Teknologi Pengubahsuaian Permukaan Laser Aloi Titanium

Pelindapkejutan permukaan laser terutamanya menggunakan pancaran laser tenaga tinggi untuk menyinari permukaan logam atau aloi, dan kesan haba yang dihasilkan menjadikan permukaan substrat membentuk proses pemanasan pepejal yang tidak melebihi takat lebur. Pada masa yang sama, transformasi fasa diperkukuh pada permukaan logam dengan menggunakan kehadiran transformasi isomer dalam bahan matriks digabungkan dengan pemanasan laser dan kesan penyejukan diri bahan. Bagi aloi titanium, terdapat kajian dalam bidang ini di dalam dan luar negara sejak awal abad ke-20. Dai Zhendong et al. meningkatkan kekerasan aloi titanium TC11 dengan ketara dengan cara pelindapkejutan laser pengimbasan permukaan, dan pekali geserannya boleh dikurangkan kepada 0 asal.2 ~ 0.3, dan rintangan haus resah meningkat sebanyak 123 kali ganda, yang sangat bertambah baik. sifat permukaan aloi. Struktur permukaan dan sifat aloi titanium TC11 telah dioptimumkan oleh Zhang Hong et al. Keputusan menunjukkan bahawa pelindapkejutan laser boleh menapis struktur permukaan dengan jelas, dan meningkatkan kekerasan dan rintangan haus. Zhang Qi et al., melalui kajian pelbagai aloi titanium yang dirawat dengan pelindapkejutan sendiri laser dan pemejalan cepat, mengesahkan bahawa rawatan pelindapkejutan diri bukan sahaja memperhalusi struktur dan butiran aloi, tetapi juga menjadikan komposisi kimia permukaan lebih homogen. , dan nisbah pengasingan selepas pelindapkejutan boleh dikurangkan daripada keadaan asal 1.28 kepada 1.04, dan tiada lubang, retak dan kecacatan lain ditemui dalam lapisan pelindapkejutan. Permukaan aloi yang licin dan seragam boleh diperolehi.

Pencairan semula permukaan laser adalah kaedah untuk mencairkan dan menguatkan permukaan substrat dengan cepat dengan memancarkan permukaan bahan di bawah perlindungan atmosfera argon, untuk memperhalusi struktur dan meningkatkan prestasi bahan. Guo Chun et al. menjalankan rawatan pencairan semula laser pada permukaan aloi TC4 oleh pancaran laser. Selepas pemerhatian mikroskopik, struktur permukaan matriks telah diperhalusi, dan sifat permukaan seperti kekerasan dan rintangan haus juga bertambah baik dengan ketara. Di samping itu, sesetengah penyelidik menggunakan laser Nd∶YAG untuk mencairkan semula permukaan aloi TiNi, dan lapisan pelapisan dan gabungan metalurgi matriks adalah baik, boleh membentuk filem pempasifan yang berterusan dan padat, dan rintangan kakisan dipertingkatkan dengan ketara. Dengan rawatan pencairan semula permukaan laser bagi titanium tulen industri TA2, Dai Jingjie percaya bahawa peningkatan rintangan haus permukaan adalah disebabkan oleh herotan kekisi, pengukuhan kristal halus dan pengukuhan kehelan yang disebabkan oleh proses lebur. Walau bagaimanapun, pencairan semula permukaan tidak meningkatkan prestasi semua bahan aloi titanium, dan prestasinya juga mungkin merosot. Keputusan menunjukkan bahawa butiran yang terbentuk oleh peleburan permukaan laser aloi titanium TA15 adalah kasar secara tidak normal.

Pembaikan permukaan laser boleh diklasifikasikan sebagai cabang teknologi pembaikan pembentukan laser, dan ia juga merupakan sintesis teknologi pembentukan laser dan teknologi pelapisan laser, yang merupakan aplikasi dan pembangunan lanjut dalam bidang pembaikan bahagian logam. Kecacatan permukaan aloi titanium dan titanium boleh dihapuskan dengan menggunakan teknologi pembaikan permukaan laser. Keretakan pada permukaan aloi titanium boleh disembuhkan dengan pembaikan laser. Selepas pembaikan laser, nilai kekerasan matriks di sekeliling zon diubah suai meningkat, dan lengkung kekerasan antara zon diubah suai dan zon terjejas haba adalah agak rata.

