Сарпӯши сахтии баланд ва ба фарсуда тобовар ба қабати тунуке дахл дорад, ки ба зеризаминӣ ба таври металлургӣ пайваст карда шудааст ва муқовимати қавии маҳаллӣ ба доғҳо ва фарсудашавии механикӣ дорад. Технологияи пӯшидани лазерӣ технологияи нав, сабз ва самараноки коркарди рӯизаминӣ бо бартариҳои суръати сардшавии зуд, суръати пасти камбудӣ, деформатсияи хурди гармӣ ва ғафсии идорашаванда мебошад. Он дар соҳаҳои таҷҳизоти баландсифати истеҳсолӣ, аз қабили нақлиёт, истихроҷи маъдан, нафту кимиё ва металлургия дурнамои васеъ дорад. Пешрафти тадқиқоти технологияи пӯшиши лазерӣ дар тайёр кардани рӯйпӯшҳои баландсифат ва ба фарсуда тобовар аз чор ҷиҳат баррасӣ карда шуд: тарҳрезии хока, раванди пӯшидани лазерӣ, ҳисобкунии оморӣ ва моделсозӣ ва технологияи ёрирасони лазерӣ. Дар робита ба тарҳрезии хока, бо назардошти натиҷаҳои оптимизатсияи пӯшиш, тадқиқот оид ба навъи мустаҳкамкунии марҳилаи дуюм, навъи мустаҳкамкунии донаҳои майда, навъи оптимизатсияи микроструктура ва дигар намудҳои тарроҳӣ ҳангоми тайёр кардани рӯйпӯшҳои ба сахтӣ ва фарсуда тобовар баррасӣ карда шуд. Дар робита ба раванди пӯшонидани лазерӣ, таъсир ва механизми параметрҳои раванд ба сифати пӯшиш ва сифати пӯшиш ҳангоми рӯйпӯшкунӣ ҷорӣ карда шуда, пешниҳодҳои оқилона оид ба оптимизатсия пешниҳод карда шуданд. Дар робита ба ҳисобкунии оморӣ ва моделсозӣ, нақши ҳисобкунии оморӣ ва моделиронӣ дар омодасозии рӯйпӯшҳо, оптимизатсияи раванди пӯшиш, оптимизатсияи фаъолияти микроструктураи пӯшиш ва таҳқиқоти назарияи пӯшиш нишон дода шудааст. Дар робита ба технологияи ёрирасони лазерӣ, коғаз технологияҳои ёрирасон, аз қабили майдони акустикӣ, майдони электрикӣ, майдони магнитӣ, майдони гармӣ, майдони механикӣ ва муайянкунии спектрро ҷамъбаст намуда, таъсир ва механизми технологияҳои ёрирасонро ба микроструктура ва иҷрои пӯшишҳо ҷорӣ мекунад. . Ниҳоят, тадқиқот оид ба пӯшиши лазерӣ барои тайёр кардани қабатҳои сахт ва ба фарсуда тобовар ва технологияҳои марбута пешгӯӣ карда мешавад.

Тибқи гузоришҳои дахлдор, талафоти солона дар натиҷаи фарсудашавии моддӣ дар кишвари ман садҳо миллиард юанро ташкил медиҳад. Дар соҳаи истеҳсоли баландсифат, фарсудашавии қисмҳои таҷҳизот аксар вақт вақти иловагӣ ва хароҷоти иқтисодиро илова мекунад. Бо мақсади кам кардани талафот, коркарди таҳкими рӯизаминӣ одатан барои беҳтар кардани муқовимати фарсудашавӣ ва мӯҳлати хизмати қисмҳо истифода мешавад. Масалан, дар сохаи металлургия барои зиёд кардани мухлати истифодабарй одатан роликхои прокати хунукро дар руи он бо хромхои сахт печонида мешаванд. Аз сабаби мушкилоти ифлосшавии муҳити зист ва зарар ба бадани инсон, хромпӯшӣ тадриҷан манъ карда мешавад [1]. Истифодаи технологияҳои нав ва равандҳои нав барои тайёр кардани қабатҳои сахти баланд ва ба фарсуда тобовар дар давраи кунунӣ, ки таваҷҷӯҳи бештар ба ҳифзи муҳити зисти сабзи камкарбон дорад, муҳим аст. Технологияи пӯшиши лазерӣ як технологияи нави аз ҷиҳати экологӣ тоза мебошад, ки ба рӯи субстрат хӯлаи, сафолӣ ва дигар хокаҳои махсусро илова мекунад, нури лазерро барои об кардани хок ва сатҳи субстрат истифода мебарад ва хунуккуниро барои ташаккули пайванди металлургӣ худ ба ҳаяҷон меорад. пӯшиш. Ин технология дорои бартариҳои самаранокии баланди таҳшинкунӣ, ғафсии идорашаванда, деформатсияи хурди гармӣ, сардшавии зуд, суръати хурди ҳалкунанда ва пайванди металлургӣ мебошад. Он аксар вақт барои тайёр кардани қабатҳои сахт ва ба фарсуда тобовар бо пайванди қавӣ ва камбудӣ истифода мешавад. Дар ин мақола пешрафти тадқиқоти технологияи ҷории пӯшиши лазерӣ барои тайёр кардани рӯйпӯшҳои сахти баланд ва ба фарсуда тобовар аз чаҳор ҷиҳат баррасӣ хоҳад шуд: тарҳрезии мавод, оптимизатсияи раванд, ҳисобкунии оморӣ ва моделсозӣ ва таҳқиқоти ёрирасони технология, аз ҷумла усулҳои тарҳрезии хока барои беҳтар кардани хосиятҳои механикии рӯйпӯшҳо; нақш ва натиҷаҳои оптимизатсияи равандҳо дар танзими ташкил, кор ва сифати рӯйпӯшҳо; пешгӯии натиҷаҳои либоспӯшӣ ва оптимизатсияи равандҳои рӯйпӯш тавассути ҳисобҳои оморӣ ва моделсозӣ; технологияи ёрирасони лазерӣ ва таъсир ва механизмҳои он. Мундариҷаи тадқиқоти дахлдор дар расми 1 нишон дода шудааст. Дар айни замон корҳои тадқиқотӣ оид ба рӯйпӯшҳои лазерии рӯйпӯшҳои сахтгирии баланд ва ба фарсуда тобовар асосан аз як ҷанбаи муайян барои оптимизатсияи кор, сифат ва раванди омодасозии пӯшиш оғоз карда мешаванд. ҳанӯз як системаи омодасозии пӯшиш ва тадқиқот ва коркард бо оптимизатсияи бисёрсоҳавӣ ва фарогирии васеъро ташкил дод. Бо такмил додани талаботи хидматрасонии пӯшиш, мураккабии сенарияҳои татбиқ ва таҳия, камолот ва пайваст кардани технологияи пӯшиши лазерии сахтафзор ва ба фарсудашавӣ тобовар дар зерсегментҳои гуногун, рӯйпӯши лазерӣ технологияи пӯшиши баландсифат ва ба фарсуда тобовар хоҳад буд. тадричан системаи тайёрй ва тадкикоти илмй-тадкикотй, ки тарроҳии моддӣ, оптимизатсияи равандҳо, ҳисобҳои оморӣ ва моделсозӣ ва технологияи ёрирасонро дар бар мегирад, ташаккул диҳанд.

1 Тарҳрезии хокаи
Намуди таносуби хока ва хока ба таври куллӣ иҷрои рӯйпӯшро муайян мекунад, аз ин рӯ тарҳрезии оқилонаи формулаи хокаи пӯшиш як қисми муҳими тадқиқоти таҷрибавӣ мебошад. Илова бар ин, беҳбуди иҷрои пӯшиш бо усули мустаҳкамкунии он алоқаманд аст, бинобар ин тарҳи хока, ки дар натиҷаи таҳкими он ба роҳ монда шудааст, махсусан муҳим аст. Дар байни онҳо, баланд бардоштани сахтии рӯйпӯшҳо ва муқовимат ба фарсудашавӣ тавассути таҳкими марҳилаи дуюм, мустаҳкамкунии донаҳои хуб, таҳкими маҳлули сахт, оптимизатсияи микроструктура, аморфизатсияи рӯйпӯш, оптимизатсияи сохтори рӯйпӯш ва усулҳои дигар ба даст оварда мешавад. Дар айни замон, шумораи зиёди тадқиқотҳо тавассути тарҳрезии таркиб, тарҳрезии макросӯзӣ ва оптимизатсияи микроструктура бомуваффақият рӯйпӯшҳои сахтии баланд ва ба фарсуда тобоварро бо сифати аъло омода кардаанд. Масалан, ҷорӣ намудани элементҳои нодири замин, тарҳрезии градиентӣ, тавлиди дар ин ҷо марҳилаҳои мустаҳкамкунӣ, марҳилаҳои мустаҳкамкунии беруна ва ғайра.

