Mevcut buluş, lazer katkılı onarım teknolojisi alanına ve özellikle bir lazer kaplama malzemesine ve bir kalkan makinesi kesicisini güçlendirmek için bir lazer kaplama yöntemine ilişkindir.

Kalkan makineleri çeşitli tünel projelerinin yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Kalkan makinesi kesicisi doğrudan kazı yüzeyine etki eder. Zorlu çalışma ortamı, dengesiz yükü ve büyük darbe yükü nedeniyle kazı işlemi sırasında en kolay hasar gören parçalardan biridir. Karmaşık bir kaya yüzeyi üzerinde çalışırken, kaya kırma istasyon hedefini sağlamak için mekanik itme kuvveti artar ve kesicinin aşınması çok ciddi olur. Aynı zamanda, kalkan makinesinin çalışma ortamının karmaşıklığı nedeniyle kesicinin darbe tokluğu da dikkate alınır. Mevcut kesicinin mekanik özellikleri en yüksek değere ulaştı ve daha fazla iyileştirilmesi zor. Sürtünme ve aşınma teorisi analizine göre sertliğin artması kesicinin aşınma direncini artıracaktır. Şu anda ana takım modifikasyon yöntemi, aşınmaya dayanıklı bir kaplama uygulamaktır.

Yüksek serbestlik derecesine sahip yeni ortaya çıkan bir güçlendirme teknolojisi olarak lazer kaplama teknolojisi, parçaların güçlendirilmesi, parça onarımı ve yeniden imalatı vb. için kullanılabilir. Hızlı ısıtma ve hızlı soğutmanın kombinasyonu, organizasyonun iyileştirilmesine ve güçlendirme etkisinin iyileştirilmesine etkili bir şekilde yardımcı olabilir; kaplama seyreltme oranı düşüktür, bu da kaplama performansının orijinal tasarım amacı ile tutarlı olmasını sağlar; kaplama kaplamasının metalurjik yapışmayı sağlaması kolaydır, bu da aletin gelecekteki işlemlerde güvenilirliğini sağlar; aşınmaya dayanıklı sert parçacıklar sertliği ve aşınma direncini artırırken, tokluğu artırmak ve kırılganlığı önlemek için sert bağlanma fazının oranını kontrol eder. Bununla birlikte, lazer kaplama işlemi, kompozit toz malzemelerin performansı ile sınırlıdır ve kaplama katmanı, lazer kaplamanın kullanımını sınırlayan çatlaklar ve kalıntılar gibi kusurlara eğilimlidir. lazer kaplama kalkan makinesi kesici güçlendirme alanında. Kesici kaya kırma mekanizmasının teorik desteği, kaya parametreleri ve mevcut aşınmaya dayanıklı kaplama katmanı araştırması ile birleştirildiğinde, kalkan makinesi kesicisinin mukavemet, tokluk ve aşınma direncine ilişkin özel gereksinimleri analiz edilir. Kalkan makinesi ocağının sağlamlık ve aşınma direnci konusunda katı gereksinimleri olduğundan, sert bağlanma fazı ve sert aşınmaya dirençli parçacıklardan oluşan ikili mekanizmaya sahip bir lazer kaplama katmanı malzemesinin kullanılması gerekir. Ancak aşınmaya dayanıklı sert parçacıkların kütle oranı arttıkça, kaplama katmanının performansını etkileyen faktörler karmaşık hale gelir ve yerel gerilim konsantrasyonu ve çatlak kaynakları artar.

Özetle, ocak kaplama katmanının iyi yapışma performansını ve mükemmel işlem sonrası performansını sağlama öncülü altında, kalkan makinesinin kullanımını karşılayabilecek güçlü ve tok bir alaşım kaplamanın elde edilmesi çözülmesi gereken acil bir sorundur. Bunun ışığında mevcut buluş özel olarak önerilmektedir.

