南阳钣金厂讲解现代加工喷漆如何管理

裂纹是大面积激光熔覆技术中最棘手的问题。裂纹产生的根本原因是熔覆层中存在的残余应力，包括热应力、组织应力和约束应力。由于激光束的快速加热，使得熔覆层完全熔化而基体微熔，熔覆层和基体材料间产生很大的温度梯度，在随后的快速凝固过程中，形成的温度梯度和热膨胀系数的差异造成熔覆层与基体体积收缩不一致，而且一般而言，熔覆层的收缩率大于基体材料，熔覆层受到周围环境(处于冷态的基体)的约束，因此在熔覆层中形成拉应力。当局部拉应力超过材料的强度极限时，就会产生裂纹。

实际上非标钣金固态金属在冷却的过程中还受到由于基体材料中马氏体相变而引起的组织应力的影响。但是由于在快速凝固过程中，各处的体积收缩极大的不同时性，因此热应力的影响占主导地位。

此外，裂纹的产生也受到熔覆过程中工艺参数、熔覆层和基体材料、熔覆层厚度以及处理工艺等多种因素的影响。激光加热冷却速度极快，熔池存在的时间极短，使得熔覆层中存在的氧化物，硫化物和其它杂质来不及释放出来，很容易形成裂纹源；熔覆层在瞬间凝固结晶，晶界位错、空位增多，原子排列极不规则，凝固组织的缺陷增多，同时热脆性增大，塑韧性下降，开裂敏感性增大，熔覆层越厚，上述情况就越明显；自熔性合金元素B和Si能够生成硬质相，其含量越大，形成裂纹的倾向越严重；此外，B在Fe及Ni中的溶解度均为零，因此析出物聚集于晶界易引起裂纹。

非标钣金加工厂钟敏霖等对NiCrBSi合金在送粉激光熔覆条件下裂纹形成的因素进行了研究，赵海鸥等人的研究表明，激光熔覆的多道搭接和重叠多次熔覆均会增大熔覆层的裂纹敏感性，激光熔覆前试样进行预热和单道熔覆后的回火去应力均会显著降低裂纹敏感性；董世运等发现在熔覆层与基体界面交界处存在宏观裂纹，在熔覆层顶层存在微裂纹，且界面处和熔覆层顶部产生了最严重的应力集中。