Углубленный анализ процесса лазерной наплавки: принципы, классификация и выбор материалов.

Технология лазерной наплавки представляет собой передовой метод обработки поверхностей. Ее принцип заключается в тщательном позиционировании выбранного покрытия на поверхности подложки в различных формах наполнителя. Под воздействием высокоэнергетического лазерного луча расплавляется не только само покрытие, но и тонкий слой поверхности подложки. Благодаря быстрой кристаллизации создается поверхностное покрытие с чрезвычайно низкой степенью разбавления. Это покрытие образует металлургическую связь с материалом подложки, что имеет решающее значение, поскольку может значительно улучшить множество свойств поверхности подложки. Например, оно может значительно повысить износостойкость, позволяя компонентам выдерживать большее трение; повысить коррозионную стойкость, защищая материалы от химического воздействия; улучшить термостойкость и стойкость к окислению, позволяя деталям работать в высокотемпературных и окислительных средах; и даже изменить электрические свойства.

В зависимости от природы материала, используемого для лазерной наплавки, и способа его взаимодействия с лазерным лучом, распространенные технологии лазерной наплавки можно разделить на категории. Технология лазерной наплавки с коаксиальной подачей порошка обычно использует полупроводниковый волоконный лазер и дисковый газоподатчик порошка. Наплавочная головка имеет круглое пятно с центральным световым потоком и либо кольцевую подачу порошка, либо многолучевую подачу порошка вокруг луча, а также специальный канал для защитного газа. В процессе наплавки порошковый луч, лазерный луч и поток защитного газа сходятся в одной точке, создавая расплавленную ванну в фокусе. По мере перемещения наплавочной головки и заготовки относительно друг друга на поверхности заготовки постепенно формируется непрерывное высококачественное покрытие. Технология лазерной наплавки с параксиальной подачей порошка, также известная как технология лазерной наплавки с боковой подачей порошка, имеет свои уникальные характеристики в механизмах подачи порошка и взаимодействия луча. Технология высокоскоростной лазерной наплавки, иногда называемая сверхвысокоскоростной лазерной наплавкой, направлена ​​на достижение более высоких скоростей нанесения покрытия при сохранении его качества. Технология высокоскоростной проволочной лазерной наплавки использует материалы в форме проволоки, что представляет собой иной подход по сравнению с методами наплавки на основе порошка. Каждый из этих методов имеет свои сценарии применения и преимущества, что делает лазерную наплавку очень универсальной и адаптируемой технологией в различных отраслях промышленности.