Yukarıda bahsedilen sorunları çözmek amacıyla mevcut buluş, yukarıda bahsedilen sorunları çözmek amacıyla kalkan makinesi ocağını güçlendirmek için bir lazer kaplama malzemesi ve bir lazer kaplama yöntemi sağlar. Mevcut buluşun esası: büyük taneli küresel tungsten karbürün (çap 50μm-100μm) ve küçük taneli küresel tungsten karbürün (çap 20μm-45μm) demir bazlı alaşım tozuyla karıştırılması ve ardından ocağın yüzeyinin kaplanmasıdır. Toplam tungstenli karbür (WC) oranının kontrol edilmesi ve büyük ve küçük parçacıkların oranının ayarlanmasıyla, küresel tungstenli karbürün her parçacık boyutu aralığının avantajları en üst düzeye çıkarılır ve kaplama katmanının mekanik özellikleri kapsamlı bir şekilde iyileştirilir. WC parçacıkları yüksek sertliğe ve aşınma direncine sahiptir. Kompozit kaplamada sert bir faz olarak, kendi yüksek sertlik (2000HV0.3'ün üzerinde) performansı ve getirdiği ekranlama etkisi, kaplama katmanını etkili bir şekilde güçlendirebilir. Ancak demir bazlı kaplama katmanındaki tungstenli karbürün kütle oranı %50'yi aştığında çatlak hassasiyeti artar. Bu nedenle, koruyucu makine ocağının kullanım gereksinimlerini karşılamak için tungsten karbürün kütle oranının kontrol edilmesi gerekir. Malzeme matrisi, kobalt/nikel malzemelerden tasarruf sağlayan lazer kaplamalı ocak güçlendirme malzemesi elde etmek için yüksek mukavemetli demir bazlı alaşım tozunu kullanır.

Yukarıda belirtilen amaca ulaşmak için mevcut buluş aşağıdaki teknik şemayı benimser:

Bir kalkan makinesinin ocağının güçlendirilmesi için bir lazer kaplama malzemesi olup, bir taban katmanı ve taban katmanı üzerinde kaplanmış aşınmaya dirençli bir katman içerir; taban katmanı demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ile kaplanmıştır, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I küresel tungsten karbür I ve demir bazlı alaşım tozu I'den oluşur, küresel tungsten karbür I'in kütle yüzdesi 25'tir %-35, demir bazlı alaşım tozu I'in kütle yüzdesi %65-%75, küresel tungsten karbür I'de büyük taneli küresel tungsten karbürün küçük taneli küresel tungsten karbüre oranı 3.5:1- 2.5:1, demir bazlı alaşım tozu I C, Si, Cr, Ni, Mo, Mn, Fe'den oluşur, C'nin kütle yüzdesi %0.07-%0.13'tür, Si'nin kütle yüzdesi: %1.2-%2 , Cr'nin kütle yüzdesi: %21-%28, Ni'nin kütle yüzdesi: %12-%20, Mo'nun kütle yüzdesi: %0-%7, Mn'nin kütle yüzdesi: 1.3 %-%0.7 ve bakiye Fe'dir;

Aşınmaya dayanıklı katman, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II'nin kaplanmasıyla oluşturulur, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, küresel tungsten karbür II ve demir bazlı alaşım tozu II içerir, küresel tungsten karbürün kütle yüzdesi II %35 - %45, demir bazlı alaşım tozu I'in kütle yüzdesi %55 - %65, küresel tungsten karbür II'de büyük taneli küresel tungsten karbürün küçük taneli küresel tungsten karbüre oranı 1'dir: 1-1.4:1, demir bazlı alaşım tozu II, C, Si, Cr, Ni, Mo, Mn, Fe içerir, C'nin kütle yüzdesi %0.07-%0.13'tür, Si'nin kütle yüzdesi: %1.2- %2, Cr'nin kütle yüzdesi: %21-%28, Ni'nin kütle yüzdesi: %12-%20, Mo'nun kütle yüzdesi: %0.7-%1, Mn'nin kütle yüzdesi: : %3-%0.7 ve bakiye Fe'dir.

