वर्तमान में, इंजीनियरिंग उपकरणों की मरम्मत में उपयोग की जाने वाली मुख्य तकनीकों में आर्क स्प्रेइंग, हीट ट्रीटमेंट, सरफेसिंग वेल्डिंग आदि शामिल हैं, लेकिन लेजर क्लैडिंग तकनीक के निरंतर विकास के साथ, कोटिंग तैयारी का प्रदर्शन अधिक से अधिक उत्कृष्ट होता जा रहा है, और दक्षता भी बढ़ रही है, जिससे इंजीनियरिंग उपकरणों की मरम्मत और पुनर्निर्माण के लिए नए तरीके और नए विचार उपलब्ध हो रहे हैं।
आवेदन की संभावना
एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल रीमैन्युफैक्चरिंग और शिप रीमैन्युफैक्चरिंग जैसे उच्च-स्तरीय विनिर्माण क्षेत्रों की तुलना में, इंजीनियरिंग उपकरण रखरखाव और रीमैन्युफैक्चरिंग के लिए लेजर क्लैडिंग का उपयोग धीमा विकास और निचला स्तर है। इंजीनियरिंग उपकरणों की अखंडता दर और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, अन्य क्षेत्रों में लेजर क्लैडिंग के उन्नत परिणामों का उपयोग संदर्भ के लिए किया जाता है, और सतह को मजबूत करने और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के दो पहलुओं का अध्ययन किया जाता है।
सतह को मजबूत बनाना
इंजीनियरिंग उपकरण संरचना जटिल है, भागों की एक विस्तृत विविधता है, कुछ हिस्सों में न केवल पर्याप्त कठोरता और क्रूरता की आवश्यकता होती है, बल्कि सतह में पर्याप्त कठोरता और पहनने के प्रतिरोध की भी आवश्यकता होती है, जैसे गियर दांत की सतह, ट्रांसमिशन शाफ्ट संभोग सतह, आदि ., बेहतर पहनने के प्रतिरोध और उच्च सतह कठोरता की तलाश के लिए।
भागों के पहनने के प्रतिरोध में सुधार के संदर्भ में, Fe-आधारित क्लैडिंग परत 45 स्टील की सतह पर लेजर क्लैडिंग तकनीक द्वारा तैयार की जाती है। प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करने के बाद, घनी और दोष-मुक्त क्लैडिंग परत प्राप्त होती है, और इसकी कठोरता मैट्रिक्स की तुलना में काफी अधिक होती है। घुमावदार शाफ्ट जर्नल में अत्यधिक टूट-फूट और दरार की समस्याओं को प्रभावी ढंग से हल किया जाता है। कार्य के दौरान, टैंक इंजन का कैंषफ़्ट समय-समय पर वाल्व के खुलने और बंद होने के प्रभाव को सहन करेगा, जिससे सीएएम की आड़ू-टिप पहनने में विफलता होगी। दरारें, छिद्र और घनी संरचना के बिना कोटिंग प्राप्त करने के लिए Fe90 Fe-बेस मिश्र धातु पाउडर को टैंक कैंषफ़्ट की सतह पर लेजर लेपित किया गया था, और इसके पहनने के प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ था।
भागों की कठोरता में सुधार करने के लिए, 45 स्टील की सतह पर Fe60 मिश्र धातु और Ni60 मिश्र धातु लेजर क्लैडिंग कोटिंग तैयार की गई, और उनके गुणों की तुलना की गई। यद्यपि Ni60 मिश्र धातु क्लैडिंग परत में उच्च कठोरता होती है, इसमें अधिक दरारें होती हैं, जबकि Fe60 मिश्र धातु क्लैडिंग कोटिंग में न केवल बॉन्डिंग क्षेत्र में उच्च कठोरता होती है, बल्कि स्पष्ट दोषों के बिना अच्छी धातुकर्म बॉन्डिंग भी होती है। यह निष्कर्ष निकाला गया है कि Fe60 मिश्र धातु पाउडर 45 स्टील की सतह पर लेजर क्लैडिंग उपचार के लिए अधिक उपयुक्त है।
संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करें
इंजीनियरिंग उपकरणों के अधिकांश भाग धातु सामग्री से बने होते हैं, हालाँकि जब वे दिखाई देते हैं तो भागों में एक निश्चित जंग-रोधी सुरक्षा होती है, जैसे कि इलेक्ट्रोप्लेटिंग, कोटिंग और अन्य सतह इंजीनियरिंग तकनीक, लेकिन उपकरण आम तौर पर बाहर होते हैं और स्थितियाँ होती हैं अधिक कठोर खुली हवा के वातावरण में, उजागर धातु अभी भी ऑक्सीडेटिव जंग का उत्पादन करना आसान है। इसलिए, धातु और वायुमंडल और नमी के बीच सीधे संपर्क को अवरुद्ध करने के लिए लेजर क्लैडिंग तकनीक द्वारा संक्षारण प्रतिरोधी कोटिंग तैयार की जा सकती है, ताकि जंग-रोधी सुरक्षा की भूमिका निभाई जा सके।
