Napawanie laserowe to nowy rodzaj technologii powlekania. Jest to zaawansowana technologia obejmująca światło, mechanikę, elektryczność, materiały, wykrywanie i kontrolę. Jest to ważna technologia wspierająca zaawansowaną technologię produkcji laserowej i może rozwiązywać problemy, których nie są w stanie rozwiązać tradycyjne metody produkcyjne. Jest to zaawansowana technologia, wspierana i promowana przez państwo. Obecnie technologia napawania laserowego stała się jednym z ważnych sposobów przygotowania nowych materiałów, szybkiej i bezpośredniej produkcji części metalowych oraz ekologicznej regeneracji uszkodzonych części metalowych. Jest szeroko stosowany w lotnictwie, przemyśle naftowym, samochodach, produkcji maszyn, przemyśle stoczniowym i produkcji form. i inne branże. Aby promować industrializację technologii napawania laserowego, naukowcy z całego świata prowadzili systematyczne badania nad kluczowymi technologiami związanymi z napawaniem laserowym i poczynili znaczne postępy. Istnieje wiele badań, artykułów konferencyjnych i patentów w kraju i za granicą dotyczących technologii napawania laserowego i jej nowych zastosowań: w tym sprzętu do napawania laserowego, materiałów, procesów, monitorowania i kontroli, kontroli jakości, symulacji i symulacji procesów itp. Ale jak dotąd technologia napawania laserowego nie ma możliwości zastosowania przemysłowego na dużą skalę. Analizując przyczyny, można wyróżnić takie czynniki, jak czynniki zorientowane na rząd, ograniczenia dojrzałości samej technologii napawania laserowego oraz stopień uznania technologii napawania laserowego przez wszystkie sektory społeczeństwa. Dlatego, aby osiągnąć kompleksowe przemysłowe zastosowanie technologii napawania laserowego, musimy zwiększyć rozgłos, kierować się zapotrzebowaniem rynku, skupić się na przełamywaniu kluczowych czynników ograniczających rozwój i rozwiązywać kluczowe technologie mające zastosowanie w zastosowaniach inżynierskich. Wierzę, że w najbliższej przyszłości obszary zastosowań i intensywność technologii napawania laserowego będą nadal się poszerzać.

Oto kilka przykładów zastosowań napawania laserowego: skupiona gęstość mocy wiązki laserowej może osiągnąć 1010 ~ 12 W/cm2, a szybkość chłodzenia materiału może sięgać nawet 1012 K/s. Ta wszechstronna charakterystyka zapewnia nie tylko możliwości rozwoju nowych dyscyplin w materiałoznawstwie. Zapewnia mocny fundament i niespotykane dotąd narzędzie do realizacji nowych materiałów lub nowych powierzchni funkcjonalnych. Stop powstały w wyniku napawania laserowego jest daleki od stanu równowagi warunków szybkiego chłodzenia w wysokich gradientach temperatury, co powoduje powstawanie dużej liczby przesyconych roztworów stałych, faz metastabilnych, a nawet nowych faz w strukturze krzepnięcia, co ma zostało potwierdzone dużą liczbą badań. Zapewnia nowe warunki termodynamiczne i kinetyczne do wytwarzania funkcjonalnie stopniowanych in situ autogenicznych warstw kompozytowych wzmocnionych cząstkami. Jednocześnie przygotowanie nowych materiałów za pomocą technologii napawania laserowego stanowi ważną podstawę naprawy i regeneracji uszkodzonych części w ekstremalnych warunkach oraz bezpośredniej produkcji części metalowych. Spotkało się to z dużym zainteresowaniem i wieloaspektowymi badaniami społeczności naukowej i przedsiębiorstw na całym świecie. Obecnie technologię napawania laserowego można stosować do wytwarzania materiałów kompozytowych na bazie żelaza, niklu, kobaltu, aluminium, tytanu, magnezu i innych materiałów kompozytowych z osnową metaliczną. Klasyfikacja funkcjonalna: można przygotować powłoki spełniające jedną lub wiele funkcji, np. odporność na zużycie, odporność na korozję, odporność na wysoką temperaturę itp., a także specjalne powłoki funkcjonalne. Z punktu widzenia układu materiałowego tworzącego powłokę rozwinęła się ona z układu stopów binarnych do układu wieloskładnikowego. Projektowanie składu stopów i wielofunkcyjność układów wieloskładnikowych stanowią ważne kierunki rozwoju w przyszłości przygotowania nowych materiałów metodą napawania laserowego. Nowe badania pokazują, że w moim kraju w zastosowaniach inżynieryjnych dominują materiały metalowe na bazie stali. Jednocześnie awarie materiałów metalowych (takie jak korozja, zużycie, zmęczenie itp.) występują głównie na powierzchni roboczej części, a powierzchnia wymaga wzmocnienia. Aby spełnić warunki pracy przedmiotu obrabianego, zastosowanie dużych kawałków materiałów kompozytowych na bazie stali, wytwarzanych samodzielnie na miejscu, na bazie stali, nie tylko powoduje marnotrawstwo materiału, ale jest również niezwykle kosztowne. Z drugiej strony, badając naturalne biomateriały z punktu widzenia bioniki, ich skład jest gęsty na zewnątrz i rzadki w środku, a ich właściwości są twarde na zewnątrz i twarde w środku. Co więcej, rzadka gęstość i twardość zmieniają się w gradiencie od zewnątrz do wewnątrz. Właściwości naturalnych biomateriałów Specjalna struktura sprawia, że ​​ma doskonałe właściwości użytkowe.

