O revestimento a laser é um novo tipo de tecnologia de revestimento. É uma tecnologia de alta tecnologia que envolve luz, mecânica, eletricidade, materiais, detecção e controle. É uma importante tecnologia de suporte para tecnologia avançada de fabricação a laser e pode resolver problemas que os métodos tradicionais de fabricação não conseguem resolver. É uma tecnologia de alta tecnologia apoiada e promovida pelo Estado. Atualmente, a tecnologia de revestimento a laser tornou-se um dos meios importantes para a preparação de novos materiais, fabricação rápida e direta de peças metálicas e remanufatura verde de peças metálicas com defeito. Tem sido amplamente utilizado na aviação, petróleo, automóveis, fabricação de máquinas, construção naval e fabricação de moldes. e outras indústrias. A fim de promover a industrialização da tecnologia de revestimento a laser, pesquisadores de todo o mundo conduziram pesquisas sistemáticas sobre as principais tecnologias envolvidas no revestimento a laser e fizeram progressos significativos. Há um grande número de pesquisas, documentos de conferências e patentes no país e no exterior introduzindo a tecnologia de revestimento a laser e suas novas aplicações: incluindo equipamentos de revestimento a laser, materiais, processos, monitoramento e controle, inspeção de qualidade, simulação e simulação de processos, etc. até agora, a tecnologia de revestimento a laser não pode ser aplicada industrialmente em grande escala. Analisando as razões, existem fatores como fatores orientados pelo governo, limitações na maturidade da própria tecnologia de revestimento a laser e o grau de reconhecimento da tecnologia de revestimento a laser por todos os setores da sociedade. Portanto, para alcançar uma aplicação industrial abrangente da tecnologia de revestimento a laser, devemos aumentar a publicidade, ser guiados pela demanda do mercado, focar em romper os principais fatores que restringem o desenvolvimento e resolver as principais tecnologias envolvidas nas aplicações de engenharia. Acredito que num futuro próximo, os campos de aplicação e a intensidade da tecnologia de revestimento a laser continuarão a se expandir.

Aqui estão alguns exemplos de aplicação de revestimento a laser: a densidade de potência focada do feixe de laser pode atingir 1010 ~ 12 W/cm2 e a taxa de resfriamento do material pode chegar a 1012 K/s. Esta característica abrangente não oferece apenas oportunidades para o crescimento de novas disciplinas na ciência dos materiais. Fornece uma base sólida e uma ferramenta sem precedentes para a realização de novos materiais ou novas superfícies funcionais. O fundido criado pelo revestimento a laser está longe do estado de equilíbrio das condições de resfriamento rápido sob gradientes de alta temperatura, resultando na formação de um grande número de soluções sólidas supersaturadas, fases metaestáveis ​​e até mesmo novas fases na estrutura de solidificação, que tem foi confirmado por um grande número de estudos. Ele fornece novas condições termodinâmicas e cinéticas para a fabricação de camadas compósitas reforçadas com partículas autógenas in-situ funcionalmente graduadas. Ao mesmo tempo, a preparação de novos materiais por meio da tecnologia de revestimento a laser é uma base importante para o reparo e remanufatura de peças defeituosas sob condições extremas e para a fabricação direta de peças metálicas. Recebeu grande atenção e pesquisas multifacetadas da comunidade científica e de empresas de todo o mundo. Atualmente, a tecnologia de revestimento a laser pode ser usada para preparar materiais compósitos à base de ferro, à base de níquel, à base de cobalto, à base de alumínio, à base de titânio, à base de magnésio e outros materiais compósitos com matriz metálica. Classificados funcionalmente: podem ser preparados revestimentos com funções únicas ou múltiplas, como resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, etc., bem como revestimentos funcionais especiais. Do ponto de vista do sistema de materiais que constitui o revestimento, este evoluiu de um sistema de liga binária para um sistema multicomponente. O design da composição da liga e a multifuncionalidade dos sistemas multicomponentes são importantes direções de desenvolvimento para a preparação de novos materiais por revestimento a laser no futuro. Novas pesquisas mostram que os materiais metálicos à base de aço dominam as aplicações de engenharia do meu país. Ao mesmo tempo, as falhas do material metálico (como corrosão, desgaste, fadiga, etc.) ocorrem principalmente na superfície de trabalho das peças, e a superfície precisa ser reforçada. A fim de atender às condições de serviço da peça de trabalho, o uso de grandes peças de materiais compósitos à base de aço reforçados com partículas autogerados in-situ não apenas desperdiça material, mas também é extremamente caro. Por outro lado, ao examinar os biomateriais naturais do ponto de vista da biônica, sua composição é densa por fora e esparsa por dentro, e suas propriedades são duras por fora e duras por dentro. Além disso, a densidade escassa e a tenacidade mudam em um gradiente de fora para dentro. As propriedades dos biomateriais naturais A estrutura especial faz com que tenha excelente desempenho.

De acordo com as condições especiais de serviço e requisitos de desempenho dos materiais de engenharia, há uma necessidade urgente de desenvolver novos materiais compósitos de matriz metálica de superfície com combinações fortes e resistentes e desempenho gradiente. Portanto, o uso de revestimento a laser para preparar compósitos de matriz metálica reforçados com partículas autogerados com gradiente funcional in-situ que são metalurgicamente ligados ao substrato não é apenas uma necessidade urgente para a prática de engenharia, mas também uma tendência inevitável no desenvolvimento da tecnologia de modificação de superfície a laser . Foi relatado que a tecnologia de revestimento a laser prepara compósitos de matriz metálica reforçados com partículas autógenas in-situ e materiais classificados funcionalmente, mas a maioria deles permanece no estágio de análise de estrutura e desempenho, controle de parâmetros de processo, tamanho, espaçamento e proporção de volume de a fase de reforço Ainda não atingiu um nível controlável. A função gradiente é formada por meio de revestimento multicamadas e há inevitavelmente um problema de fraca ligação de interface entre as camadas. Ainda há um longo caminho a percorrer antes da praticidade. O uso da tecnologia de revestimento a laser para preparar materiais compósitos de superfície à base de metal com tamanho, quantidade e distribuição de partículas controláveis, resistência e tenacidade adequadamente combinadas e integração de funções de gradiente e reforço de partículas autogerado in-situ é uma importante direção de desenvolvimento no futuro. O conteúdo da pesquisa envolve:

1. A tecnologia, meios e princípios de composição do material de revestimento, projeto de estrutura e desempenho e a tecnologia de controle para implementação do processo.
2. Estabelecimento de modelos termodinâmicos e cinéticos para precipitação, crescimento e fortalecimento da fase de reforço de partículas de compósitos de matriz metálica reforçada com partículas autógenas funcionalmente graduados preparados por revestimento a laser.
3. Morfologia de fase reforçada com partículas, estrutura, função e design biônico composto e tecnologia de controle de tamanho, quantidade e distribuição.
4. Pesquisa sobre os princípios, fatores-chave e métodos de processo de composição de revestimento, estrutura e controle de gradiente de desempenho.
5. Observação, controle analítico e caracterização de macro e micro interfaces; análise e detecção de propriedades convencionais de compósitos de matriz metálica reforçados com partículas in situ funcionalmente graduados, bem como comportamento de desgaste e mecanismos de falha sob diferentes condições de trabalho. Avanços nesses conteúdos de pesquisa podem resolver o problema de incompatibilidade entre revestimento e substrato e propenso a trincas, e promover a expansão do campo de aplicação da tecnologia de revestimento a laser.