Technoleg Atgyweirio Wyneb o Rolio Llawes Cast trwy Gladin Laser Cyflymder Uchel

Mewn castio taflen alwminiwm a chynhyrchu rholio, y llawes rholio castio yw'r brif ran waith. Pan fydd mewn gwasanaeth, mae wyneb llawes y gofrestr yn destun rhyngweithio tymheredd a llwyth uchel, sy'n aml yn effeithio ar fywyd y gwasanaeth ac ansawdd y plât alwminiwm oherwydd ymddangosiad cynnar pyllau gwisgo, craciau a gwisgo. Gall pris llawes rholer gyrraedd cannoedd o filoedd o yuan fesul set. Os bydd yn methu'n rhy gynnar, bydd yn sicr yn cynyddu costau cynhyrchu ac nid yw'n ffafriol i wella manteision economaidd mentrau cynhyrchu. Arwyneb weldio yw'r dull atgyweirio traddodiadol o llawes gofrestr, ond mae ei drosglwyddo gwres mawr yn arwain at anffurfio y matrics ac yn effeithio ar yr effaith atgyweirio. Er mwyn datrys y broblem hon, cyflwynodd llawer o arbenigwyr ac ysgolheigion y dull o gladin laser i atgyweirio'r llawes rholer. Fel technoleg addasu wyneb uwch-dechnoleg, mae gan gladin laser nodweddion manwl gywirdeb prosesu uchel, gradd anffurfiad thermol bach, a llai o swm prosesu dilynol. Defnyddir aloion sy'n seiliedig ar cobalt yn helaeth ar gyfer cryfhau wyneb cladin laser o ddeunyddiau dur oherwydd eu cryfder tymheredd uchel, eu caledwch a'u gwrthiant blinder thermol.

Mae gan y dechnoleg cladin laser cyflymder uchel nodweddion effeithlonrwydd cladin uchel, cyfradd defnyddio powdr uchel a chyfradd gwanhau uwch-isel, a gall baratoi haenau aloi laser yn gyflym ar wyneb darnau gwaith cylchdroi mawr mewn cyfnod cyfartal o lewys rholio castio. Mae garwedd wyneb yr haen cladin yn isel, sy'n ffafriol i brosesu dilynol, arbed deunyddiau cladin, a goresgyn problemau effeithlonrwydd isel a chost uchel cladin laser confensiynol. Mae paramedrau'r broses yn dylanwadu'n fawr ar berfformiad yr haen cladin. Dyma'r rhagosodiad a'r allwedd i wella perfformiad y gofrestr castio i baratoi'r haen cladin laser cyflymder uchel gydag ansawdd rhagorol trwy optimeiddio paramedrau'r broses.

Ar ôl i'r cladin atgyweirio arwyneb gael ei gwblhau, yn aml ni all garwedd wyneb y llawes rholio cast fodloni gofynion yr amodau gwaith gwirioneddol, ac mae angen ei ailbrosesu gan beiriant malu a phrosesau eraill. Felly, mae trwch a garwedd wyneb yr haen cladin yn dod yn fynegai allweddol i werthuso ei ansawdd. Yn y papur hwn, defnyddiwyd dur llawes rholio rholio cast 32Cr3Mo1V fel y matrics. Yn gyntaf, trafodwyd dylanwad gwahanol baramedrau proses ar drwch a garwedd arwyneb cotio seiliedig ar cobalt gan gladin laser cyflymder uchel iawn. Ar ôl pennu'r ystod optimaidd, optimeiddiwyd y paramedrau proses gorau posibl trwy brawf orthogonal dylunio. Dadansoddwyd microstrwythur a micro-galedwch y cladin a baratowyd trwy ddefnyddio'r paramedrau gorau posibl, er mwyn darparu rhywfaint o sail arbrofol a damcaniaethol ar gyfer archwilio technoleg newydd a mwy effeithlon ar gyfer atgyweirio wyneb a chryfhau llawes y gofrestr cast.

Deunydd sylfaenol y prawf oedd 32Cr3Mo1V alwminiwm castio a llawes rholio castio melin rholio, a'r deunydd cladin oedd Co-06 powdr aloi gyda maint gronynnau o 15-53μm. Dangoswyd morffoleg SEM y powdr yn Ffigur 1, a dangoswyd y cyfansoddiad yn Nhabl 1. Cyn gorchuddio, sychwyd y powdr mewn ffwrn sychu ar 120 gradd am 120 munud. Tynnwyd y rhediadau troi a'r haenau ocsid ar wyneb y sbesimen trwy malu mecanyddol, a glanhawyd yr olew ag alcohol.