Zgodnie ze specjalnymi warunkami pracy i wymaganiami eksploatacyjnymi materiałów konstrukcyjnych istnieje pilna potrzeba opracowania nowych materiałów kompozytowych z metalową osnową powierzchniową, charakteryzujących się mocnymi i wytrzymałymi kombinacjami oraz wydajnością gradientową. Dlatego też zastosowanie napawania laserowego do przygotowania gradientowo funkcjonalnych, samogenerujących się in situ kompozytów z osnową metaliczną wzmocnionych cząstkami, które są metalurgicznie związane z podłożem, jest nie tylko pilną potrzebą praktyki inżynierskiej, ale także nieuniknionym trendem w rozwoju technologii laserowej modyfikacji powierzchni . Donoszono, że technologia napawania laserowego pozwala na przygotowanie in situ kompozytów z osnową metaliczną wzmocnionych cząstkami autogenicznymi i materiałów o gradacji funkcjonalnej, ale większość z nich pozostaje na etapie analizy struktury i wydajności, kontroli parametrów procesu, wielkości, odstępów i stosunku objętościowego faza wzmacniania Nie osiągnęła jeszcze kontrolowanego poziomu. Funkcja gradientu jest tworzona poprzez powlekanie wielowarstwowe i nieuchronnie pojawia się problem słabego wiązania powierzchni międzywarstwowej. Do praktyczności jeszcze daleka droga. Wykorzystanie technologii napawania laserowego do przygotowania powierzchniowych materiałów kompozytowych na bazie metalu o kontrolowanej wielkości, ilości i rozkładzie cząstek, odpowiednio dobranej wytrzymałości i wytrzymałości, a także zintegrowanie funkcji gradientu ze wzmocnieniem cząstek wytwarzanych na miejscu, jest ważnym kierunkiem rozwoju w przyszłości. Treść badania obejmuje:

1. Technologia, środki i zasady składu materiałów okładzinowych, projektowanie konstrukcji i wykonania oraz technologia sterowania realizacją procesu.
2. Ustalenie modeli termodynamicznych i kinetycznych wytrącania fazy wzmacniającej cząstki, wzrostu i wzmacniania funkcjonalnie stopniowanych autogenicznych kompozytów z osnową metaliczną wzmocnionych cząstkami, przygotowanych metodą napawania laserowego.
3. .Morfologia, struktura, funkcja i struktura fazy wzmocnionej cząsteczkami oraz kompozytowa konstrukcja bioniczna i technologia kontroli wielkości, ilości i rozkładu.
4. Badania nad zasadami, kluczowymi czynnikami i metodami procesowymi kontroli składu, struktury i gradientu właściwości powłokowych.
5. Obserwacja, kontrola analityczna i charakterystyka makro i mikrointerfejsów; analiza i wykrywanie konwencjonalnych właściwości kompozytów z metalową osnową wzmacnianą cząstkami in situ, a także zachowań związanych ze zużyciem i mechanizmów awarii w różnych warunkach pracy. Przełom w tych treściach badawczych może rozwiązać problem niedopasowania kompatybilności powłoki z podłożem i skłonności do pęknięć, a także przyczynić się do poszerzenia zakresu zastosowań technologii napawania laserowego.