Ayrıca, küresel tungsten karbür I'in kütle yüzdesi %30, demir bazlı alaşım tozu I'in kütle yüzdesi %70, küresel tungstendeki büyük taneli küresel tungsten karbürün küçük taneli küresel tungsten karbüre oranı karbür I 3:1, demir bazlı alaşım tozu I'deki C'nin kütle yüzdesi: %0.1, Si'nin kütle yüzdesi: %1.6, Cr'nin kütle yüzdesi: %23, Ni'nin kütle yüzdesi %14, Mo'nun kütle yüzdesi: %1, Mn'nin kütle yüzdesi: %1 ve bakiye Fe'dir.

Ayrıca küresel tungsten karbür II'nin kütle yüzdesi %40, demir bazlı alaşım tozu II'nin kütle yüzdesi %60'tır, küresel tungstendeki büyük taneli küresel tungsten karbürün küçük taneli küresel tungsten karbüre oranı karbür II 55:45, demir bazlı alaşım tozu II'deki C'nin kütle yüzdesi: %0.1, Si'nin kütle yüzdesi: %1.6, Cr'nin kütle yüzdesi: %23, Ni'nin kütle yüzdesi %14, Mo'nun kütle yüzdesi: %1, Mn'nin kütle yüzdesi: %1 ve geri kalanı Fe'dir.

Ayrıca, büyük taneli küresel tungsten karbür, 50μm-100μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır ve küçük taneli küresel tungsten karbür, 20μm-45μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır. Mevcut buluş aynı zamanda yukarıda açıklandığı gibi lazer kaplama malzemesi için bir lazer kaplama yöntemi de sağlar; bu yöntemde öncelikle kalkan makinesi ocağının yüzeyi üzerine kaplanacak bir taban katmanı olarak demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I kullanılır ve daha sonra demir kaplama yapılır. aşınmaya dayanıklı bir katman olarak taban katmanının üst yüzeyinde tungsten karbür kompozit alaşım tozu II bazlı.

Ayrıca yöntem özellikle aşağıdaki adımları içerir:

Adım 1, substrat ön işlemi
Alt tabaka yüzeyindeki oksitleri çıkarmak için açılı taşlama makinesi kullanın, kaplanacak alan pürüzsüz hale gelinceye kadar kaplanacak yüzeyi zımparalamak için zımpara kağıdı kullanın ve ardından yüzey yağını ve kalan kiri çıkarmak için temizlemek ve kurutmak için aseton kullanın;

Adım 2, toz ön işlemi
Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ve demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, sırasıyla ısıyla koruma ve kurutma için bir vakumlu kurutma fırınına yerleştirilir;

Adım 3, lazer kaplama taban katmanı
Toz besleme, çift namlulu bir toz besleyicinin koaksiyel toz besleme yöntemini benimser ve kurutulmuş demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşımlı toz I ve demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşımlı toz II, tozun farklı toz besleme varillerine yerleştirilir. sırasıyla besleyici ve toz noktası, lazer noktası konumunda birleşecek şekilde ayarlanır;
Yüksek güçlü bir yarı iletken lazer kullanılır ve mekanik kol ve devirme konumlayıcı, lazerin ve ocağın göreceli konumunu koordineli olarak ayarlamak ve ocağın dönüşünü gerçekleştirmek, lazer modunu ve odak uzunluğunu ayarlamak ve iki kaplamak için kullanılır. bir lazer kaplama taban katmanı hazırlamak için iyi bir argon koruyucu atmosfer altında ocağın yüzeyinde demir bazlı tungstenli karbür kompozit alaşım tozu I katmanları;

Adım 4, lazer kaplama aşınmaya dayanıklı katman
Taban katmanının yüzeyi parlatılıp düzleştirilir ve yüzeydeki yabancı maddeler uzaklaştırılır. İşlem tamamlandıktan sonra taban katmanının üst kısmına demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II kullanılarak bir kaplama katmanı hazırlanır.