1.1 Марҳилаи дуюм тарҳи хокаи пурқувват
Намудҳои маъмули фазаҳои мустаҳкамкунӣ карбидҳо, боридҳо ва оксидҳо мебошанд. Мувофиқи усули ташаккули марҳилаи мустаҳкамкунии рӯйпӯш, он метавонад ба тавлиди иловаи механикӣ ва тавлиди дар ин ҷо тақсим карда шавад. Ҷанг ва дигарон рӯйпӯши TiCx дар рӯи пӯлоди фишанги 40Cr тавассути тавлиди иловаи механикӣ ва тавлиди марҳилаҳои таҳким дар ин ҷо омода карда шудааст. Натиҷаҳо нишон доданд, ки марҳилаи таҳкими дар дохили макон тавлидшуда метавонад шумораи тарқишҳоро коҳиш диҳад, аммо миқдори ками марҳилаи мулоими TiC ва FeTix ҳосилшуда сахтӣ ва фарсудашавии рӯйпӯшро нисбат ба қабати марҳилаи арматураи механикӣ пасттар кардааст. Ли Руи ва дигарон. дар рӯи хӯлаи Ti811 омӯзиши рӯйпӯши таркибии лазерӣ анҷом дод. Натиҷаҳо нишон доданд, ки пайвастагии байниметаллӣ Ti2Ni ва марҳилаи тақвияти сахти TiC дар ҷои дар рӯйпӯш тавлид шудаанд. Сахтии қабати таркибӣ ба 1 303.5HV0.5 расид ва марҳилаи молидании нарм CrxSy ба вуҷуд омад. Коэффициенти миёнаи соиш то 0.29 кам карда, хачми фарсудашавй 8.5 фоизи масолехи асосиро ташкил дод. Цин Син ва дигарон. молидани таркибии NiCrCoAlY-Cr3C2 дар рӯи хӯлаи TC4 гудохташуда. Зарраҳои сафолии Cr7C3 ва TiC парокандашуда дар ҷои худ дар рӯйпӯш тавлид шуданд, ки сахтии рӯйпӯшро аз 1 200HV баландтар кард ва сифати фарсудашавӣ ҳамагӣ 0.9% аз хӯлаи TC4 буд. Wang ва дигарон молидани NiCrCoAlY бо мазмуни гуногуни B4C дар рӯи хӯлаи TC4 омода карда шудааст. Таҳқиқот нишон дод, ки фазаҳои TiC ва TiB дар ҷои худ дар пӯшиш тавлид шудаанд ва ин ду фаза ҳамчун нуқтаҳои ядрошавӣ барои мусоидат ба ядро ​​​​ва самаранок тоза кардани донаҳо истифода мешуданд, то сахтии қабати таркибии NiCrCoAlY ба беш аз 1 000HV расида, коҳиш додани коэффициенти соиш ва суръати фарсудашавии руйпуш. Гуо ва дигарон. хокаи WC-Ni массахои гуногунро бо хокахои асосй омехта карда, дар руи пӯлоди зангногир як қатор қабатҳои композитиро бо сахтгиаш аз 850 то 1200HV0.2 тайёр карданд. Ли ва дигарон. бо истифода аз хокаи графен, ки аз ҷониби nano-Ni тағир дода шудааст, рӯйпӯшҳои таркибии Ni60-ро бо графен мустаҳкам кардааст. Сахтии рӯйпӯш ба 920HV0.2 расид, коэффисиенти соиш 0.192 кам карда шуд ва массаи фарсудашавӣ 36% қабати Ni60 буд, ки сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии қабати Ni60-ро ба таври муассир беҳтар кард. Гуо ва дигарон. [18] як хокаи нави хӯлаи дар асоси Ni60 бо илова кардани B, Si, W, CeO2 ва ҷузъҳои дигар тарҳрезӣ шудааст. Дар рӯйпӯш хосиятҳои аълои сахтии баланд, муқовимат ба фарсудашавӣ ва муқовимат ба зангзании зери таъсири заррачаҳои таркибии ултрафина нишон дод. Илова бар ин, TiB2 сахтии баланд ва муқовимати хуби фарсудашавӣ дорад ва коэффисиенти васеъшавии гармии он ба хӯлаҳои дар асоси Ni монанд аст. Вай ва дигарон. хокаи хӯлаи TiB2 ва Ni-ро барои тайёр кардани қабатҳои сахтии 835.5 ~ 888.1HV0.5 истифода бурд. Тадқиқоти Ванг Руйсу ва дигарон нишон медиҳад, ки илова кардани nano ZrO2, ки бо ҳарорат табдили кристаллӣ мешавад, ба қабати Ni-Mo метавонад тарқишҳо ва сӯрохиҳои рӯйпӯшро ба таври муассир коҳиш диҳад. Ni3Zr ҳосилшуда ва ZrO2 нопадидшуда сахтии рӯйпӯшро 39.7% зиёд мекунанд. Илова бар ин, бояд ба таркиби элементҳои рӯйпӯш низ диққат дод. Саврай ва дигарон. [21] як қабати Co-31.8Ni-22.6Cr-4.1W бо сахтии 810HV0.1 омода кардааст. Азбаски элементи хром дар хӯла ба ташаккули карбиди волфрам монеъ мешавад, таркиби марҳилаи мустаҳкамкунӣ кам мешавад, ки муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро коҳиш медиҳад. Ҷанг ва дигарон як қабати хӯлаи 24CrNiMoY, ки дорои нахи карбон аст, омода кард. Натиҷаҳои тадқиқот нишон медиҳанд, ки нахи карбон ҳамчун як зарраҳои фазаи мустаҳкамкунанда метавонад ба табдили матритсаи хӯлаи 24CrNiMoY ба мартенсит мусоидат кунад ва марҳилаи таҳкими нанозарраҳоро ташкил диҳад, ки сахтии Викерсро то 835HV0.2 зиёд мекунад ва муқовимати фарсудашавиро ба таври назаррас беҳтар мекунад. аз рӯйпӯш. Диаграммаи схематикии обшавии нахи карбон дар расми 2 нишон дода шудааст. Ҷорӣ кардани марҳилаи мустаҳкамкунӣ ба рӯйпӯши хӯлаи метавонад суръати ядроии пӯшишро зиёд кунад, донаҳоро тоза кунад, марҳилаи навро ташкил диҳад, миқдори элементҳои маҳлули сахтро дар матритса зиёд кунад, сахтии миёнаи рӯйпӯши хӯларо самаранок беҳтар созад, алоқаро коҳиш диҳад. фарсудашавии байни матритсаи сахтии паст ва ҷуфти фриксияро истифода баред ва марҳилаи мустаҳкамкуниро ҳамчун скелети дастгирӣ барои муқовимат ба ҳамлаи ашёҳои сахти беруна истифода баред ва ба ин васила сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро беҳтар кунед. Дар айни замон, бисёр тадқиқотҳо аксар вақт карбидҳоро (масалан TiC[11], боридҳо ва оксидҳоро ҳамчун марҳилаҳои дуюм барои тайёр кардани қабатҳои ба фарсуда тобовар ба сахтӣ ҷорӣ мекунанд. Гӯшаҳои тези марҳилаи ба таври механикӣ иловашуда ба манбаи тарқишҳо барои консентратсияи стресс табдил меёбанд. Сарпӯши тобовар ба фарсудашавии баланд, ки аз ҷониби марҳилаи таҳкими беруна омода шудааст, инчунин ба кафидан, печидан, таҳкими боришот фазавӣ, микроструктураи нобаробар ва иҷроиш ва ҳамвории сатҳи паст моил аст. Дар посух ба мушкилоти дар боло зикршуда, барои оптимизатсияи рӯйпӯш чораҳои зерин андешидан мумкин аст.
1) Хосиятҳои физикии гармии марҳилаи матритса, марҳилаи мустаҳкамкунӣ ва матритсаи пӯшидаро пурра баррасӣ кунед. Ҳангоми тарҳрезии таркиб, морфологияи геометрӣ, хосиятҳои термофизикӣ, хосиятҳои кристаллӣ ва қобилияти ташаккули ҳар як марҳилаи элементи мавод барои омода кардани қабати пӯшиш бо фишори пасти боқимонда, камбудӣ, сохтори якхела, сахтии баланд ва муқовимати аъло ба фарсудашавӣ ба таври ҳамаҷониба ба назар гирифта мешаванд. .
2) Барои кам кардани абляцияи марҳилаи мустаҳкамкунӣ дар ҳавзи гудохта воридшавии энергияро назорат кунед ва аз афзоиши аз ҳад зиёди марҳилаи мустаҳкамкунӣ пешгирӣ кунед, то кори пӯшиш суст шавад.
3) Тарҳрезии стратегияи оқилонаи пӯшишро барои ба таври оқилона назорат кардани ҷамъшавии гармии пӯшиш дар ҷараёни пӯшиш ва кам кардани фишори боқимонда дар рӯйпӯш.
4) Таносуби оқилонаи ҷузъҳоро тарҳрезӣ кунед, то аз коҳиши моеъ ва гармигузаронии ҳавзи гудохта пешгирӣ карда шавад. Технологияи ёрирасон барои таъсир расонидан ба ҷараёни ҳавзи гудохта ва оптимизатсияи фосила ва тақсимоти марҳилаи мустаҳкамкунӣ дар рӯйпӯш истифода мешавад.

