激光熔覆层裂纹产生的原因

陕西国昌熔覆激光科技有限公司为您提供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。

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