Ayrıca adım 1'deki alt tabaka H13 çeliğidir.
Ayrıca, adım 3'teki lazer kaplama işlemi parametreleri şunlardır: lazer kaplama gücü 1400 W, nokta çapı 4 mm, tarama hızı 600 mm/dak, örtüşme oranı %40, toz besleme hızı 10.8 g/dak, koruyucu gaz: argon, toz besleme gazı: argon, koruyucu gaz akış hızı 12L/dak olup, taban katmanı kalınlığı 1 mm olacak şekilde hazırlanmıştır.
Ayrıca, adım 4'teki lazer kaplama işlemi parametreleri şunlardır: lazer kaplama gücü 1400 W, nokta çapı 4 mm, tarama hızı 420 mm/dak, örtüşme oranı %40, toz besleme hızı 10.8 g/dak, koruyucu gaz: argon, toz besleme gazı: argon, koruyucu gaz akış hızı 12L/dak olup, aşınmaya dayanıklı katman 1 mm olacak şekilde hazırlanmıştır.

Mevcut buluşun faydalı etkileri aşağıdaki gibidir:
Mevcut buluş, bir kalkan makinesinin azdırma kesicisinin güçlendirilmesi için bir lazer kaplama malzemesi ve bir lazer kaplama yöntemi sağlar. Demir bazlı alaşım, iyi çatlama direncine ve kesici halka alt katmanının mükemmel ıslanabilirliğine sahip bir bağlama fazıdır. Nikel bazlı alaşımlar ve kobalt bazlı alaşımların bağlanma aşamalarıyla karşılaştırıldığında oldukça uygun maliyetli bir seçimdir. Aynı zamanda bağlanma fazını güçlü tutma yeteneğinden dolayı tungsten karbür parçacıklarıyla sinerjistik olarak daha iyi güçlendirilebilir. Tungstenli karbürün şeklinin neden olduğu köşe gerilimini azaltmak için küresel tungstenli karbür seçilir. 20μm-45μm çapındaki tungsten karbür parçacıklarının boyutu küçüktür, metal matrisle geniş bir arayüz alanına sahiptir, arayüz etkisini arttırır ve eşit şekilde dağılır. 50μm-100μm çapındaki tungsten karbür parçacıkları daha iyi güçlendirme etkileri sağlayabilir ve kaplama katmanının taşıma kapasitesini artırabilir.

İlk olarak, 50μm-100μm tungsten karbür tozunun yüksek kütle fraksiyonu, 20μm-45μm tungsten karbür tozunun daha küçük kütle fraksiyonu ile karıştırıldığında, matris alaşımının iyi tokluğu belirli bir dereceye kadar korunabilirken, mukavemet ve sertlik de artacaktır. hala geliştirilebilir. Lazer kaplama katmanındaki 50μm-100μm tungstenli karbür tozunun topaklanması, 20μm-45μm tungstenli karbür tozunun topaklanmasından daha düşük olduğundan, lazeri hazırlamak için tek başına büyük taneli tungstenli karbür tozunun kullanılmasının neden olduğu bariz yerel sertleşme olgusundan farklıdır. kaplama katmanı. Az miktarda küçük taneli 20μm-45μm tungstenli karbür tozu ile kombinasyon, boşlukları daha iyi doldurabilir ve karışımın kalitesinin tekdüzeliğini destekleyebilir. Bu nedenle demir bazlı tungstenli karbür kompozit alaşım tozu I, kompozit lazer kaplama kaplamasında sertleştirici bir rol oynayan taban katmanının hazırlanması için uygundur.

İkincisi, benzer oranlarda 50μm-100μm tungsten karbür tozu ve 20μm-45μm tungstenli karbür tozu karıştırıldığında, daha yüksek bir ortalama sertlik ortaya çıkacak ve daha yüksek bir mukavemet performansı elde edilecek, bu da kalkan makinesinin aşınma direncini önemli ölçüde artırabilecektir. kesici halka. Bu performans karakteristiğine dayanarak demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, kompozit lazer kaplama kaplamasının yüzey katmanının aşınmaya dayanıklı katmanını hazırlamak için uygundur.