1.2 Тарҳрезии хокаи мустаҳкамкардашудаи майда-дона
Донаҳои тозашуда шумораи сарҳадҳои донаҳоро дар мавод зиёд мекунанд, муқовиматро ба ҳаракати дислокатсия зиёд мекунанд ва сахтии рӯйпӯшро ба таври муассир беҳтар мекунанд. Тадқиқоти Лю Сяою ва дигарон нишон медиҳад, ки қабати оҳании 17Cr2NiSi бо миқдори ками оксиди нано-иттрий (Y2O3) омехта шудааст, аз дендрит ба кристали нахдор табдил меёбад, фарсудашавии оксидшавиро 90% коҳиш медиҳад, пӯсти пластикии блоки камтар дорад ва коэффициенти фрикционй кам карда шудааст. Ин ва дигарон. як қабати хӯлаи F55, ки дорои Y2O3 аст, омода кард. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки илова кардани Y2O3 метавонад ба боришоти Cr ва Si мусоидат кунад, миқдори аустенити нигоҳ дошташударо коҳиш диҳад ва фишори сохториро, ки дар натиҷаи табдил додани аустенити нигоҳ дошташуда ба мартенсит ҳангоми пӯшиши муколама ба вуҷуд омадааст, коҳиш диҳад. Ҳамзамон, он метавонад донаҳоро тоза кунад, консентратсияи стрессро дар сарҳадҳои ғалладона рафъ кунад, боришоти фазаҳои шикастаро дар сарҳадҳои ғалла кам кунад, ҳассосияти тарқишҳоро коҳиш диҳад ва муқовимат ба фарсудашавӣ ва сифати рӯйпӯши F55-ро беҳтар созад, ба монанди ҳамворӣ сатҳи, қувват bonding, porosity, ҳисоб тарқишҳо, ва ғайра Чжан Jiacheng et al. як қабати таркибии Ni60A/WC тайёр кард, ки дорои нанотубаҳои карбон аст. Илова кардани нанотубаҳои карбон ба таври муассир ба ядрои гетерогенӣ ва тозакунии ғалла мусоидат кард ва сахтии рӯйпӯшро беҳтар кард. Илова бар ин, нанотубаҳои карбон вазифаи худмолидани молиданӣ доранд, ки метавонанд коэффисиенти соиши рӯйпӯшро ба таври назаррас коҳиш диҳанд ва муқовимати фарсудашавии қабати рӯйпӯшро ба таври муассир баланд бардоранд. Лян ва дигарон. миқдори ками LaB6-ро ба хокаҳои Ti6Al4V ва B4C илова кард, ки ба таври муассир аз агломератсияи хока канорагирӣ кард ва La2O3-ро дар ин ҷо тавлидшуда баробартар тақсим кард. La2O3, ки дар сарҳадҳои донаҳои фазаҳои мустаҳкамкунӣ борид, ба монанди TiB2 метавонад марҳилаи мустаҳкамкуниро такмил диҳад, шумораи зиёди фазаҳои мустаҳкамкунии парокандаро ташкил кунад ва моеъи обшавии онро зиёд кунад. Дар баробари ин, илова намудани элементи В низ ба тавлиди бештари TiB2 мусоидат мекунад, то сахтии рӯйпӯш то ба 1 243.4HV0.2 мерасад, ки муқовимат ба фарсудашавии хеле қавӣ дорад. Механизми амали LaB6 дар расми 3 нишон дода шудааст. Ванг
Ченглей ва дигарон. муайян кард, ки илова кардани CeO2, Y2O3, La2O3 ва дигар ҷузъҳои мувофиқ ба рӯйпӯши Ni60 метавонад донаҳоро ба таври муассир тоза кунад, моеъи ҳавзи гудохташударо беҳтар кунад, шумораи сӯрохҳо ва тарқишҳоро дар қабати пӯшиш кам кунад ва қабати ба фарсуда тобоварро бо сахтии то 1 300 ~ 1 400HV0.1. Сю Хуанхуан ва дигарон. муайян кард, ки илова кардани 1% CeO2 аз рӯи масса ҳангоми тайёр кардани қабати Ni-WC метавонад суръати ядроиро зиёд кунад, падидаи боришотро ба таври муассир суст кунад ва микросахтии рӯйпӯшро беҳтар кунад. Хулоса, ворид кардани унсурҳои нодири замин ва нанотубаҳои карбон ва дигар маводҳои ядроӣ ба ҳавзи гудохта ҳамчун такмили сохтори пӯшиш метавонад сифати рӯйпӯшро беҳтар кунад ва нуқсонҳои рӯйпӯшро коҳиш диҳад, ки ин роҳи муассири беҳтар кардани сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯш аст. .

1.3 Тарҳрезии хока бо сохтори оптимизатсияшуда
Муқовимат ба фарсудашавии рӯйпӯш ба таркиби фазавӣ ва микроструктураи, махсусан морфология ва тақсимоти марҳилаи дастгирии сахт дар рӯйпӯш алоқаманд аст. Марҳилаҳои дастгирии сахт одатан дар шакли кристаллҳои ҳуҷайра, дендритҳо ё морфологияи эвтектикӣ дар шакли ҷазираҳо ё шабакаҳо пайдо мешаванд. Азбаски мундариҷа ва морфологияи марҳилаи мустаҳкамкунӣ ба муқовимати фарсудашавии рӯйпӯш таъсири калон доранд, ҳолати стресси рӯйпӯшро метавон оптимизатсия кард ва сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро тавассути танзими таносуби фазаҳо, морфология ва якхела будани микроструктураи пӯшиш.
Yin Guili ва дигарон. ба Fe15 аз рӯи масса 3% Cr2C55 илова кард, ки режими сахтшавӣ ва морфологияи ташкилии хӯларо тағир дод, боришоти карбидҳоро самаранок назорат кард, мазмун ва морфологияи сохтори эвтектикиро тағир дод ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро беҳтар кард. Полак ва дигарон. 5 қабати пӯшиши лазерии бо карбид тақвиятёфтаро омӯхта, муносибати байни сохтори карбид ва рӯйпӯшро тавассути таҳлили регрессивӣ омӯхтааст. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки фосилаи миёнаи марҳилаи мустаҳкамкунӣ нисбат ба диаметр ва мундариҷаи марҳилаи мустаҳкамкунӣ ба суръати фарсудашавӣ бештар таъсир мерасонад. Бо зиёд шудани фосилаи зарраҳо суръати фарсудашавӣ зиёд мешавад ва муносибати байни диаметри миёнаи зарраҳо ва мундариҷа ва суръати фарсудашавӣ баръакс аст. Перейра ва дигарон. хосиятҳои фриксияи хушк ва фарсудашавии қабати пӯшиши лазерии (Ni/Co) MCrAlY дар асоси AISI304 дар ҳарорати паст ва баландро омӯхтааст. Тадқиқот нишон дод, ки қабати дар асоси Ni бо мазмуни баланди Al дорои фазаи бештари β ва сохтори кристалии ҳуҷайра мебошад, дар ҳоле ки қабати кофӣ дендрити дағал аст. Дар муқоиса, рӯйпӯши дар асоси Ni сахтӣ ва муқовимати фарсудашавӣ баландтар аст. Шан ва дигарон. муайян кард, ки илова кардани B ва Si ба рӯйпӯши хӯлаи W10V5Co4 метавонад ба афзоиши эвтектикаи шабака, ки аз карбиди бор иборат аст ва мартенсити дугоникро ташкил медиҳад, мусоидат кунад. Сахтии рӯйпӯш 159.7HV0.2 (908HV0.2) зиёд шуд ва муқовимати фарсудашавӣ 2.8 маротиба аз асли аслӣ буд. Cao ва дигарон. рӯйпӯши таркибии бо Cr3C2 мустаҳкамшудаи Ni60A-Ag дар субстрати Cu бо NiCr ҳамчун қабати гузариш. Тарҳрезии қабати NiCr нуқсонҳоро дар интерфейси байни рӯйпӯш ва субстрат ба таври муассир коҳиш дод ва аз обшавии аз ҳад зиёди ҷузъҳои пӯшиш аз ҷониби субстрат пешгирӣ кард. Марҳилаи мустаҳкамкунии Cr7C3, ки дар пӯшиш борид ва зарраҳои яксон тақсимшудаи Ag на танҳо сахтии рӯйпӯшро зиёд мекунанд, балки коэффисиенти соиши рӯйпӯшро коҳиш дода, муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро ба таври муассир баланд мебардоранд.
Мумкин аст, ки тақсимоти морфологияи марҳилаи мустаҳкамкунӣ, таносуби марҳилаи нарм-сахт ва тарҳи қабати гузариш ҳамчун мулоҳизаҳо барои тарҳрезӣ ва омодасозии пӯшиш метавонад имконпазирии таҷрибаро афзоиш диҳад ва ба таҳия ва омода кардани пӯшишҳои сахтафзор ва ба фарсуда тобовар мусоидат кунад. .

