Laserové plátovanie je nový typ technológie povrchovej úpravy. Je to high-tech technológia zahŕňajúca svetlo, mechaniku, elektrinu, materiály, detekciu a kontrolu. Je to dôležitá podporná technológia pre pokročilú technológiu laserovej výroby a môže vyriešiť problémy, ktoré tradičné výrobné metódy nedokážu vyriešiť. Ide o high-tech technológiu podporovanú a podporovanú štátom. V súčasnosti sa technológia laserového plátovania stala jedným z dôležitých prostriedkov na prípravu nových materiálov, rýchlu a priamu výrobu kovových dielov a ekologickú repasovanie zlyhaných kovových dielov. Široko sa používa v letectve, rope, automobiloch, výrobe strojov, stavbe lodí a výrobe foriem. a iné priemyselné odvetvia. S cieľom podporiť industrializáciu technológie laserového plátovania výskumníci z celého sveta systematicky skúmali kľúčové technológie spojené s laserovým plátovaním a dosiahli významný pokrok. Existuje veľké množstvo výskumov, konferenčných príspevkov a patentov doma aj v zahraničí, ktoré zavádzajú technológiu laserového plátovania a jej nové aplikácie: vrátane zariadení na laserové plátovanie, materiálov, procesov, monitorovania a kontroly, kontroly kvality, simulácie a simulácie procesov atď. technológia laserového plátovania sa zatiaľ nedá vo veľkom priemyselne aplikovať. Pri analýze dôvodov existujú faktory, ako sú faktory orientované na vládu, obmedzenia zrelosti samotnej technológie laserového plátovania a stupeň uznania technológie laserového plátovania všetkými sektormi spoločnosti. Preto, aby sme dosiahli komplexnú priemyselnú aplikáciu technológie laserového opláštenia, musíme zvýšiť publicitu, riadiť sa dopytom na trhu, zamerať sa na prelomenie kľúčových faktorov, ktoré obmedzujú vývoj, a vyriešiť kľúčové technológie zahrnuté v inžinierskych aplikáciách. Verím, že v blízkej budúcnosti sa oblasti použitia a intenzita technológie laserového nanášania budú naďalej rozširovať.

Tu je niekoľko príkladov použitia laserového obkladu: hustota zaostreného výkonu laserového lúča môže dosiahnuť 1010~12W/cm2 a rýchlosť chladenia materiálu môže byť až 1012K/s. Táto komplexná charakteristika poskytuje nielen príležitosti pre rast nových disciplín v materiálovej vede. Poskytuje pevný základ a bezprecedentný nástroj na realizáciu nových materiálov alebo nových funkčných povrchov. Tavenina vytvorená laserovým plátovaním je ďaleko od rovnovážneho stavu podmienok rýchleho ochladzovania pri vysokoteplotných gradientoch, čo vedie k tvorbe veľkého množstva presýtených tuhých roztokov, metastabilných fáz a dokonca aj nových fáz v štruktúre tuhnutia, ktorá má potvrdilo veľké množstvo štúdií. Poskytuje nové termodynamické a kinetické podmienky na výrobu funkčne odstupňovaných in-situ autogénnych, časticami vystužených kompozitných vrstiev. Príprava nových materiálov technológiou laserového plátovania je zároveň dôležitým základom pre opravy a repasovanie zlyhaných dielov v extrémnych podmienkach a priamu výrobu kovových dielov. Získal veľkú pozornosť a mnohostranný výskum vedeckej komunity a podnikov po celom svete. V súčasnosti možno technológiu laserového plátovania použiť na prípravu kompozitných materiálov na báze železa, niklu, kobaltu, hliníka, titánu, horčíka a iných kovových matricových materiálov. Funkčne klasifikované: možno pripraviť povlaky s jednou alebo viacerými funkciami, ako je odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti korózii, odolnosť voči vysokej teplote atď., ako aj špeciálne funkčné povlaky. Z pohľadu materiálového systému, ktorý tvorí povlak, sa vyvinul z binárneho zliatinového systému na viaczložkový systém. Dizajn zliatinového zloženia a multifunkčnosť viaczložkových systémov sú dôležitými vývojovými smermi pre prípravu nových materiálov laserovým plátovaním v budúcnosti. Nový výskum ukazuje, že kovové materiály na báze ocele dominujú v inžinierskych aplikáciách mojej krajiny. Zároveň sa na pracovnej ploche dielov väčšinou vyskytujú poruchy kovového materiálu (ako korózia, opotrebovanie, únava atď.), ktoré je potrebné spevniť. Aby sa splnili prevádzkové podmienky obrobku, použitie veľkých kusov in situ samogenerovaných kompozitných materiálov na báze ocele vystužených časticami nielenže plytvá materiálom, ale je tiež mimoriadne nákladné. Na druhej strane, pri skúmaní prírodných biomateriálov z pohľadu bioniky je ich zloženie zvonku hutné a zvnútra riedke a ich vlastnosti sú navonok tvrdé a zvnútra húževnaté. Navyše, hustota-riedka, tvrdosť sa mení v gradiente z vonkajšej strany dovnútra. Vlastnosti prírodných biomateriálov Vďaka špeciálnej štruktúre má vynikajúci výkon.