Mevcut buluşun yönteminin spesifik uygulama şemasını daha açık bir şekilde göstermek amacıyla, spesifik uygulama şeması ekteki çizimlerle birlikte tanıtılacaktır.
Şekil 1, seçilen alaşım tozunun taramalı elektron mikroskobu görüntüsüdür: (a) demir bazlı alaşım tozunun makroskopik morfolojisidir; (b) karışık boyutlu tungstenli karbür parçacıklarının makroskopik morfolojisidir; (c) 20-45μm tungsten karbür parçacıklarının makroskopik morfolojisidir; (d) 50-150μm tungsten karbür parçacıklarının makroskopik morfolojisidir;

Şekil 2, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşımlı toz lazer kaplama katmanının metalografik görüntüsüdür;

Şekil 3, demir bazlı tungsten karbür kompozit kaplama katmanının taramalı elektron mikroskobu görüntüsüdür;

Şekil 4, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşımlı toz lazer kaplama katmanının sertlik testi sonuçlarının şematik bir diyagramıdır;

Şekil 5, bir bıçak halkası kaplaması akış şemasıdır;

Şekil 6, bıçak halkası kaplama cihazının şematik bir diyagramıdır.

Şekilde: 1, 6KW'lık esnek bir lazer işleme sistemidir, 2, koruyucu makine ocağıdır ve 3, bir konumlayıcıdır.

Özel uygulama yöntemi
Mevcut buluş aşağıda spesifik düzenlemeler aracılığıyla daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır, ancak mevcut buluşun koruma kapsamı bununla sınırlı değildir.
Aşağıdaki örneklerde demir bazlı alaşım tozlarının tümü aynı atomizasyon yöntemiyle hazırlanmakta ve elenerek 50-100μm parçacık boyutunda tozlar elde edilmektedir. Toz morfolojisi Şekil 1(a)'da gösterilmektedir. Aşağıdaki örneklerdeki tungstenli karbürün tamamı Şekil 1(b)'de gösterildiği gibi küresel döküm tungstenli karbürdür; küçük parçacıklı küresel tungstenli karbür, Şekil 20(c)'de gösterildiği gibi 45μm-1μm parçacık boyutuna sahiptir; büyük parçacıklı tungstenli karbür tozu, Şekil 50(d)'de gösterildiği gibi 100μm-1μm parçacık boyutuna sahiptir. Demir bazlı alaşım tozu ve tungstenli karbür, vakumlu bilyalı öğütme yoluyla karıştırılır.

