激光熔覆层裂纹产生的原因
激光熔覆是一个快速加热和快速冷却的过程。在短时间内,熔覆材料和基底需要先熔化成液态,再由液态转变成固态。在这个过程中,熔覆层受到外界的约束产生内应力,当内应力超过熔覆层的屈服强度时,就会产生裂纹。裂纹引起的残余内应力主要包括热应力、微结构应力和约束应力,其中热应力对裂纹的影响大。
(1)热应力
由于熔覆层温度与室温有较大的温差,不同材料的热膨胀系数不同,熔覆层的冷却收缩率也不同,收缩率差异产生的应力就是热应力。曾通过模拟多通道激光熔覆的分析表明,激光熔覆过程中熔覆层热胀冷缩,导致熔覆层变形和热应力不一致。
(2)组织应力
在整个激光熔覆过程中,熔覆材料和基体的表面熔化成液态金属,液态金属结晶成固态金属,熔覆层最终冷却凝固,由于微观组织的不均匀转变而产生的内应力。
(3)约束应力
其形成原因有二:一是由于激光熔覆是一个快冷快热的过程,熔池中先熔化的材料受热膨胀,受到周围冷却器基体的约束,产生压应力;其次,在固态冷缩过程中,加热的复合涂层在其他部分受到较冷基体的约束,产生拉应力。研究表明,激光熔覆中韧性远小于脆性引起的拉应力是产生裂纹的主要原因。
下一篇:焊接机器人的具体分类
- 凡本网注明"来源:机床商务网"的所有作品,版权均属于机床商务网,转载请必须注明机床商务网,//www.jc35.com/。违反者本网将追究相关法律责任。
- 企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
- 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。