Pengaloian permukaan laser ialah kaedah yang menggunakan pancaran laser tenaga tinggi untuk memanaskan dan mencairkan permukaan bahan dengan cepat untuk menggalakkan tindak balas pengaloian permukaan, untuk meningkatkan sifat permukaan aloi, yang boleh dibahagikan kepada pengaloian gas permukaan dan pengaloian serbuk permukaan.

Gas yang diperkenalkan oleh pengaloian gas adalah terutamanya N2 atau campurannya, juga dikenali sebagai gas nitriding laser. Ia berada dalam suasana nitrogen, penggunaan pancaran laser tenaga tinggi untuk mengaktifkan atom nitrogen, tindakan suhu tinggi untuk mencairkan permukaan bahan, atom N aktif dan fasa cecair kolam lebur logam Tindak balas mengaloi, membentuk keras. fasa TiN.

Pelapisan permukaan laser juga boleh dikelaskan sebagai teknologi pengubahsuaian permukaan, adalah asas pembaikan permukaan laser. Ia adalah penggunaan pancaran laser ketumpatan tenaga tinggi untuk menambah bahan salutan dan permukaan substrat bersama-sama teknologi lebur, pada permukaan asas untuk membentuk bahan salutan dan substrat gabungan metalurgi yang baik lapisan salutan.

Proses pelapisan laser disertai dengan pengaloian laser, tetapi berbanding dengan pengaloian laser yang mudah, bahan lapisan pelapis tidak dicampur sepenuhnya dengan tindak balas matriks kepada pengaloian, yang dapat mencerminkan dengan lebih baik sifat-sifat khas bahan pelapis. Pada masa ini, terdapat banyak sistem bahan yang digunakan untuk pelapisan laser titanium dan aloi titanium, termasuk C, B, N, Si dan Ni. Mengikut komposisi dan sifat lapisan pelapisan, salutan yang disediakan boleh dibahagikan kepada salutan tahan haus, salutan tahan pengoksidaan suhu tinggi, salutan biologi dan salutan penghalang haba.

5.1 Salutan kalis haus

Rintangan haus aloi titanium adalah lemah berbanding dengan sifat-sifat lain, jadi pengubahsuaian permukaan laser lebih menumpukan pada meningkatkan rintangan haus matriks. Secara umum, lebih tinggi kandungan fasa keras dalam salutan tahan haus, lebih tinggi kekerasan dan lebih baik rintangan haus. Terdapat banyak bahan pelapis yang boleh meningkatkan rintangan haus aloi titanium, termasuk B, C, Ni, Si, B4C, Cr2C3, TiC, BN, SiC, TiB, TiB2 dan Al2O3.

5.2 Salutan antioksidan

Bahagian struktur untuk aplikasi kejuruteraan selalunya dalam perkhidmatan jangka panjang di bawah keadaan suhu tinggi. Untuk mengurangkan atau mengelakkan tindak balas kimia atau elektrokimia antara O, S, N dan unsur-unsur lain dalam suasana kerja suhu tinggi dan matriks, lapisan pelindung suhu tinggi yang padat biasanya dibina pada permukaan untuk melindungi matriks daripada menjadi. musnah.

5.3 Salutan penghalang terma

Suhu operasi dalam aeroangkasa, enjin turbin gas dan persekitaran lain telah mencapai suhu had bahan aloi super. Salutan penghalang haba bahan aloi menggabungkan prestasi bahan logam dengan kelebihan rintangan suhu tinggi bahan seramik untuk memainkan peranan penebat haba bahan seramik supaya bahagian boleh berfungsi secara normal di bawah keadaan suhu tinggi.

5.4 Salutan Biologi

Salutan bioaktif didepositkan pada permukaan aloi titanium oleh teknologi pelapisan laser, yang menjadikan implantasi aloi titanium menunjukkan biokompatibiliti yang lebih baik.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. ialah syarikat berteknologi tinggi yang mengkhusus dalam R&D, pembuatan dan penjualan mesin pelapisan laser automatik, mesin pelapisan laser berkelajuan tinggi, mesin pelindapkejutan laser, mesin kimpalan laser dan peralatan percetakan 3D laser. Produk kami adalah kos efektif dan dijual di dalam dan luar negara. Jika anda berminat dengan produk kami, sila hubungi kami di bob@gshenglaser.com.