Örnek 1
Bu düzenlemedeki lazer kaplama malzemesi bir taban katmanını ve taban katmanı üzerinde kaplanmış aşınmaya dirençli bir katmanı içerir. Taban katmanı, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I, küresel tungsten karbür I ve demir bazlı alaşım tozu I içerir. Küresel tungsten karbür I %30'a karşılık gelir; bazlı alaşım tozu I %70'i oluşturur ve küresel tungsten karbür I'de büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 3:1'dir;
Aşınmaya dayanıklı katman demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, küresel tungsten karbür II ve demir bazlı alaşım tozu II'yi içerir. Küresel tungstenli karbür II %40'ı, demir bazlı alaşım tozu II ise %60'ı oluşturur ve büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 55:45'tir.
Yukarıda bahsedilen demir bazlı alaşım tozu I ve demir bazlı alaşım tozu II, aynı demir bazlı alaşım tozunu kullanır ve bileşim kütle yüzdesi C: %0.1, Si: %1.6, Cr: %23, Ni: 12'dir. %, Mo: %1, Mn: %1, bakiye ise Fe'dir.
Yukarıda bahsedilen büyük taneli küresel tungsten karbür, 50μm-100μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır ve küçük taneli küresel tungsten karbür, 20μm-45μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır.
Tek geçişli lazer kaplama güçlendirme testi, kalkan makinesi ocak alt tabaka malzemesi üzerinde gerçekleştirildi ve özel çalışma yöntemi aşağıdaki gibidir:
Kaplama alt katmanı ön işlemi: Ocak kesici halkası, kaplama alt katmanı olarak kullanılır ve özel malzeme H13 çeliğidir. Şekil 6'ya bakıldığında, kesici halka konumlayıcıya kelepçelenir ve yüzeydeki oksit açılı taşlamayla çıkarılır. Kaplama yapılacak yüzey sırasıyla 80 mesh, 240 mesh ve 500 mesh zımpara ile parlatılır ve daha sonra yüzeyde kalan yağ ve pasın giderilmesi için asetonla temizlenip kurutulur.
Kaplama tozu ön işlemi: Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ve demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II'yi 130 saat boyunca 2°C'de vakumlu kurutma fırınına yerleştirin. Toz, çift namlulu bir toz besleyicinin koaksiyel toz besleme yöntemiyle beslenir. Kurutulmuş demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ve demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, toz besleyicinin farklı toz besleme varillerine yerleştirilir ve toz noktaları, lazer noktası konumunda birleşecek şekilde ayarlanır.
Taban katmanı kaplama işlemi: Pozisyoner hızını, ocağın dış çevresel dönüş hızı 600 mm/s'ye eşit olacak, toz besleme hızı 10.8 g/dak, lazer gücü 1400 W olacak şekilde ayarlayın, taban katmanı kalınlığı yaklaşık 1 mm, koruyucu gaz argondur, toz besleme gazı argondur ve koruyucu gaz akış hızı 12L/dak'dır. Hafif toz noktalarının yakınsamasını sağlamak için her kaplama katmanından sonra odak uzaklığını yeniden ayarlayın. İki kat taban katmanının kaplanması.
Aşınmaya dayanıklı katman kaplama işlemi: Taban katmanının yüzeyi parlatılır ve düzleştirilir ve yüzeydeki yabancı maddeler uzaklaştırılır; İşlemden sonra aşınmaya dayanıklı katman hazırlanır. Taban katmanının üst kısmında demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II kullanılarak iki kat kaplama katmanı hazırlanır. Pozisyoner hızı, ocağın dış çevresel dönüş hızı 600 mm/s, toz besleme hızı 10.8 g/dak, lazer gücü 1400 W olacak şekilde ayarlanır ve aşınmaya dayanıklı katman hazırlanır. Aşınmaya dayanıklı tabakanın kalınlığı yaklaşık 1mm olacak şekilde hazırlanmıştır.
İşlem sonrası: Kaplamadan sonraki kaplama katmanı, renk kusuru tespitine tabi tutulur. Kusur tespit sonuçları, kaplamada belirgin çatlak kusurlarının olmadığını ve kaplama katmanının iyi kalitede olduğunu göstermektedir. Kaplamadan sonra bıçak halkası 260 saat boyunca 4°C'de bir ısıl işlem fırınına yerleştirilir ve daha sonra lazer kaplama sırasında farklı malzeme büzülme oranlarının neden olduğu artık gerilimi ortadan kaldırmak için fırında soğutulur. Ocak yüzeyindeki tek geçişli kaplama katmanından tel kesme yoluyla numune alınır. Daha sonra, kaplamadan sonra ocak kaplama katmanındaki tungstenli karbürün bağlanması üzerinde metalografik ve taramalı elektron mikroskobu gözlemleri yapıldı. Sonuçlar Şekil 2 ve 3'te gösterilmektedir. Tungstenli karbür matrise iyi bir şekilde bağlanmıştır ve yoğun bir yapıya sahiptir. Tungsten karbür şekli küresel kalır. Bu işlem altında tungstenli karbürün termal hasar olgusu etkili bir şekilde kontrol edilir ve kırılgan fazların oluşumu azaltılır. Numunenin sertliği test edilmiş ve sonuçlar Şekil 4'te gösterilmektedir. Sertlik, alt tabakaya kıyasla önemli ölçüde iyileştirilmiştir.