1.4 Дигар намудҳои тарҳрезии хока
Илова бар ин, тарҳҳои хокаи градиентӣ мавҷуданд, ки ҳадафи он баланд бардоштани устуворӣ, оптимизатсияи самаранокии якҷоя ва тақсимоти стресс, тарҳҳои хока бо таҳкими маҳлули сахт ҳамчун механизми асосии мустаҳкамкунӣ ва тарҳҳои хока барои ташаккули рӯйпӯшҳои ба сахтӣ ва ба фарсуда тобовар дорои сохторҳои аморфӣ мебошанд. Чен ва дигарон. як қабати градиентиро бо сахтии максималии 876HV ва муқовимати хуби фарсудашавии илтиёмӣ дар субстрати Cu тавассути тарҳрезии градиенти мундариҷаи Ni/Co омода кард. Диаграммаи схематикии функсионалии қабати градиентӣ дар расми 4 нишон дода шудааст. Баъдан, гурӯҳ як қабати градиентиро бо қувват ва мустаҳкамии беҳтар дар сатҳи мис омода кард ва ҳеҷ гуна нуқсон ба монанди тарқишҳо ва сурохиҳо дар рӯи ва дарун бо тағир додани мундариҷаи элементҳо ба монанди Co, Cr, Fe, W ва Mo дар хӯлаи дар асоси Ни. Сахтии рӯйпӯш нисбат ба субстрат мис (то 8.3HV) 834 маротиба ва муқовимат ба фарсудашавӣ нисбат ба субстрат мис 8.4 маротиба аст. Тавассути тарҳрезии оқилонаи градиенти таркиб ва оптимизатсияи таркиб, маводҳои якҷояи душвор метавонанд омезиши хубро ба вуҷуд оранд, тақсимоти фишори рӯйпӯш беҳтар карда мешавад, пластикӣ ва сахтии мавод беҳтар карда мешавад ва рӯйпӯш сахтӣ ва муқовимати фарсудашавӣ дорад. . Илова бар ин, як тарҳи хока бо таҳкими маҳлули сахт ҳамчун механизми асосии мустаҳкамкунӣ мавҷуд аст. Лю ва дигарон. як TiC дар-situ истеҳсол молидани хӯлаи энтропии баланд бо сахтии 1 020HV0.3 тайёр кард. Сахтии баланди рӯйпӯш натиҷаи таъсири якҷояи таҳкими маҳлули сахт, мустаҳкамкунии марҳилаи дуюм ва мустаҳкам кардани донаҳои майда мебошад. Лю ва дигарон. омехтаи хокаи аморфӣ дар асоси кобальт бо хокаи оҳан дар таносубҳои гуногун барои омода кардани як қатор қабатҳои аморфӣ/композитӣ бо сахтии 850 ~ 1 550HV0.2. Сипас, хока дар пӯлоди 1045 барои тайёр кардани қабати аморфӣ дар асоси Co-, ки сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии он ба таври назаррас беҳтар карда шуд, пешакӣ ташкил карда шуд. Дар microhardness аз рӯйпӯш бузургтар аз 1 500HV0.2 буд, ва муқовимати фарсудашавии 20 маротиба аз субстрат буд, вале механизми фарсудашавии мураккабтар шуд. Чжао ва дигарон. кабати кобальти аморфии FeCo-06-ро бо ёрии технологияи хунуккунии ултра-суръат тайёр кард. Натиҷаҳо нишон доданд, ки сахтии рӯйпӯш ба 1 200HV0.2 расидааст. Дар зери таъсири сохтори аморфӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ ва муқовимати оксидшавии ҳарорати баланд ба таври назаррас беҳтар карда шуд. Ҷорӣ намудани рӯйпӯшҳои аморфӣ усули нави беҳтар кардани сахтӣ, муқовимати фарсудашавӣ, муқовимат ба зангзанӣ ва оксидшавии қабатҳои лазериро фароҳам меорад. Бо вуҷуди ин, рӯйпӯшҳое, ки бо ин усул омода карда шудаанд, мушкилот доранд, ба монанди шикастани осон, сахтии бад ва фишори аз ҳад зиёди боқимонда. Тарҳрезии градиент метавонад тақсимоти фишори рӯйпӯшро ба таври муассир беҳтар созад, пластикӣ, сахтӣ ва пайвастагии рӯйпӯшро беҳтар кунад. Якҷоя кардани тарҳи градиентӣ бо хусусиятҳои сохтори аморфӣ, тарҳрезии таркиби пӯшиш ва ба таври оқилона танзим кардани мундариҷаи сохтори аморфӣ аз рӯи градиент, интизор меравад, ки қабатҳои сахти баланд ва ба фарсуда тобовар бо хосиятҳои хуби механикӣ, пластикӣ ва сахтии хуб ва ҳолати хуби стресс омода карда шаванд.

2 Раванди пӯшидани лазерӣ
Параметрҳои раванди пӯшидани лазерӣ қувваи лазерӣ, суръати сканкунӣ, суръати хӯрдани хока, ҷараёни гази хокаи интиқолдиҳанда, суръати такрорӣ, роҳи пӯшидан ва шумораи қабатҳои пӯшишро дар бар мегиранд. Тағйирот дар ин параметрҳои раванд на танҳо нишон медиҳанд, ки таъсири мутақобилаи байни чӯб, хока, ҳавзи гудохта ва субстрат тағир ёфтааст, балки инчунин нишон медиҳад, ки тарзи истифода ё пароканда кардани энергия дар ҷараёни пӯшиш тағир ёфтааст. Тасҳеҳи ин параметрҳои раванд аксар вақт морфологияи геометрӣ, микроструктура ва тавозуни гармии рӯйпӯшро тағир медиҳад ва ба ин васила ба хосиятҳои механикӣ, сифати сатҳи рӯизаминӣ, ҳолати стресс ва самаранокии рӯйпӯшии рӯйпӯш таъсир мерасонад. Гонг Юлинг ва дигарон. молидани Ni60A дар рӯи TC4. Таҳқиқот нишон дод, ки суръати баланди такроршавӣ метавонад ба осонӣ ба ҳалшавии элементҳои марҳилаи мустаҳкамкунӣ дар рӯйпӯш, кам шудани мундариҷаи марҳилаи мустаҳкамкунӣ ва паст шудани сахтии рӯйпӯш оварда расонад. Сатҳи пасти такрорӣ ба ҷамъшавии гармӣ ва боришот дар марҳилаи мустаҳкамкунӣ мусоидат намекунад. Чен ва дигарон. дар омӯзиши рӯйпӯши бисёрқабатаи Fe55 муайян карда шуд, ки пӯшиши бисёрқабат метавонад коҳиши қабати кориро аз ҷониби субстрат ба таври муассир коҳиш диҳад, то сатҳи берунии пӯшиш фазаҳои таҳкими пароканда бештар ва сохтори ҷарима дошта бошад, дар ҳоле ки тобиши қабати қаблӣ. қабати рӯйпӯшӣ, беҳтар кардани устуворӣ, сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯши рӯйпӯш. Лю Шуай ва дигарон. таъсири усули сканиркуниро (расми 5) ба сахтии руйпуш омухт. Натиҷаҳо нишон доданд, ки истифодаи ҳамон як усули сканкунии мувозӣ байни қабатҳо барои омода кардани рӯйпӯш метавонад ҷамъшавии гармиро коҳиш диҳад ва рӯйпӯшро бо сахтии баландтар омода кунад. Тадқиқотҳои дахлдор оид ба қувваи лазерӣ нишон медиҳанд, ки қувваи аз ҳад зиёди лазерӣ боиси сӯхтори ҷиддии элементҳои В ва С дар рӯйпӯш, ҷамъшавии шадиди гармӣ, зиёд шудани суръати ҳалшавии рӯйпӯш, дағалона кардани микроструктура ва ба таври назаррас коҳиш додани сахтӣ мегардад. Баландшавии суръати оббозӣ аксар вақт ба паст шудани сифати пӯшиш оварда мерасонад. Вазъияти воқеӣ ба таркиби субстрат ва рӯйпӯш вобаста аст. Баъзан, суръати баландтари маҳлул ҷараёни ҳавзи гудохтаро пурзӯр мекунад, ба мубодилаи моддии интерфейси пайвастшавӣ мусоидат мекунад ва ба ташаккул ва боришоти фазаҳо мусоидат мекунад, ба монанди боришоти бештари карбидҳо барои баланд бардоштани сахтии рӯйпӯш. Сю Ницюн ва дигарон. қабатҳои градиентии DL2501 ва DL155-ро бо сахтии сатҳи 763HV омӯхт. Натиҷаҳо нишон доданд, ки сахтии рӯйпӯш бо афзоиши суръати сканкунӣ коҳиш ёфтааст, ки ин аз сабаби нокифоя будани энергияи воридотӣ ва ташаккули фазаҳои мустаҳкамшавии камтар ба вуҷуд омадааст. Ли Цзинбао ва дигарон. коркарди беандоза оид ба қувваи лазерӣ, суръати сканеркунӣ, суръати хӯрдани хок ва таносуби хоси энергия дар раванди пӯшидани лазерӣ гузаронида шуд, таъсир ва механизми омилҳои гуногунро ба морфологияи геометрӣ, паҳнои ҳавзи гудохта ва морфологияи донаи қабати якпаҳлӯӣ шарҳ дод ва ба даст овард. диапазони окилонаи таносуби энергияи характеристика Е0*, ва кабати идеалии як-касаро тайёр карданд. Гуо ва дигарон. [57] муайян кардааст, ки вақте ки зичии сатҳи энергия 72 Ҷ/мм2 буд, нампазирии қабати бисёрқабати 24CrNiMoY хуб буд ва ҳеҷ камбудие ба монанди тарқишҳо ва минтақаҳои гудохташуда ба назар намерасад. Зичии мувофиқи сатҳи энергия боришотро ба таври муассир коҳиш дод ва фишори гармии рӯйпӯшро коҳиш дод. Гуо ва дигарон. як хокаи нави хӯлаи Ni60 тарҳрезӣ шудааст, ки дорои B, Si, W ва CeO2 аст. Таҳқиқот нишон дод, ки бо афзоиши суръати сканкунӣ ва supercooling, андозаи донаи рӯйпӯш кам шудааст. Бо кам шудани зичии энергия, шумораи сарҳадҳои донаҳои кунҷи хурд дар рӯйпӯш зиёд шуд. Пас аз оптимизатсияи параметрҳои раванд, рӯйпӯш дорои муқовимати аълои фарсудашавӣ ва ба зангзанӣ мебошад. Натиҷаҳои тадқиқоти Лиан Гуофу ва дигарон оид ба рӯйпӯши Ni35A+TiC нишон доданд, ки суръати аз ҳад зиёди хӯрдани хока ва суръати гардиши газ гармии аз ҳад зиёдро аз ҳавзи гудохта гирифта, муҳофизати нурро ташкил медиҳанд ва ба ин васила самаранокии рӯйпӯшро коҳиш медиҳанд. Сю ва дигарон. устувории пайвастшавии ду рӯйпӯши металлӣ, оҳан ва никелро омӯхта, муайян кард, ки суръати сканер ба қувваи пайвастшавӣ бештар таъсир мерасонад ва пас аз он навъи хока ва қувваи лазерӣ мебошад. Дар асоси ин, сахтии рӯйпӯш ва қувваи пайвастшавӣ дар маҷмӯъ оптимизатсия карда шуд. Вақте ки сатҳҳои тағирёбанда, тағирёбандаҳои раванд ва нишондиҳандаҳои санҷиш мавҷуданд, тарҳи таҷрибавии ортогоналиро метавон баррасӣ кард. Ву Жун ва дигарон. таҷрибаҳои ортогоналӣ бо таҳлили матритсаи вазн барои омӯзиш ва омода кардани қабатҳои Ni60AA бо сахтии то 1 000HV.
