Ketebalan lapisan kelongsong laser bisa lebih dari 3.5mm. Penelitian menunjukkan bahwa semakin tebal lapisan cladding, semakin banyak cacat yang dimiliki lapisan cladding. Cacat umum pada lapisan kelongsong adalah porositas.
Penyebab porositas pada kelongsong laser adalah sebagai berikut
1. Pada proses laser cladding, maintenance gas tidak menjaga laser cladding dengan baik, yang membuat oksigen dan hidrogen di udara masuk ke dalam cladding layer (terkadang ada komponen maintenance gas).
2. Komposisi leleh yang rendah (termasuk pengikat) dan uap yang mudah menguap pada lapisan kelongsong tidak akan lepas berulang kali, membentuk pori-pori.
3. Adanya uap air pada lapisan serbuk, bahan organik dan uap air tidak akan lepas membentuk pori-pori selama proses cladding.
4. Pemilihan parameter proses laser yang tidak tepat, seperti pori-pori yang dibentuk oleh lapisan eksitasi. Masalah kualitas lapisan kelongsong laser adalah sebagai berikut: kekasaran nominal; rasio pengenceran lapisan kelongsong dan kekuatan sambungan metalurgi; porositas, doping, terutama jarak retak lapisan kelongsong. Saat ini, salah satu masalah terpenting yang mempengaruhi kualitas lapisan kelongsong laser adalah cacat retak.
Kelongsong laser memiliki prospek aplikasi yang luas, tetapi kekurangannya juga membatasi kecepatan kelongsong laser untuk penggunaan industri. Dalam kelongsong laser, retakan terutama terjadi dan meluas pada antarmuka kontak nominal
1. Selama kelongsong laser, data dengan ketangguhan yang buruk serta pemanasan dan pendinginan yang cepat akan retak di bawah tekanan tekan;
2. Sifat termal dan fisik kelongsong dan substrat berbeda, seperti perbedaan koefisien muai yang membuat kelongsong retak;
3. Segregasi kristalisasi elemen paduan dan ketidakhomogenan komposisi makro dan struktur mikro menyebabkan tegangan tarik;
4. Bentuk dan dispersi kotoran dan partikel tidak seragam, mengakibatkan retak sebagian;
5. Masukan energi kelongsong terlalu sedikit dan kelongsong tidak ditembus sepenuhnya;
6. Pori-pori dan kotoran berkecambah dan retak;
7. Bentuk dan struktur yang kompleks akan menyebabkan perpindahan panas dan difusi yang tidak merata selama cladding, mudah timbul retakan, dan mudah menyebabkan tegangan dan konsentrasi tegangan yang tidak merata.
Untuk pengendalian kualitas lapisan kelongsong laser, para sarjana di dalam dan luar negeri telah banyak melakukan pembahasan mengenai masalah retak lapisan kelongsong laser, dan membahas berbagai cara untuk mengatasi masalah pemecahan lapisan kelongsong laser. Mempertimbangkan desain lapisan kelongsong laser, rumus diferensial untuk menghitung tegangan sisa diturunkan dan konsep fase kelongsong laser diusulkan. Ini termasuk kompatibilitas kimia, kompatibilitas mikrostruktur dan kompatibilitas fisik. Menurut ini, lapisan kelongsong laser dapat dicegah secara efektif dari retak. Selain itu, diusulkan untuk merancang data lapisan kelongsong laser (termasuk bubuk paduan dan matriks) dengan mencocokkan koefisien muai data lapisan kelongsong laser dan data matriks. Untuk mengontrol proses pemadatan kelongsong laser, lapisan kelongsong mikrostruktur, rata-rata, bebas pengotor dan segregasi dapat diperoleh dengan mengoptimalkan parameter proses kelongsong laser (daya laser, pemindaian kecepatan kedua, laju pengumpanan bubuk dan pemindaian sinar tumpang tindih, dll. ). Kelembaban dan ketangguhan lapisan kelongsong laser dapat ditingkatkan dengan menambahkan beberapa elemen paduan atau oksida tanah jarang.
Misalnya, keterbasahan absolut keramik dapat ditingkatkan dengan menambahkan sejumlah Y2O3 saat pelapis laser melapisi keramik Al2O3 atau ZrO2 dengan lapisan keramik dalam matriks nominal. Untuk meningkatkan proses kelongsong laser, telah diusulkan bahwa dalam proses kelongsong laser, pemanasan awal dan perlakuan panas selanjutnya harus diadopsi untuk mengurangi ketahanan tegangan lapisan kelongsong; Xu Bofan dan yang lainnya mengusulkan metode kelongsong lapisan awal dua lapis dan metode kelongsong laser sekunder. Gunakan metode bantuan (misalnya pengadukan elektromagnetik untuk membantu kelongsong laser) Penerapan pengadukan elektromagnetik dalam proses kelongsong laser adalah untuk memaksa aliran leleh di kolam peleburan laser dengan bantuan gaya elektromagnetik, meningkatkan aliran leleh, perpindahan panas dan massa dalam proses pemadatan, pecahkan dendrit, capai tujuan penyempurnaan dan rata-rata. Pengadukan elektromagnetik dapat memperhalus struktur mikro lapisan kelongsong, rata-rata struktur mikro, mengurangi atau menahan segregasi, dan struktur struktur halus, dan memantau batas padat-cair. Gradien suhu mengurangi konsentrasi tegangan dan meningkatkan ketangguhan lapisan. Oleh karena itu, dalam proses kelongsong laser, pengadukan elektromagnetik dapat memperbaiki struktur mikro rata-rata, mengurangi pengotor, gradien suhu, dan konsentrasi tegangan, sehingga dapat mengurangi atau menahan retakan pada lapisan kelongsong laser.