                                                                                                        Ffig.1SEMimageofCo-06powdr

Pan fo'r pŵer laser yn 2500 W a'r gyfradd cladin yn 15 m/munud, mae trwch yr haen cladin laser cyflymder uchel yn cynyddu gyda chynnydd y gyfradd bwydo powdr o fewn ystod paramedr penodol. Oherwydd y gall y gyfradd defnyddio powdr fod yn fwy na 90% yn y broses cladin laser cyflymder uchel iawn, gellir toddi'r rhan fwyaf o'r powdr cladin yn llawn uwchben y darn gwaith a'i chwistrellu i'r pwll tawdd yn y cyflwr hylif. Gyda'r cynnydd mewn cyfradd bwydo powdr, mae mwy o bowdr cladin yn cael ei chwistrellu i'r pwll toddi mewn amser uned, ac mae trwch yr haen cladin yn cynyddu. Ond canfu'r prawf hefyd, pan gynyddir y gyfradd bwydo powdr i'r pŵer laser ac nad yw paramedrau eraill yn cyfateb, nid yw'n ddigon i wneud y rhan fwyaf o'r powdr cladin yn gallu cael ei doddi'n llawn ar ben y darn gwaith, a'r unmelted neu bydd powdr cladin lled-doddi yn effeithio'n ddifrifol ar ansawdd ffurfio'r haen cladin.

Pan fo'r pŵer laser yn 2800 W a'r gyfradd bwydo powdr yn 30 g / min, mae trwch yr haen cladin yn lleihau gyda chynnydd y gyfradd cladin o fewn ystod paramedr penodol. Y rheswm yw bod y cotio cladin laser cyflymder uchel iawn yn cynnwys haenau tenau lluosog wedi'u pentyrru i'r cyfeiriad trwch. Pan fydd y gyfradd gorgyffwrdd yn gyson, mae trwch yr haen denau yn pennu trwch yr haen cladin yn uniongyrchol. Pan fydd y gyfradd cladin yn cynyddu, bydd y swm a chwistrellir i'r pwll tawdd ar ffurf defnynnau fesul uned amser yn gostwng, gan leihau trwch y cotio tenau sengl, ac yn y pen draw, trwch yr haen cladin.

Pan fo'r gyfradd bwydo powdr yn 15 g/munud a'r gyfradd cladin yn 15 m/munud, nid oes unrhyw gydberthynas amlwg rhwng trwch yr haen cladin a'r pŵer laser o fewn ystod paramedr penodol. Oherwydd bod cladin laser cyflymder uwch-uchel yn cynhyrchu pwll tawdd tra-denau a lleiaf posibl ar wyneb y swbstrad, mae'r gyfradd wanhau yn hynod o isel, nid yw cyfradd pŵer laser yn cael fawr o effaith ar y swbstrad, a chyfradd defnyddio cyflymder uwch-uchel. mae powdr cladin laser yn uchel iawn, mae faint o bowdr y gellir ei doddi trwy gynyddu'r pŵer laser yn gyfyngedig, felly nid oes gan y pŵer laser unrhyw effaith sylweddol ar drwch haen cladin laser cyflymder uchel.

Trwy arsylwi topograffeg wyneb macrosgopig yr haen cladin, canfyddir, o fewn yr ystod paramedr uchod, bod topograffeg wyneb yr haen cladin yn newid yn sylweddol dim ond pan fydd y gyfradd cladin yn newid. Pan fydd y gyfradd cladin yn cyrraedd 75 m/min, canfyddir bod siâp wyneb yr haen cladin yn wael ac mae'r garwder yn uchel, tra pan fo'r gyfradd cladin yn 15 m/munud neu 25 m/munud, mae siâp wyneb y haen cladin yn well, ac mae'r garwedd yn isel ar yr un pryd.

1. Mewn ystod benodol o baramedrau, mae trwch yr haen cladin yn cynyddu gyda chynnydd y gyfradd fwydo powdr, ac yn gostwng gyda chynnydd y gyfradd cladin, ac nid oes gan drwch yr haen cladin unrhyw gydberthynas amlwg â'r pŵer laser .

2. Y paramedrau proses optimized yw pŵer laser 2500 W, cyfradd sganio 15 m/munud a chyfradd bwydo powdr 30 g/mun. O dan y paramedrau proses hyn, gall yr haen cladin gael trwch a micro-galedwch uwch.

3. Mae microstructure o haen cladin laser cyflymder uwch-uchel yn unffurf ac yn iawn, ac mae ffenomen delamination bwa amlwg. Mae rhanbarthau gwaelod a chanol yr haen cladin yn bennaf yn grisialau colofnog sy'n tyfu'n berpendicwlar i linell ymasiad y rhyngwyneb haenen/matrics cladin neu'r llinell ymasiad lap, ac mae'r cyfeiriad twf yn gyson iawn. Mae ychydig o frashau grawn yn rhanbarth y llinell ymasiad. Mae cyfeiriad twf dendrites yn rhanbarth uchaf yr haen cladin yn gymharol anhrefnus.

4. Mae microhardness yr haen cladin laser cyflymder uwch-uchel yn sylweddol uwch nag un yr is-haen, sy'n ffafriol i wella ymwrthedd gwisgo llawes y gofrestr cast.