroscopy (EIS) ဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့ပြီး နမူနာနှစ်ခု၏ impedance spectrum Nyquist ကွက်များကို ပုံ 10 တွင် ပြထားသည်။ Z' နှင့် Z” တို့သည် တိုင်းတာထားသော impedance Z ၏ အစစ်အမှန်နှင့် စိတ်ကူးယဉ် အစိတ်အပိုင်းများ အသီးသီးဖြစ်သည်၊ . cladding layer နှင့် base material နှစ်ခုစလုံးသည် single capacitive arc characteristic ကိုတင်ပြသည်။ capacitive arc အချင်းဝက် ပိုကြီးလေ၊ နမူနာ၏ စုစုပေါင်း impedance ကြီးလေ၊ corrosion resistance အားကောင်းလေဖြစ်သည်။ ပုံ 10 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ cladding layer ၏ capacitive arc အချင်းဝက်သည် base material ထက် သိသိသာသာကြီးသည်။ ထို့ကြောင့်၊ cladding အလွှာ၏ polarization resistance သည် ပိုကြီးသည်၊၊ cladding layer ၏ corrosion rate နိမ့်သွားပြီး corrosion resistance ပိုအားကောင်းသည်၊၊ ၎င်းသည် dynamic potential polarization curve ၏ရလဒ်များနှင့်ကိုက်ညီသည်။

အချုပ်အားဖြင့်၊ cladding layer ၏ corrosion resistance သည် base material ထက် ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။ ပထမဦးစွာ၊ cladding material သည် base material ထက် Cr နှင့် Ni ပါဝင်မှုပိုမိုမြင့်မားသော AFEW6-86 ဂဟေဝိုင်ယာကိုအသုံးပြုထားသောကြောင့် cladding layer သည် oxidation resistance နှင့် corrosion resistance ပိုများသည်။ သံချေးတက်သောပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ Cr သည် O ဒြပ်စင်များနှင့် ဓာတ်ပြုသောအခါ၊ သတ္တုမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သံချေးတက်သည့်ကြားခံနှင့် သတ္တုမျက်နှာပြင်ကို ခွဲထုတ်မည်ဖြစ်ပြီး၊ anode ၏ ပျော်ဝင်မှုဖြစ်စဉ်ကို လျှော့ချကာ ကွဲထွက်မှုကို လျှော့ချပေးသည့် သတ္တုမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ချေးခံနိုင်ရည်ရှိသော အောက်ဆိုဒ်ဖလင်အလွှာတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာမည်ဖြစ်သည်။ cladding metal ၏နှုန်းထားကြောင့် cladding အလွှာ၏ corrosion resistance ကိုတိုးတက်စေသည်။ သံချေးတက်ခြင်း ခံနိုင်ရည်အား မြှင့်တင်ပေးသည်[15-16]။ ဒုတိယအကြောင်းအရင်းမှာ စပါးစေ့အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုသည် အပူထည့်သွင်းမှု တိုးလာခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။

3 နိဂုံး
(၁) အလွှာပေါင်းစုံမှ ရရှိသော cladding layer နှင့် multi-pass ၊ လေဆာဝါယာကြိုးဂဟေလုပ်ငန်းစဉ် ကောင်းသော macroscopic ဖွဲ့စည်းမှုရှိပြီး ချွေးပေါက်များနှင့် အက်ကြောင်းများကဲ့သို့ သိသာထင်ရှားသော ချို့ယွင်းချက်မရှိသည့်အပြင် cladding layer နှင့် parent material အကြားတွင် ကောင်းမွန်သောသတ္တုဗေဒနှောင်ကြိုးကို ဖွဲ့စည်းထားသည်။ သိသာထင်ရှားသော ဒေါင်လိုက်အစုအပုံတစ်ခုပါရှိပြီး အလွှာ၏အထူမှာ ၁၁.၅ မီလီမီတာဖြစ်သည်။
(၂) cladding layer သည် အဓိကအားဖြင့် ferrite၊ widmanstatten နှင့် lath martensite တို့ဖြစ်သည်။ cladding အလွှာရှိ Cr နှင့် Ni ပါဝင်မှုသည် ပင်မပစ္စည်းရှိ အရာထက် ပိုများသည်။ Cr နှင့် Ni ဒြပ်စင်များသည် passivation ဖလင်၏ တည်ငြိမ်မှုကို တိုးတက်စေပြီး အိုင်းယွန်းများ ပျံ့နှံ့မှုကို ဟန့်တားကာ cladding အလွှာ၏ ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်မှုနှင့် ချေးခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ အပူဖြည့်သွင်းမှု တိုးလာခြင်းကြောင့် cladding အလွှာရှိ စပါးအရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုသည် ပိုမိုတူညီသောကြောင့် cladding layer ၏ corrosion resistance သည် parent material ထက် ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။
(၃) ပင်မပစ္စည်း၏ ပျမ်းမျှ မာကျောမှုသည် 3HV ဖြစ်ပြီး၊ အလွှာ၏ ပျမ်းမျှ မာကျောမှုသည် 172.02HV ဖြစ်ပြီး၊ အလွှာ၏ မာကျောမှုသည် မိခင်ပစ္စည်းထက် များစွာ မြင့်မားသည်။ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် စပါးအရွယ်အစားတို့၏ လွှမ်းမိုးမှုကြောင့်၊ ကွက်လပ်ဧရိယာ၏ မာကျောမှုသည် အဆင့်တစ်ဆင့်ကဲ့သို့ ဖြန့်ဖြူးမှုလမ်းကြောင်းတစ်ခုလုံးကို ပြသသည်။