Хулоса, раванди пӯшиш ба таркиби рӯйпӯш, микроструктура, самаранокии пӯшиш, морфологияи геометрӣ, сифати пӯшиш, тақсимоти стресс, қувваи пайвастшавӣ ва хосиятҳои механикӣ таъсири назаррас мерасонад ва инчунин ба воридшавии мавод, воридшавии энергия ва ҷамъшавии гармии рӯйпӯш таъсир мерасонад. система. Гузаронидани тадқиқоти раванди рӯйпӯшкунӣ метавонад барои бо сифат ва иҷрои аъло омода кардани рӯйпӯшҳо заминаи назариявӣ фароҳам оварад. Гарчанде ки танзими раванд метавонад сифат ва иҷрои рӯйпӯшро то як андоза беҳтар кунад, хосиятҳои физикӣ ва химиявии навъҳои гуногуни маводҳо гуногунанд ва равандҳои пӯшиши муқаррарӣ наметавонанд бевосита ба тағирот дар ҳавзи гудохта дахолат кунанд. Рӯйпӯше, ки тавассути танзими раванд омода карда шудааст, то ҳол метавонад мушкилоте ба монанди сӯрохиҳо, тарқишҳо, таҳкими агрегатсияи зарраҳо ва фишори калони боқимонда дошта бошад, ки самаранокии таҳқиқоти равзанаи раванди омодасозии пӯшишро коҳиш медиҳад. Дар вокуниш ба мушкилоти дар боло зикршуда, метавон тавассути усулҳои зерин такмил дод.
1) Тавассути ҳисобҳои оморӣ раванди пӯшишро тақлид кунед ё объекти тадқиқотиро ба таври оқилона тақлид кунед, таҳлил кунед ва пешгӯӣ кунед.
2) Ҳангоми тарҳрезии таркиби рӯйпӯш, субстрат, қабати гузариш ва рӯйпӯшро ҳамчун як маҷмӯи интегралӣ баррасӣ кунед, хосиятҳои термофизикии онҳоро ҳамчун истинод истифода баред ва маводҳоро ба таври мақсаднок интихоб кунед.
3) Ба таври оқилона тақсим ва тарҳрезии қабати пӯшиш, танзими тақсимот ва раванди ташаккули сохтори пӯшиш ва кам кардани фишори боқимондаи пӯшиш.
4) Андешидани чораҳои дахлдори пас аз коркард барои беҳтар кардани сифати рӯйпӯш.
5) Истифодаи технологияи ёрирасон барои танзими ҳолати ҳавзи гудохта ва оптимизатсияи тақсимоти унсурҳои ҳалшаванда ва зарраҳои мустаҳкам дар ҳавзи гудохта.

3 Ҳисобкунии оморӣ ва моделсозӣ
Таъсири гуногунҷабҳа, тағирёбии динамикӣ ва тағирёбии ғайрихаттии иҷрои пӯшиш хусусиятҳои хоси пӯшиши лазерӣ мебошанд. Ин омилҳо амиқ ва самаранокии фаҳмиши тадқиқотчиёнро дар бораи тадқиқоти алоқаманд маҳдуд мекунанд. Бо мақсади суръат бахшидан ба раванди тадқиқот, усулҳои оқилона ва самараноки оморӣ барои тарҳрезӣ ва таҳлили санҷиши пӯшиш истифода мешаванд ва кор ва сифати рӯйпӯшро тавассути ҳисоби оморӣ беҳтар кардан мумкин аст. Дар асоси донишҳои мувофиқ, аз қабили динамикаи моеъ, интиқоли гармӣ ва назарияи майдони фазавӣ, модели унсурҳои ниҳоӣ барои тақлид кардани стратегияи пӯшиш, морфологияи геометрӣ, майдони ҳарорат, майдони ҷараён, майдони стресс, раванди табдили фаза ва ғайра таъсис дода мешавад. таќсимоти стресс, таѓйирёбии иљрои кор, таќсимоти фазањо ва эволютсияи микроструктураи ќитъањои ба фарсудашавї сахт тобоварро омўхта, барои оптимизатсияи раванди пӯшиш, пешгӯии иҷрои пӯшиш ва тадқиқоти назариявии раванди пӯшиш дастур дода шавад.

3.1 Ҳисобкунии оморӣ
Лазерии пӯшиш ба қабатҳои ба фарсудашавӣ тобовар ба сахтии баланд аз омилҳои зиёд таъсир мерасонад. Дар рафти пӯшиш ҳавзи гудохта ба тағйироти ниҳоят мураккаби физикӣ, химиявӣ ва металлургӣ дучор мешавад. Тағйирот дар омилҳои беруна ба монанди тағирёбии ҷараёни ҳаво ба кор ва сифати пӯшиш таъсир мерасонад. Тадкикоти универсалй ва статистикй барои чукуртар фахмидани назарияи тайёр кардани кабатхои ба фарсудашавй тобовар сахтгирй ёрй мерасонад. Таҳлили мувофиқи оморӣ ва таҳқиқоти алгоритмӣ метавонад кори тарҳрезии такрории таҷрибавиро оптимизатсия кунад, давраҳои озмоиш ва хатогиҳоро коҳиш диҳад ва раванди таҳияи маҳсулот ва такмили системаи маҳсулотро суръат бахшад. Полак ва дигарон. муайян кард, ки таъсири фосилаи зарраҳои карбид ба суръати фарсудашавӣ аз таъсири диаметри миёнаи карбид ба суръати фарсудашавӣ хеле зиёд аст. Чжоу ва дигарон. муносибати байни суръати сканкунии лазерй ва микроструктураи молидани хӯлаи 12CrNi2-ро омӯхтааст. Бо чен кардани мундариҷа ва андозаи ҳар як микроструктура, муносибати функсионалии байни мундариҷа ва андозаи ҳар як микроструктура ва суръати сканкунӣ насб карда шуд (тавре ки дар расми 6 нишон дода шудааст) ва натиҷаҳои санҷиши сахтӣ, фарсудашавӣ ва сахтии таъсир таҳлил карда шуданд, ки дар байни онхо натичахои микросахтй дар расми 7 нишон дода шудаанд. Усулхои самарабахши омори математики метавонад кори зиёди тачрибавиро кам кунад. Ши Шутинг ва дигарон. озмоиши чор-омили сесатҳи ортогоналии тарҳрезии ортогоналӣ анҷом дода, сахтӣ ва маҳлули як гузариши рӯйпӯшро бо усули вазннок беҳтар кард, ки ин раванди тарҳрезии раванди тайёр кардани рӯйпӯшро суръат бахшид. Чжан Шэнцзян ва дигарон. озмоиши пӯшишро дар рӯи оҳани сунъӣ анҷом дод ва натиҷаҳои оптимизатсияи санҷиши ортогоналиро бо натиҷаҳои оптимизатсияи алгоритми NSGA-Ⅱ дар асоси модели пешгӯии шабакаи нейрон муқоиса кард. Муайян карда шуд, ки оптимизатсияи алгоритми NSGA-Ⅱ тезтар ва дақиқтар буд, ки сахтӣ ва сифати сатҳи рӯйпӯшро ба таври муассир беҳтар кард, аммо байни арзиши пешбинишуда ва арзиши таҷрибавӣ 7% ~ 8% хатогӣ вуҷуд дошт. Бо ин мақсад, бояд якчанд вазифаҳои фитнес сохта шаванд ва натиҷаҳо бояд оптимизатсия карда шаванд. Илова бар ин, омезиши органикии усулҳои оморӣ ва назарияҳои классикӣ, аз қабили регрессияи хатӣ ва назарияи эмпирикии электронҳо, барои муқаррар кардани робитаи байни раванди пӯшиш ва сифат ва сифати рӯйпӯш, омӯхтани тағироти мураккаби физикӣ, химиявӣ ва металлургӣ дар пӯшиш кӯмак мекунад. раванд, оптимизатсияи таркиби пӯшишро беҳтар созед ва ба рушди системаҳои хокаи пӯшиши сахти баланд ва ба фарсуда тобовар мусоидат кунед.

