Bahan cladding laser harus dipilih sesuai dengan kondisi yang cocok antara persyaratan kinerja dan matriks cladding.
Dalam lingkungan kerja tertentu, ada paduan lapisan yang optimal untuk substrat tertentu. Saat ini, apakah bahan pelapisan memiliki hubungan yang cocok yang baik telah menjadi titik kunci teknologi cladding laser.
Desain dan pemilihan bahan laser cladding terutama mempertimbangkan aspek-aspek berikut:
01. Koefisien ekspansi linier serupa. Salah satu alasan penting untuk retakan dalam lapisan cladding laser adalah perbedaan koefisien ekspansi linier antara bahan cladding dan logam dasar. Oleh karena itu, pencocokan koefisien ekspansi linier antara lapisan cladding dan substrat harus dipertimbangkan terlebih dahulu saat memilih bahan cladding. Koefisien ekspansi linier lapisan cladding dan substrat sangat cocok, yang dapat meningkatkan kekuatan ikatan, ketahanan getaran termal, inisiasi retak dan kemampuan propagasi. Jika koefisien ekspansi linier dari keduanya terlalu berbeda, lapisan cladding mudah dipecahkan, retak dan bahkan terkelupas selama cladding laser.
02. Pencocokan titik leleh: bahan pelapisan dengan titik leleh yang sesuai relatif terhadap substrat harus digunakan dalam cladding laser. Artinya, titik leleh logam dasar bahan cladding tidak boleh terlalu berbeda, jika tidak sulit untuk membentuk lapisan cladding dengan ikatan metalurgi yang baik dan derajat pengenceran dengan substrat, kualitas cladding akan sangat berkurang, dan ikatan metalurgi yang baik tidak dapat terbentuk. Secara umum, jika titik leleh bahan laser cladding terlalu tinggi dan titik leleh bahan laser cladding kurang ketika pemanasan, kekasaran permukaan lapisan akan tinggi, atau tingkat pengenceran lapisan cladding akan meningkat karena peleburan berlebihan permukaan substrat, dan lapisan cladding akan benar-benar tercemar; jika titik leleh bahan cladding terlalu rendah, rongga dan inklusi akan diproduksi dalam lapisan cladding karena peleburan berlebihan bahan cladding, atau permukaan logam dasar tidak Sulit untuk membentuk ikatan metalurgi yang baik antara lapisan cladding dan substrat karena mencair baik. Oleh karena itu, dalam cladding laser, bahan cladding dengan titik leleh yang sama dengan logam dasar umumnya dipilih.
03. Wettability bahan cladding ke substrat seharusnya tidak hanya mempertimbangkan sifat termofisik bahan cladding, tetapi juga mempertimbangkan fluiditas dan stabilitas kimia di bawah pemanasan laser cepat, wettability antara partikel fase mengeras dan fase ikatan logam, dan karakteristik transformasi fase pada suhu tinggi dan pendinginan cepat. Wettability juga merupakan faktor penting dalam proses cladding. Secara khusus, untuk mendapatkan lapisan cermet yang memuaskan, perlu untuk memastikan bahwa fase logam dan keramik memiliki wettabilitas yang baik. Wettability terkait erat dengan ketegangan permukaan bahan. Semakin kecil ketegangan permukaan, semakin baik fluiditas cair, dan semakin mudah untuk membuat cairan cladding merata menyebar pada permukaan matriks logam. Artinya, bahan dengan wettability yang baik dapat memperoleh lapisan cladding dengan bentuk permukaan yang baik dalam proses cladding laser Ketegangan permukaan bahan massal dan pengurangan energi antarmuka padat-cair dibahas.
