Лазерная наплавка – это новый вид технологии нанесения покрытий. Это высокотехнологичная технология, включающая свет, механику, электричество, материалы, обнаружение и контроль. Это важная вспомогательная технология для передовых технологий лазерного производства, которая может решить проблемы, которые не могут решить традиционные методы производства. Это высокотехнологичная технология, поддерживаемая и продвигаемая государством. В настоящее время технология лазерной наплавки стала одним из важных средств подготовки новых материалов, быстрого и прямого изготовления металлических деталей, а также экологически чистого восстановления вышедших из строя металлических деталей. Он широко используется в авиации, нефти, автомобилестроении, машиностроении, судостроении и производстве пресс-форм. и другие отрасли. Чтобы способствовать индустриализации технологии лазерной наплавки, исследователи со всего мира провели систематические исследования ключевых технологий, связанных с лазерной наплавкой, и добились значительного прогресса. Существует большое количество исследований, документов на конференциях и патентов в стране и за рубежом, посвященных технологии лазерной наплавки и ее новым применениям: включая оборудование для лазерной наплавки, материалы, процессы, мониторинг и контроль, контроль качества, моделирование и моделирование процессов и т. д. Но пока технология лазерной наплавки не может применяться в промышленных масштабах. Анализируя причины, можно выделить такие факторы, как факторы, ориентированные на правительство, ограничения на зрелость самой технологии лазерной наплавки и степень признания технологии лазерной наплавки всеми секторами общества. Поэтому, чтобы добиться комплексного промышленного применения технологии лазерной наплавки, мы должны повысить гласность, руководствоваться рыночным спросом, сосредоточиться на преодолении ключевых факторов, ограничивающих развитие, и решить ключевые технологии, связанные с инженерными приложениями. Я считаю, что в ближайшем будущем области применения и интенсивность технологии лазерной наплавки будут продолжать расширяться.

Вот несколько примеров применения лазерной наплавки: плотность сфокусированной мощности лазерного луча может достигать 1010 ~ 12 Вт/см2, а скорость охлаждения материала может достигать 1012 К/с. Эта всеобъемлющая характеристика не только обеспечивает возможности для развития новых дисциплин в материаловедении. Он обеспечивает прочную основу и беспрецедентный инструмент для создания новых материалов или новых функциональных поверхностей. Расплав, создаваемый лазерной наплавкой, находится далеко от равновесного состояния в условиях быстрого охлаждения при высоких градиентах температуры, что приводит к образованию большого количества пересыщенных твердых растворов, метастабильных фаз и даже новых фаз в затвердевающей структуре, что подтверждено большим количеством исследований. Он обеспечивает новые термодинамические и кинетические условия для изготовления на месте функционально градуированных автогенных композитных слоев, армированных частицами. В то же время подготовка новых материалов по технологии лазерной наплавки является важной основой ремонта и восстановления вышедших из строя деталей в экстремальных условиях и непосредственного изготовления металлических деталей. Он получил большое внимание и многогранные исследования со стороны научного сообщества и предприятий по всему миру. В настоящее время технология лазерной наплавки может быть использована для получения композиционных материалов на основе железа, никеля, кобальта, алюминия, титана, магния и других металломатричных материалов. Функциональная классификация: могут быть получены покрытия с одной или несколькими функциями, такие как износостойкость, коррозионная стойкость, устойчивость к высоким температурам и т. д., а также специальные функциональные покрытия. С точки зрения системы материалов, составляющих покрытие, она превратилась из системы бинарных сплавов в многокомпонентную систему. Разработка состава сплавов и многофункциональность многокомпонентных систем являются важными направлениями развития для получения новых материалов методом лазерной наплавки в будущем. Новое исследование показывает, что металлические материалы на основе стали доминируют в инженерных приложениях моей страны. При этом разрушения металлического материала (такие как коррозия, износ, усталость и т.п.) чаще всего возникают на рабочей поверхности деталей, и поверхность требует упрочнения. Чтобы соответствовать условиям эксплуатации заготовки, использование больших кусков самогенерируемых на месте композитных материалов на основе стали, армированных частицами, не только приводит к перерасходу материала, но и является чрезвычайно дорогостоящим. С другой стороны, при рассмотрении природных биоматериалов с точки зрения бионики их состав снаружи плотный, а внутри разреженный, а свойства твердые снаружи и жесткие внутри. Более того, разреженная плотность и твердость изменяются градиентом снаружи внутрь. Свойства натуральных биоматериалов. Особая структура обеспечивает отличные эксплуатационные характеристики.

В соответствии с особыми условиями эксплуатации и требованиями к характеристикам конструкционных материалов существует острая необходимость в разработке новых композиционных материалов с металлической матрицей с прочными и жесткими комбинациями и характеристиками градиента. Поэтому использование лазерной наплавки для получения in-situ градиентных функциональных самогенерируемых металломатричных композитов, армированных частицами, металлургически связанных с подложкой, является не только острой необходимостью инженерной практики, но и неизбежной тенденцией в развитии технологий лазерной модификации поверхности. . Сообщается, что технология лазерной наплавки позволяет получать на месте автогенные композиты с металлической матрицей и функционально-сортированные материалы, но большинство из них остается на стадии анализа структуры и характеристик, контроля параметров процесса, размера, расстояния и объемного соотношения Фаза подкрепления. Она еще не достигла контролируемого уровня. Градиентная функция формируется за счет многослойного покрытия, и неизбежно возникает проблема слабой межфазной связи между слоями. До практичности еще далеко. Использование технологии лазерной наплавки для подготовки поверхностных композитных материалов на металлической основе с контролируемым размером, количеством и распределением частиц, соответствующим образом подобранной прочностью и ударной вязкостью, а также интеграцией функций градиента и армированием самогенерируемыми частицами на месте является важным направлением развития в будущем. Содержание исследования включает в себя:

1. Технология, способы и принципы определения состава, структуры и эксплуатационных характеристик облицовочного материала, а также технология контроля выполнения процесса.
2. Создание термодинамических и кинетических моделей выделения фазы армирования частиц, роста и упрочнения функционально градуированных автогенных композитов с металлической матрицей, армированных частицами, полученных методом лазерной наплавки.
3. .Усиленная частицами фазовая морфология, структура, функции и композитный бионический дизайн и технология контроля размера, количества и распределения.
4. Исследование принципов, ключевых факторов и технологических методов регулирования состава, структуры и градиента характеристик покрытий.
5. Наблюдение, аналитический контроль и характеристика макро- и микроинтерфейсов; анализ и обнаружение традиционных свойств функционально градуированных композитов с металлической матрицей, армированных частицами на месте, а также поведения изнашивания и механизмов разрушения в различных условиях работы. Прорывы в этом содержании исследований могут решить проблему несоответствия совместимости покрытия и подложки и склонности к образованию трещин, а также способствовать расширению области применения технологии лазерной наплавки.