3.2 Симуляция
Ташкили модели пешгӯишаванда метавонад ба тадқиқотчиён дар фаҳмидани объекти тадқиқоти объективӣ ва ҳамаҷониба кӯмак расонад. Янг ва дигарон. модели элементҳои ниҳоии майдони ҳарорати намунаи тунуки рост девордорро таъсис дод. Якҷоя кардани симулятсия ва натиҷаҳои таҷрибавӣ, онҳо дарёфтанд, ки кам кардани қабати нерӯи лазерӣ ба қабат ва илова кардани дастгоҳи хунуккунии берунии об метавонад ба тавозуни гармии ҳавзи гудохта мусоидат кунад, фосилаи байни деворҳои дендрити ибтидоиро коҳиш диҳад, донаҳоро тоза кунад ва сахтии онро беҳтар созад. қабати пӯшида. Ву ва дигарон. майдони ҳарорат ва майдони фишори рӯйпӯши 316L дар зери стратегияҳои гуногуни сканкунӣ тақлид кард. Тадқиқот нишон дод, ки усули яктарафаи параллелӣ вақти фосилаи пӯшишро байни гузаришҳо яксон мекунад, ҷамъшавии гармӣ хурд аст ва майдони ҳарорат яксонтар аст. Дар ҳамон минтақа, қуллаи ҳарорати рӯйпӯши якҷониба хурд аст ва фишори гармии байни минтақаҳои пӯшиш ва байни рӯйпӯш ва субстрат паст аст, бинобар ин сохтори хуб ва якхела ба даст оварда мешавад. Яо ва дигарон. модели унсури ниҳоии рӯйпӯши Ni60 дар асоси пӯлоди H13 дар асоси COMSOL таъсис дода, раванди оптималиро тавассути омезиши моделсозии майдони ҳарорат ба даст овард. Раванди сахтшавии траекторияи пӯшиш ва тағирёбии фишор дар самти xyz пас аз сахтшавӣ тавассути хатти даврии фишори гармии Фон Мизес ва моделсозии майдони стресс ба таври муфассал тавсиф карда шуд ва эътимоднокии натиҷаҳои моделсозӣ тавассути таҷрибаҳо тасдиқ карда шуд. Тағйирот дар раванди пӯшиш ва стратегияи пӯшиш ба рафтори гармии раванди пӯшидани пӯшиш таъсири назаррас доранд. Ҳолати ҷараён, ҷамъшавии гармӣ ва тақсимоти майдони ҳарорати ҳавзи гудохта дар ҷараёни пӯшиш аз рафтори гармии пӯшиш таъсир мерасонад. Бо тағир додани раванди пӯшиш ва стратегияи пӯшидан барои таъсир расонидан ба раванди сахтшавии ҳавзи гудохта, микросохтор ва сифати сатҳи рӯйпӯшро ғайримустақим назорат кардан мумкин аст, ки метавонад ба иҷрои пӯшиш таъсири назаррас расонад. Лю ва дигарон. модели сеченакаи унсури ниҳоии раванди пӯшиши бисёрпаҳлӯ ва бисёрқабатаро таъсис дод, ки метавонад пеш аз гармкунии динамикиро амалӣ кунад, каҷи сикли гармидиҳии тақлидшударо бо натиҷаҳои ченшуда муттаҳид кард ва таъсири пеш аз гармкунии динамикӣ ба рафтори гармии раванди пӯшидани пӯшиш. Бо тақлид кардани раванди сахтшавии ҳавзи гудохта, раванди эволютсияи донаҳои ҳавзи гудохтаро дар миқёси микроскопӣ омӯхтан мумкин аст, ки заминаи назариявиро барои тарҳрезии таркиб ва омода кардани пӯшиши рӯйпӯшҳои ба фарсуда тобовар ба сахтӣ таъмин мекунад.
Хулоса, истифодаи моделҳои пӯшиш ва моделсозии стратегияи рӯйпӯшӣ метавонад ба таҳлили моделиронии рафтори гармии пӯшиш ноил шавад, микроструктураи оптимизатсия ва беҳтар кардани кори рӯйпӯшро беҳтар созад. Бо тақлид кардани майдони фишор ва майдони ҳарорат, тағирёбии ҳарорат ва тақсимоти фишори рӯйпӯшро фаҳмидан мумкин аст, ки барои назорати фишор ва интихоби раванди рӯйпӯш аҳамияти калон дорад. Дар айни замон дар бораи сохтани моделҳои пайвасткунаки бисёрсоҳавӣ барои рӯйпӯшҳои ба фарсудашавӣ тобовар хеле кам тадқиқот гузаронида мешавад. Тадқиқотҳои маъмулии моделиронӣ дар соҳаҳои ҳарорат ва фишори маводи рӯйпӯш аксар вақт ҳадафи баланд доранд ва системавӣ ва татбиқи онҳо бояд такмил дода шаванд. Барои минбаъд инкишоф додани системаҳои пӯшиши ба сахтии баланд тобовар ба фарсудашавӣ ва сохтани системаи назариявии рӯйпӯши қабати ба сахтии баланд тобовар ба фарсудашавӣ, зарур аст, ки дар атрофи системаи рӯйпӯши ба сахтии баланд тобовар ба фарсудашавӣ тобовар корҳои моделиронӣ анҷом дода шаванд ва дар - омўзиши амиќи таъсири таркиби маводи рўйпўшї, раванди рўйпўшї, муњити пӯшиш ва стратегияи пӯшиш ба майдони ҷараёни обшавии об, майдони ҳарорат, майдони стресс ва эволютсияи микроструктура.

4 Технологияи ёрирасони пӯшидани лазерӣ
Тадқиқоти равандҳо ва моделсозии ҳисоббарорӣ метавонад ба муҳаққиқон дар фаҳмидан ва танзим кардани раванди мураккаби пӯшиш кӯмак кунад, аммо оптимизатсияи раванди пӯшида наметавонад мустақиман ба тағирёбии ҳавзи гудохта дахолат кунад. Он танҳо метавонад раванди пӯшиши рӯйпӯшро мувофиқи талаботи сифат ва иҷрои пӯшиш танзим кунад. Бо таъсири хосиятҳои гармидиҳии худи маводи рӯйпӯш, нуқсонҳои системаи пӯшиш ва талафоти бухоршавии маводи рӯйпӯш, рӯйпӯши сахтшуда мушкилот дорад, ба монанди сахтии паст, муқовимати пасти фарсудашавӣ, микроструктураи нобаробар, фишори калони боқимонда ва паст шудани ҳамвории сатҳи рӯйпӯш. Истифодаи технологияи ёрирасон метавонад мушкилоти дар боло зикршударо самаранок ҳал кунад. Дар айни замон, самтҳои тадқиқоти технологияҳои ёрирасони умумӣ асосан ба ултрасадо, майдони электрикӣ, майдони магнитӣ, манбаи гармӣ, спектр ва амали механикӣ тақсим карда мешаванд, ки метавонанд барои беҳтар кардани сифат ва иҷрои рӯйпӯш истифода шаванд; танзими тағйироти ҳавзи гудохта; дар вакти тайбр кардани рУпуш ба таври реалй назорат карда, сифат ва кори рУпушро зуд чен кунед. Муқоисаи таъсири баъзе технологияҳои ёрирасон ба сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯш пеш аз истифода ва пас аз истифода дар ҷадвали 1 нишон дода шудааст ва сенарияҳои татбиқ ва маҳдудиятҳои якчанд технологияҳои ёрирасон дар ҷадвали 2 нишон дода шудаанд. Технологияи ёрирасони ултрасадоӣ таъсири кавитасияи ултрасадо ва такмил додани ҷараёни акустикӣ, ки метавонад ҳавзи гудохтаро ба шӯр орад, то тақсимоти нобаробари элементҳо ва майдонҳои фишорро пешгирӣ кунад. Nie Xuewu ва дигарон. муайян кард, ки ултрасадо метавонад зарраҳои WC-ро дар пӯшиш ба миқдори зиёд шино кунад ва аз мушкилоти зарраҳои зичии баланд ғанӣ шудани қаъри ҳавзи гудохта ва крекшавии стресс канорагирӣ кунад. Чжоу ва дигарон. омодагии ёрирасони ултрасадоӣ аз қабати хӯлаи 24CrNiMoY истифода бурда мешавад. Тадқиқот нишон дод, ки ултрасадо ба фирор кардани футурҳо дар ҳавзи гудохта ба таври муассир мусоидат карда, ковокии қабати яккасаро аз 5.7% то 0.7% коҳиш дод. Дар зери таъсири кавитацияи ултрасадо суръати ядрошавии хавзи гудохта афзуд, дендритхо шикаста, донахо хеле тоза карда шуданд. Вақте ки кунҷи амали ултрасадо 60 ° буд, микросахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯш оптималӣ буданд ва сатҳи фарсудашавии рӯйпӯш дар расми 8 нишон дода шудааст.
