Лазерне наплавлення - це новий вид технології нанесення покриттів. Це високотехнологічна технологія, що включає світло, механіку, електрику, матеріали, виявлення та контроль. Це важлива допоміжна технологія для передових технологій виробництва лазерів і може вирішити проблеми, які не можуть вирішити традиційні методи виробництва. Це високотехнологічна технологія, яка підтримується і пропагується державою. В даний час технологія лазерного наплавлення стала одним із важливих засобів для підготовки нових матеріалів, швидкого та прямого виготовлення металевих деталей та екологічного відновлення металевих деталей, що вийшли з ладу. Він широко використовується в авіації, нафтовій промисловості, автомобілях, машинобудуванні, суднобудуванні та виробництві форм. та інші галузі. З метою сприяння індустріалізації технології лазерного наплавлення дослідники з усього світу провели систематичні дослідження ключових технологій, задіяних у лазерному наплавленні, і досягли значного прогресу. Існує велика кількість досліджень, статей на конференціях і патентів у країні та за кордоном, які представляють технологію лазерної облицювання та її нові застосування: у тому числі обладнання для лазерної облицювання, матеріали, процеси, моніторинг та контроль, перевірку якості, симуляцію та моделювання процесів тощо. Але поки що технологія лазерного покриття не може бути застосована промислово у великих масштабах. Аналізуючи причини, можна виділити такі фактори, як чинники, орієнтовані на уряд, обмеження на зрілість самої технології лазерного покриття та ступінь визнання технології лазерного покриття всіма секторами суспільства. Тому, щоб досягти всебічного промислового застосування технології лазерного покриття, ми повинні підвищити публічність, керуватися ринковим попитом, зосередитися на прориві ключових факторів, які обмежують розвиток, і вирішити ключові технології, задіяні в інженерних додатках. Я вважаю, що в найближчому майбутньому сфери застосування та інтенсивність технології лазерного покриття будуть продовжувати розширюватися.

Ось кілька прикладів застосування лазерного покриття: сфокусована щільність потужності лазерного променя може досягати 1010~12 Вт/см2, а швидкість охолодження матеріалу може досягати 1012 К/с. Ця комплексна характеристика не тільки надає можливості для розвитку нових дисциплін у матеріалознавстві. Це забезпечує міцну основу та безпрецедентний інструмент для реалізації нових матеріалів або нових функціональних поверхонь. Розплав, створений лазерним наплавленням, знаходиться далеко від рівноважного стану швидкого охолодження за високих градієнтів температури, що призводить до утворення великої кількості перенасичених твердих розчинів, метастабільних фаз і навіть нових фаз у структурі затвердіння, що має підтверджено великою кількістю досліджень. Він забезпечує нові термодинамічні та кінетичні умови для виготовлення функціонально градуйованих in-situ автогенних композитних шарів, зміцнених частинками. У той же час, підготовка нових матеріалів за технологією лазерного наплавлення є важливою основою для ремонту та відновлення деталей, що вийшли з ладу в екстремальних умовах і безпосереднього виготовлення металевих деталей. Він отримав велику увагу та багатогранні дослідження з боку наукового співтовариства та підприємств у всьому світі. В даний час технологія лазерного плакування може бути використана для виготовлення композиційних матеріалів на основі заліза, нікелю, кобальту, алюмінію, титану, магнію та інших металевих матриць. Функціональна класифікація: можуть бути виготовлені покриття з однією або кількома функціями, такими як зносостійкість, стійкість до корозії, стійкість до високих температур тощо, а також спеціальні функціональні покриття. З точки зору матеріальної системи, яка становить покриття, воно розвинулося від системи бінарного сплаву до багатокомпонентної системи. Розробка складу сплаву та багатофункціональність багатокомпонентних систем є важливими напрямками розвитку для отримання нових матеріалів методом лазерного наплавлення в майбутньому. Нове дослідження показує, що металеві матеріали на основі сталі домінують у інженерних сферах моєї країни. При цьому руйнування металевих матеріалів (такі як корозія, знос, втома тощо) здебільшого відбуваються на робочій поверхні деталей, і поверхня потребує зміцнення. Для того, щоб відповідати умовам експлуатації заготовки, використання великих шматків композитних матеріалів на основі сталі, що генеруються на місці, зміцнених частинками, не тільки витрачає матеріал, але й є надзвичайно дорогим. З іншого боку, при дослідженні природних біоматеріалів з точки зору біоніки, їхній склад щільний зовні та розріджений усередині, а їхні властивості тверді зовні та міцні всередині. Крім того, розріджена щільність, жорстка в'язкість змінюється градієнтом ззовні всередину. Властивості природних біоматеріалів Особлива структура забезпечує відмінні експлуатаційні властивості.

Відповідно до особливих умов експлуатації та вимог до характеристик інженерних матеріалів, існує нагальна потреба в розробці нових композиційних матеріалів із металевою матрицею поверхні з міцними та жорсткими комбінаціями та градієнтними характеристиками. Таким чином, використання лазерної оболонки для приготування градієнтних функціональних на місці самогенерованих композитів з металевою матрицею, армованих частинками, які металургійно з’єднані з підкладкою, є не тільки нагальною потребою в інженерній практиці, але й неминучою тенденцією в розвитку технології лазерної модифікації поверхні. . Повідомлялося, що технологія лазерного плакування готує in situ автогенні армовані частинками металеві матричні композити та функціонально сортовані матеріали, але більшість із них залишається на етапі аналізу структури та ефективності, контролю параметрів процесу, розміру, відстані та об’ємного співвідношення фаза підкріплення. Вона ще не досягла контрольованого рівня. Функція градієнта формується через багатошарове покриття, і неминуче виникає проблема слабкого зв’язку між шарами. Попереду ще довгий шлях до практичності. Використання технології лазерної оболонки для виготовлення поверхневих композиційних матеріалів на основі металу з контрольованим розміром частинок, кількістю та розподілом, відповідним чином узгодженою міцністю та в’язкістю, а також інтеграція функцій градієнта та зміцнення частинок, що генерується на місці, є важливим напрямком розвитку в майбутньому. Зміст дослідження включає:

1. Технологія, засоби та принципи проектування складу, структури та виконання облицювальних матеріалів та технології керування виконанням процесу.
2. Встановлення термодинамічних і кінетичних моделей виділення фази зміцнення частинками, росту та зміцнення функціонально градованих автогенних композитів з металевою матрицею, зміцнених частинками, виготовлених лазерним наплавленням.
3. . Морфологія, структура, функція та композиційний біонічний дизайн і технологія контролю розміру, кількості та розподілу фаз, посилених частинками.
4. Дослідження принципів, ключових факторів і методів процесу контролю складу, структури та градієнта продуктивності.
5. Спостереження, аналітичний контроль та характеристика макро- та мікроінтерфейсів; аналіз і виявлення звичайних властивостей функціонально градуйованих in-situ армованих частинками металевих матричних композитів, а також поведінки зношування та механізмів руйнування за різних робочих умов. Прорив у змісті цих досліджень може вирішити проблему невідповідності сумісності між покриттям і підкладкою та схильність до тріщин, а також сприяти розширенню області застосування технології лазерного покриття.