Örnek 2
Bu düzenlemede, lazer kaplama malzemesi bir taban katmanını ve taban katmanı üzerinde kaplanmış aşınmaya dirençli bir katmanı içerir. Taban katmanı, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I, küresel tungsten karbür I ve demir bazlı alaşım tozu I içerir. Küresel tungsten karbür I, %25'e karşılık gelir; demir bazlı alaşım tozu I %75'i oluşturur ve küresel tungsten karbür I'de büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 3.5:1'dir.
Aşınmaya dayanıklı katman, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II'nin kaplanmasıyla oluşturulur. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, küresel tungsten karbür II ve demir bazlı alaşım tozu II içerir. Küresel tungstenli karbür II %35'i, demir bazlı alaşım tozu II ise %65'i oluşturur ve büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 1:1'dir.
Yukarıda bahsedilen demir bazlı alaşım tozu I ve demir bazlı alaşım tozu II, aynı demir bazlı alaşım tozunu kullanır ve bileşim kütle yüzdesi C: %0.07, Si: %1.2, Cr: %28, Ni: 14'dir. %, Mo: %1, Mn: %1.3, bakiye ise Fe'dir.
Yukarıda bahsedilen büyük taneli küresel tungsten karbür, 50μm-100μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır ve küçük taneli küresel tungsten karbür, 20μm-45μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır.
Toz işleme, numune hazırlama ve test yöntemleri Örnek 1'e atıfta bulunmaktadır. Testten sonra, element oranının sertliği nispeten yüksektir, aşınmaya dayanıklı katmanın ortalama sertliği 795HV0.3'e ulaşır ve taban katmanının ortalama sertliği, 662HV0.3.

Örnek 3
Bu düzenlemedeki lazer kaplama malzemesi bir taban katmanını ve taban katmanı üzerinde kaplanmış aşınmaya dirençli bir katmanı içerir. Taban katmanı, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I, küresel tungsten karbür I ve demir bazlı alaşım tozu I içerir. Küresel tungsten karbür I, %35'e karşılık gelir; demir bazlı alaşım tozu I %65'i oluşturur ve küresel tungsten karbür I'de büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 2.5:1'dir.
Aşınmaya dayanıklı katman, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II'nin kaplanmasıyla oluşturulur. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, küresel tungsten karbür II ve demir bazlı alaşım tozu II içerir. Küresel tungstenli karbür II %45'i, demir bazlı alaşım tozu II ise %55'i oluşturur ve büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 1.4:1'dir.
Yukarıda bahsedilen demir bazlı alaşım tozu I ve demir bazlı alaşım tozu II, aynı demir bazlı alaşım tozunu kullanır ve bileşim kütle yüzdesi C: %0.13, Si: %1.2, Cr: %21, Ni: 14'dir. %, Mo: %0.7, Mn: %1, bakiye ise Fe'dir.
Yukarıda bahsedilen büyük taneli küresel tungsten karbür, 50μm-100μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır ve küçük taneli küresel tungsten karbür, 20μm-45μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır.
Toz işleme, numune hazırlama ve test yöntemleri Örnek 1'e atıfta bulunmaktadır. Testten sonra, aşınmaya dirençli katmanın ortalama sertliği 675HV0.3 ve taban katmanının ortalama sertliği 507HV0.3'tür. Bu örnek iyi bir darbe tokluğu performansına sahiptir.