Podľa špeciálnych prevádzkových podmienok a požiadaviek na výkon inžinierskych materiálov existuje naliehavá potreba vyvinúť nové kompozitné materiály s povrchovou kovovou matricou so silnými a odolnými kombináciami a gradientovým výkonom. Preto použitie laserového plátovania na prípravu gradientových funkčných in-situ samogenerovaných kompozitov s kovovou matricou vystužených časticami, ktoré sú metalurgicky spojené so substrátom, nie je len naliehavou potrebou inžinierskej praxe, ale aj nevyhnutným trendom vo vývoji technológie laserovej modifikácie povrchu. . Uvádza sa, že technológia laserového plátovania pripravuje in-situ autogénne časticami vystužené kompozity s kovovou matricou a funkčne triedené materiály, ale väčšina z nich zostáva v štádiu analýzy štruktúry a výkonu, kontroly parametrov procesu, veľkosti, vzdialenosti a objemového pomeru. fáza posilňovania Ešte nedosiahla kontrolovateľnú úroveň. Gradientová funkcia je tvorená viacvrstvovým povlakom a nevyhnutne existuje problém slabého spojenia medzi vrstvami. K praktickosti je ešte dlhá cesta. Použitie technológie laserového plátovania na prípravu povrchových kompozitných materiálov na báze kovu s regulovateľnou veľkosťou častíc, množstvom a distribúciou, vhodne prispôsobenou pevnosťou a húževnatosťou a integráciou gradientových funkcií a in situ samogenerovaného vystuženia častíc je dôležitým smerom vývoja v budúcnosti. Obsah výskumu zahŕňa:

1. Technológia, prostriedky a princípy zloženia obkladového materiálu, konštrukcie a výkonu a riadiacej techniky pre realizáciu procesu.
2. Vytvorenie termodynamických a kinetických modelov pre fázovú precipitáciu, rast a spevnenie funkčne odstupňovaných autogénnych, časticami vystužených kompozitov s kovovou matricou pripravených laserovým plátovaním.
3. .Fázová morfológia, štruktúra, funkcia a kompozitný bionický dizajn a technológia riadenia veľkosti, množstva a distribúcie.
4. Výskum princípov, kľúčových faktorov a procesných metód riadenia zloženia náteru, štruktúry a výkonu.
5. Pozorovanie, analytická kontrola a charakterizácia makro a mikro rozhraní; analýza a detekcia konvenčných vlastností funkčne odstupňovaných in situ časticami vystužených kompozitov s kovovou matricou, ako aj správania pri opotrebovaní a mechanizmov porúch pri rôznych pracovných podmienkach. Prelomy v tomto výskumnom obsahu môžu vyriešiť problém nesúladu v kompatibilite medzi povlakom a substrátom a náchylnosti na praskliny a podporiť rozšírenie oblasti použitia technológie laserového plátovania.