Ҷанг ва дигарон майдони таркибии акустикӣ-магнитиро барои ҷунбондани ҳавзи гудохта истифода бурд, конвексияи Марангонро пурзӯр кард, рехтани сӯрохиҳоро тезонд, афзоиши дендритҳои сутуниро бозмедорад ва сахтии рӯйпӯшро самаранок беҳтар кард. Илова бар ин, таъсири ултрасадо метавонад таҳкими деформатсияи тамосро дар сатҳи пӯшиш ба вуҷуд орад. Ли ва дигарон. таъсири ултрасадо ба молидани рӯйпӯш барои ташаккули як қабати таъсири тунук бо деформатсияи ошкори пластикӣ, ки ноҳамвори рӯи рӯйпӯшро самаранок коҳиш дод ва сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро беҳтар кард. Илова бар ин, маълумоти ошкоркунии ултрасадо метавонад бавосита ва зуд якрангии ташкили мавод ва иҷрои онро инъикос кунад. Чжан Ю ва дигарон. маълумотҳои ултрасадоеро, ки бо ҳаяҷони воқеии лазер дар рӯи плитаи Ал чен карда шудаанд ва маълумоти ултрасадоеро, ки аз ҷониби симулятсияи элементҳои ниҳоӣ тавлид шудаанд, ҳисоб ва таҳлил кард. Таҳқиқот нишон дод, ки хатогии байни арзиши назариявӣ ва арзиши ҳисобшудаи модули чандирӣ камтар аз 1% буд. Баъдан, гурӯҳ технологияи ултрасадои лазериро барои назорат кардани фишори боқимондаи намунаи TC4, ки аз ҷониби истеҳсоли иловаҳои лазерӣ омода карда шудааст, истифода бурд. Натиҷаҳои ошкор бо натиҷаҳои андозагирии усули пармакунӣ ва натиҷаҳои моделсозии унсурҳои ниҳоӣ мувофиқ буданд. Тақсимоти фишори боқимонда дар расми 9 нишон дода шудааст. Илова бар ин, бо ёрии ин технология, муносибати байни фишори боқимонда ва параметрҳои равандро метавон регрессия ва таҳлил кард, то муносибати таъсир байни ин дуро муайян кунад. Тағйирот дар тақсимоти майдони электромагнитӣ ба траекторияи ҳаракати заррачаҳои заряднок дар ҳавзи гудохта таъсир мерасонад, то ки майдони электромагнитии ивазшаванда қобилияти ба шӯр андохтани ҳавзи гудохта ва майда кардани донаҳоро дошта бошад. Таҳқиқотҳо нишон доданд, ки дар зери таъсири майдони электромагнитии ивазшаванда ташкили рӯйпӯшҳо беҳтар ва якхела буда, сахтӣ ва муқовимат ба фарсудашавӣ беҳтар мешавад. Аммо майдони магнитии алтернативӣ ҷамъшавии фазаи аз берун мустаҳкамшударо дар рӯйпӯш пурра беҳтар карда наметавонад. Аз ин сабаб, Хуо ва дигарон. [83] майдони доимии доимиро бо майдони магнитии устувор (ECF) муттаҳид кардааст. Қувваи Ампере, ки аз майдони таркибӣ дар ҳавзи гудохта ба вуҷуд омадааст, қобилияти эквивалентии зарраҳо ва сӯрохҳоро дар ҳавзи гудохта тағир дод, ки ин сӯрохии рӯйпӯшро коҳиш дод ва тақсимоти зарраҳои мустаҳкамшударо якранг гардонд. Чжу Циминг ва дигарон. [84] таъсири шакли мавҷи майдони магнитиро ба рӯйпӯш омӯхтааст. Натичахо нишон доданд, ки микросахтии кабати бо рохи ба кор андохтани майдони магнитии импульси тайёршуда баландтар ва коэффи-циенти соиш 31.46 фоиз кам шудааст. Чен ва дигарон. таъсири майдони магнитии устувори SMF, майдони магнитии алтернативии AMF ва майдони магнитии импулси PMF ба хосиятҳои асосии сохтори рӯйпӯш омӯхта ва муайян кард, ки майдони магнитии импулс, майдони магнитии алтернативӣ ва майдони магнитии импулси PAMF метавонад шумораи тарқишҳоро беҳтар кам кунад. ва донаҳоро тоза кунед. Дар байни онҳо, майдони магнитии импулс ба беҳтар шудани сахтӣ таъсири возеҳтар дорад, аммо дар пӯшиш тасмаҳои сегрегатсияи фазаҳои сахт пайдо мешаванд. Сахтии рӯйпӯше, ки дар зери майдони магнитии алтернативӣ омода карда мешавад, нисбатан паст буда, сохтор якрангтар аст. Иҷрои рӯйпӯше, ки дар зери майдони магнитии таркибии импулси алтернативӣ омода шудааст, байни дуи аввал аст. Хунуккунии ёрирасон метавонад донаҳои рӯйпӯшро тоза кунад ва ҳатто қабатҳои аморфӣ бо сахтии аъло ва муқовимат ба фарсудашавӣ тавлид кунад. Технологияи гармидиҳии индуксионӣ инчунин метавонад ба ташаккули марҳилаҳои таҳким дар рӯйпӯш мусоидат кунад ва ҳамзамон аз ташаккули фишори гармии аз ҳад зиёд пешгирӣ кунад, ки барои тайёр кардани қабатҳои бенуксон, сахтии баланд ва ба фарсуда тобовар муфид аст. Чен ва дигарон. пеш аз гармкунӣ ҳамчун воситаи ёрирасон барои тайёр кардани миқдори зиёди TiC ва қабатҳои сахтии баланд дар плитаҳои пӯлоди H13 истифода мешавад. Натиҷаҳои гармидиҳии индуксионии Чжоу ва дигарон нишон доданд, ки манбаи гармии беруна метавонад диапазони раванди пӯшишро васеъ кунад ва суръати сканкунӣ ва суръати ғизодиҳии хок мутаносибан ба 3500 мм / дақиқа ва 120 г / дақиқа зиёд карда шуд. , ки самаранокии тайёр кардани рӯйпӯшро ба таври муассир такмил дод ва рӯйпӯши бе тарқишро дар асоси Fe бо фраксияи массаи WC 20% омода кард. Тадкикоти Чжоу ва дигарон нишон дод, ки дар баробари баланд шудани харорати пеш аз гармкунии субстрат рахнахо дар кабати 24CrNiMoY тадричан бартараф карда шуда, сурохихо хеле кам шуданд. Вақте ки ҳарорати пеш аз гармкунӣ 200 ℃ аст, таносуби массаи байнити гранулӣ ба перлити лат ба 1: 2 наздик аст. Дар айни замон, рӯйпӯш дорои донаҳои хуб, сохтори якхела, сахтии баландтарин ва сахтии беҳтарин мебошад. Хулоса, илова кардани манбаи ёрирасони гармӣ дар ҷараёни пӯшиш метавонад микроструктураи пӯшишро ба таври муассир танзим кунад ва камбудиҳои рӯйпӯшро коҳиш диҳад, аммо вуруди аз ҳад зиёди гармӣ метавонад ба осонӣ боиси ҷамъшавии аз ҳад зиёди гармӣ, афзоиши масрафи энергия ва дағалона кардани донаҳои рӯйпӯш гардад, ки дар натиҷа сахтии пӯшиш кам мешавад. ва муқовимат ба фарсудашавӣ. Мазмуни элементҳои қабати пӯшиш аксар вақт аз омилҳое ба монанди обшавии қабат ва сӯзондан таъсир мерасонад ва тағирёбии мундариҷаи ҳар як элемент бевосита ба иҷрои пӯшиш таъсир мерасонад. Дар айни замон, муайян кардани таркиби пӯшиши рӯйпӯш ва таҳлили сабабҳои тағирёбии таркиб ва хосиятҳои рӯйпӯш аксар вақт намунаи харобиовари рӯйпӯшро талаб мекунад. Истифодаи технологияи мониторинги вайроннашаванда метавонад аз гирифтани намунаҳои харобиовар канорагирӣ кунад ва хароҷоти тадқиқотро коҳиш диҳад. Wang ва дигарон якчанд гурўњи рўйпўшњои дар асоси Ni-и дорои параметрњои гуногун тарҳрезӣ ва спектрҳои дар вақти воқеӣ аз рӯйпӯшҳо ҳаяҷонангезро дар ҷараёни пӯшиш ҷамъоварӣ карданд, таъсири спектри фазаҳои газро ба спектри фазаи моеъ ислоҳ карданд, каҷи калибрченкуниро муқаррар карданд ва системаи мониторинги вақти воқеӣ. Натиљањо нишон медињанд, ки хатои натиљањои мониторинги љисмњои дорои фраксияи массаашон аз 3% дар њавзи гудохта камтар аз 8% аст. Илова бар ин, барои чен кардани хосиятҳои механикии рӯйпӯш намунагирӣ лозим аст. Дар асоси санҷиши омодасозии рӯйпӯши AISI 4140, Ванг ва дигарон. системаи назорати реалии микросахтии минтакаи гудохтаро бо рохи чамъ кардани маълумотхои спектралй мукаррар намуд. Хатогии максималии нисбии байни натиҷаи мониторинг ва сахтии воқеӣ 3.09% аст ва натиҷаи муқоиса дар расми 10 нишон дода шудааст. Сатҳи истифодаи энергияи система ва дақиқии рӯйпӯш ба раванди пӯшидан таъсири муҳим доранд. Куглер ва дигарон. [92] мониторинги муҳити пӯшишро омӯхта, муайян кардааст, ки дар ҷараёни пӯшиш ҳавзи гудохта падидаи равшани сӯхтани элементро нишон дод ва миқдори зиёди аэрозоли заҳролуд, ки аз зарраҳои наномикёси металлҳои вазнин иборат аст, дар назди ҳавзи гудохта бухор шуда, боришот мешавад. Суръати сустшавии аэрозол ба энергияи шуои лазерии пуриктидор ба зиёда аз 10 фоиз расид ва микдори зиёди гармии дар хавзи гудохташуда ва субстрат чамъшударо чараёни хавои мухофи-зат ва чараёни хавои хока-баранда гирифт. Мумкин аст, ки татбиқи технологияи санҷиши вайроннашаванда ва мониторинги онлайн барои тайёр кардани рӯйпӯшҳо, назорати сифат, сарфаи энергия ва ҳифзи муҳити зист аҳамияти калон дорад.