Örnek 4
Bu düzenlemedeki lazer kaplama malzemesi bir taban katmanını ve taban katmanı üzerinde kaplanmış aşınmaya dirençli bir katmanı içerir. Taban katmanı, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I, küresel tungsten karbür I ve demir bazlı alaşım tozu I içerir. Küresel tungsten karbür I %30'a karşılık gelir; bazlı alaşım tozu I %70'i oluşturur ve küresel tungsten karbür I'de büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 3:1'dir;
Aşınmaya dayanıklı katman demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, küresel tungsten karbür II ve demir bazlı alaşım tozu II'yi içerir. Küresel tungstenli karbür II %40'ı, demir bazlı alaşım tozu II ise %60'ı oluşturur ve büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 55:45'tir.
Yukarıda bahsedilen demir bazlı alaşım tozu I ve demir bazlı alaşım tozu II, aynı demir bazlı alaşım tozunu kullanır ve bileşim kütle yüzdesi C: %0.1, Si: %2, Cr: %23, Ni: 20'dir. %, Mo: %1, Mn: %0.7, bakiye ise Fe'dir.
Yukarıda bahsedilen büyük taneli küresel tungsten karbür, 50μm-100μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır ve küçük taneli küresel tungsten karbür, 20μm-45μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır.
Toz işleme, numune hazırlama ve test yöntemi Örnek 1'e bakın. Testten sonra, büyük taneli tungstenli karbür oranı arttığında, tungstenli karbür ile kaplama katmanındaki erimiş havuz arasındaki göreceli temas alanı azalır ve termal hasar azalır. tungsten karbür daha da kontrol edilir.

Örnek 5
Bu örnekte, lazer kaplama malzemesi bir taban katmanını ve taban katmanı üzerinde kaplanmış aşınmaya dirençli bir katmanı içerir. Taban katmanı, demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu I, küresel tungsten karbür I ve demir bazlı alaşım tozu I içerir. Küresel tungsten karbür I %35'e karşılık gelir; bazlı alaşım tozu I %65'i oluşturur ve küresel tungsten karbür I'de büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 2.5:1'dir.
Aşınmaya dayanıklı katman demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II ile kaplanmıştır. Demir bazlı tungsten karbür kompozit alaşım tozu II, küresel tungsten karbür II ve demir bazlı alaşım tozu II'yi içerir. Küresel tungstenli karbür II %45'ı, demir bazlı alaşım tozu II ise %55'ı oluşturur ve büyük taneli küresel tungstenli karbürün küçük taneli küresel tungstenli karbüre oranı 1.4:1'tir.
Yukarıda bahsedilen demir bazlı alaşım tozu I ve demir bazlı alaşım tozu II, aynı demir bazlı alaşım tozunu kullanır ve bileşim kütle yüzdesi C: %0.1, Si: %1.6, Cr: %21, Ni: 14'dir. %, Mo: %1.3, Mn: %1, bakiye ise Fe'dir.
Yukarıda bahsedilen büyük taneli küresel tungsten karbür, 50μm-100μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır ve küçük taneli küresel tungsten karbür, 20μm-45μm çapında bir tungsten karbür parçacığıdır.
Toz işleme, numune hazırlama ve test yöntemi Örnek 1'e bakın.
Düzenlemelerin beş numunesi ve H13 substratı, renk kusuru tespit testlerine tabi tutuldu ve sonuçlar, kaplama katmanında hiçbir makro çatlak kusurunun bulunmadığını gösterdi; Charpy sarkaç darbe dayanıklılık testi her bir düzenleme üzerinde gerçekleştirildi ve darbe emme enerjisi sonuçlarının tümü, kesici halka alt tabaka malzemesini aştı; oda sıcaklığında kayma sürtünmesi ve aşınma testi gerçekleştirilmiştir ve veriler aşağıdaki tabloda gösterilmektedir: Örnek 1 (7.95E-6), Örnek 2 (1.26E-5), Örnek 3 (2.80E-5), Örnek 4 (5.34E-5), Örnek 5 (3.90E-6), H13 substratı (1.83E-4).
Özetle, demir bazlı kompozit alaşım tozuyla hazırlanan lazer kaplama katmanı, ocağın yüzey performansını etkili bir şekilde iyileştirebilir, karmaşık kaya koşullarındaki çalışma ihtiyaçlarını karşılayabilir, nikel ve kobalt gibi metallerin tüketimini azaltabilir, zamandan tasarruf edebilir. Kalkan tüneli açma sırasında kesicilerin değiştirilmesi, kalkan makinesinin çalışma verimliliğini artırır ve iyi ekonomik faydalar sağlar.