Татбиқи амали механикӣ ба рӯйпӯш дар ҳолати сахтшуда инчунин метавонад кори рӯйпӯшро беҳтар кунад ва микроструктураи рӯйпӯшро беҳтар кунад. Чжао ва дигарон. муайян кард, ки ғалтаки синхронӣ метавонад дендритҳои сутуниро вайрон кунад, якрангии созмонро беҳтар созад, ба боришоти марҳилаҳои мустаҳкам мусоидат кунад, аз тағироти даврии ташкил ва хосиятҳои механикии қабати пӯшиш пешгирӣ кунад ва сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро беҳтар кунад. Ҷорӣ кардани амали механикии беруна як иловаи муҳими назорати тамоми раванди пӯшиш мебошад ва инчунин роҳи нави оптимизатсияи кор ва ташкили рӯйпӯшро таъмин мекунад.
Лазерпӯшӣ як раванди динамикии сахтшавии босуръати ғайримувозинатӣ мебошад, ки аз обшавии хок то ба вуҷуд овардани ҳавзи гудохта, боришоти фазаҳо ва сахтшавии рӯйпӯшҳо, ин раванд бо тағироти мураккаби физикӣ, химиявӣ ва металлургӣ ҳамроҳӣ мекунад. Раванди конденсатсионӣ аксар вақт бо мушкилоти зерин ҳамроҳӣ мекунад: ташаккули фишор ва нуқсонҳо; марҳилаи таҳкими беруна дар рӯйпӯш нобаробар тақсим карда мешавад; микроструктура ва иҷрои рӯйпӯшҳо гуногунанд; дар ҷараёни пӯшиш, ҳавзи гудохта аз тағирёбии раванд ва муҳити беруна таъсири ҷиддӣ мерасонад. Технологияи ёрирасон як воситаи мустақимтарро барои пӯшонидани иҷрои кор ва назорати сифат, мониторинги раванди либоспӯшӣ, санҷиши иҷроиш ва ғайра таъмин мекунад. Он дар танзими ҷараёни маҳлулҳои ҳавзи гудохта, эволютсияи ғалладона, кам кардани камбудиҳо, такмили ташкилӣ ва гомогенизатсияи ташкилӣ ва самаранок бартариҳои назаррас дорад. камбудиҳои таҳқиқоти равандҳо ва моделиронии ҳисоббарорӣ дар оптимизатсия ва омодасозии сифати пӯшишро ҷуброн мекунад. Хулоса, дидан мумкин аст, ки дар оянда технологияи ёрирасон барои кутох кардани мухлати тахкик ва коркарди масолехи тобовар ва ба фарсуда тобовар, такмил додани раванди тайёр кардан, баланд бардоштани самаранокии тайёр кардани пӯшиш аҳамияти бузург хоҳад дошт. истехсолоти саноатй дар асоси процесс. Рушди кунунӣ ва пешбурди технологияи ёрирасон ҳанӯз ҳам бо мушкилоти мутобиқсозӣ ва ҷорӣ кардани идоракунии ададӣ, электрикӣ ва компютерӣ рӯбарӯ аст ва таҳқиқот дар бораи пайваст кардани технологияҳои ёрирасон ва истифодаи саноатии технологияҳои ёрирасон ҳанӯз нисбатан каманд.

Хулосаи 5
Барои таҳия ва татбиқи рӯйпӯшҳои лазерии қабатҳои баландсифат ва ба фарсуда тобовар, чор ҷанбаи тарроҳии хока, раванди пӯшидани лазерӣ, ҳисобкунии оморӣ ва моделиронӣ ва технологияи ёрирасони лазерӣ ҳамдигарро пурра ва пешбарӣ мекунанд. Дар тайёр кардан ва азхудкунии моддии руйпушхои серсахт ва ба фарсуда тобовар мо метавонем кушиш кунем, ки дар оянда корхои тадкикотиро аз чихати зерин давом дихем.
1) Тарҳрезии хока ва рӯйпӯш дар иҷрои пӯшиш нақши ҳалкунанда мебозанд. Тарҳрезии хокаи оқилона метавонад сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии рӯйпӯшро хеле беҳтар кунад. Тарҳрезии номувофиқи хока ва рӯйпӯш метавонад ба осонӣ ба иҷрои пӯшиш аз интизорӣ ё ҳатто нокомӣ оварда расонад. Дар раванди тарҳрезии хока ва таҳқиқоти нави хока, он на танҳо ба таъсири таҳким асос ёфтааст, балки хосиятҳои физикӣ ва химиявии гармии он бояд арзёбӣ, чен ва сабт карда шаванд ва пойгоҳи додаҳои дахлдор таъсис дода шаванд. Дар якҷоягӣ бо маълумоти дахлдор, иҷрои интизории пӯшиш таҳлил карда мешавад ва сохтори пӯшиш ва стратегияи пӯшиш ба таври мақсаднок тарҳрезӣ ва ба нақша гирифта шудааст.
2) Раванди пӯшидани лазерӣ як раванди пайвастагии бисёрсоҳавӣ бо иштироки омилҳои гуногун мебошад, ки бо хок, субстрат, лазер, ҳавзи гудохта, ҷараёни ҳаво ва атмосфера зич алоқаманд аст. Дар айни замон, дар бораи майдони ҳарорат, майдони фишор, майдони ҷараён ва майдони пайвастшавии ҳавзи гудохта таҳқиқотҳои зиёд гузаронида шудаанд, дар ҳоле ки модели интиқоли энергия ва масса ва модели эволютсияи микроструктураи дар раванди пӯшидан иштирокдошта бояд такмил дода шавад. Бо мақсади оптимизатсияи раванди омодасозии рӯйпӯшҳои ба сахтӣ ва ба фарсуда тобовар ва таҳияи системаҳои маводи пӯшиши ба сахтӣ ва ба фарсудашавӣ тобовар, зарур аст, ки тадқиқоти ҳамаҷонибаи моделиронии равандҳои интервентсионии либоспӯшӣ оид ба сахтии баланд ва фарсудашавӣ анҷом дода шавад. рӯйпӯшҳои ба фарсуда тобовар. Дар асоси дақиқӣ ва эътимоднокӣ, хосиятҳои асосии ташкилии қабати пӯшиш тақлид, пешгӯӣ ва оптимизатсия карда мешаванд ва корҳои назариявӣ ва моделиронӣ вобаста ба эволютсияи раванди пӯшиш гузаронида мешаванд, то заминаи назариявӣ барои тадқиқот, татбиқ ва коркарди технологияи лазерӣ пӯшидан.
3) Сифат ва иҷрои пӯшиш ба тарҳрезии раванд ва устувории раванди пӯшиш алоқаманд аст. Технологияҳои гуногуни ёрирасон метавонанд барои оптимизатсияи микроструктура ва сифати сатҳи рӯйпӯш муттаҳид карда шаванд. Илова бар ин, системаи дахлдори мониторинги вақти воқеӣ барои назорат ва танзими ҳарорати ҳавзи гудохта, унсурҳои ҳавзи гудохта, интиқоли мавод ва тағирёбии қувва тавассути сигналҳо ба монанди тасвирҳо, ҳарорат ва спектрҳои плазма муҷаҳҳаз шудааст, то ба ҳадафи устувории сифати молидан ва кам кардани камбудихо. Чорй намудани тачхизоти ёрирасон барои тарацциёти саноатии циемхои лазерй ахамияти калон дошта, барои автоматиконй, информа-цнонй, интеллектуалй ва интеграцияи тачхизоти либоспушй талабхои баландтар ба миён мегузорад.
4) Давраи анъанавии тадқиқот ва коркарди маводи такрорӣ дароз аст. Дар асоси тарроҳии инноватсионӣ, мо метавонем таркиб ва тарҳрезии равандро бо омӯзиши мошинсозӣ ва ҳисоббарории баландсуръат муттаҳид кунем, то таҳқиқоти пурраи раванд, мувозӣ ва параллелӣ анҷом диҳем, пойгоҳи додаҳои хокаеро, ки робитаи байни таркиб, раванд, ташкил ва иҷрои, ва суръат бахшидан ба рушди cladding лазерӣ-сахтии баланд ва ба фарсудашавии тобовар молидани маводи молидани ва дигар системаҳои маводи молидани функсионалии. Ҳангоми кафолат додани он, ки пӯшиш сахтӣ ва муқовимати фарсудашавӣ дорад, мо мувофиқи эҳтиёҷоти мушаххас оид ба пайвастшавӣ, мӯҳлати хастагӣ, муқовимат ба зангзанӣ ва муқовимати оксидшавӣ ба ҳарорати баланд таҳқиқот анҷом медиҳем.