यह पाया गया है कि बाहरी क्षेत्र की स्थितियों को जोड़कर और नियंत्रित करके क्लैडिंग परत के संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार किया जा सकता है। लेजर क्लैडिंग कोटिंग की सतह आकृति विज्ञान, क्रॉस सेक्शन आकार, जमने की संरचना, दरारों की संख्या और सूक्ष्म कठोरता की विस्तार से जांच मैट्रिक्स के रूप में शुद्ध लोहे और क्लैडिंग सामग्री के रूप में Ni60 स्व-फ्यूसिबल मिश्र धातु पाउडर का उपयोग करके एकल प्रत्यावर्ती धारा, सिंगल की सहायता से की गई थी। स्थिर-अवस्था चुंबकीय क्षेत्र और विद्युत-चुंबकीय मिश्रित क्षेत्र। यह साबित हो चुका है कि एक छोटे इलेक्ट्रो-मैग्नेटिक कंपोजिट पैरामीटर का उपयोग करके उच्च गुणवत्ता वाली लेजर क्लैडिंग कोटिंग प्राप्त की जा सकती है, जो कोटिंग के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करती है। यह योजना लेजर क्लैडिंग तकनीक द्वारा इंजीनियरिंग उपकरणों को मजबूत करने के लिए तकनीकी मार्गदर्शन प्रदान करती है। संक्षेप में, लेजर क्लैडिंग तकनीक इंजीनियरिंग उपकरणों के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए एक निश्चित व्यवहार्यता प्रदान करती है।
1974 के बाद से, ज्ञानमुथु लेजर ने धातु सब्सट्रेट की सतह पर धातु की एक परत चढ़ाई और प्रासंगिक पेटेंट प्राप्त किया, इस तकनीक का लगभग आधी शताब्दी तक अध्ययन किया गया है, और वर्तमान में, बहुत सारे अनुभव और प्रयोगात्मक डेटा जमा किए गए हैं। हालाँकि, इंजीनियरिंग उपकरणों की मरम्मत और मजबूती में इसके अनुसंधान और अनुप्रयोग अभी भी कम हैं, इंजीनियरिंग उपकरणों के रखरखाव और पुनर्निर्माण के क्षेत्र में लेजर क्लैडिंग को बढ़ावा देने के लिए, भविष्य का अध्ययन निम्नलिखित दिशाओं से किया जा सकता है:
1. उच्च-स्तरीय उद्योग अनुसंधान में लेजर क्लैडिंग तकनीक के संचित परिणामों को अवशोषित करें, और इंजीनियरिंग उपकरणों में इसका उपयोग करें, ताकि इंजीनियरिंग उपकरणों के कम रखरखाव और पुनर्निर्माण और धीमी गति से विकास की यथास्थिति में सुधार किया जा सके।
2. सैन्य और नागरिक पुल निर्माण मशीनों में लेजर क्लैडिंग तकनीक का अनुप्रयोग अभी भी कम है। पुल खड़ी करने वाली मशीन के बड़े हाथ में स्टील प्लेट की दरार का विश्लेषण करने के बाद, WISCO अनुसंधान संस्थान ने पाया कि उपकरण अभी तक अपनी सेवा जीवन तक नहीं पहुंचा है, और स्टील प्लेट की विफलता स्लैग समावेशन भाग के थकान फ्रैक्चर से संबंधित है वेल्ड का, और यह वेल्ड के पथ के साथ फैलता है। इसी समय, वेल्ड में भंगुर मार्टेंसिटिक संरचनाएं होती हैं। ब्रिज इरेक्टिंग मशीन के बड़े हाथ की स्टील प्लेट के उपचार के लिए लेजर क्लैडिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है, जो न केवल इसके यांत्रिक गुणों को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है, बल्कि इसके संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध को भी बढ़ा सकता है, जिससे रखरखाव के लिए नए विचार और नए तरीके उपलब्ध होते हैं। और सैन्य और नागरिक पुल निर्माण उपकरणों की पुन: निर्माण तकनीक।
3. क्लैडिंग परत और सब्सट्रेट के बीच धातुकर्म संबंध शक्ति की स्थिरता में सुधार करने की आवश्यकता है। क्लैडिंग परत की बहुत तेज़ ताप और शीतलन गति के कारण, क्लैडिंग सामग्री और आधार सामग्री का थर्मल विस्तार गुणांक, पिघलने बिंदु और वेटेबिलिटी अलग-अलग होती है, जिससे धातुकर्म जोड़ में दरार पड़ने का खतरा होता है, इसलिए धातुकर्म संयोजन के प्रभाव की आवश्यकता होती है सुधार करने के लिए।
4. लेजर क्लैडिंग के प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित और उन्नत किया गया। लेजर क्लैडिंग में, प्रक्रिया मापदंडों के एक सेट का इष्टतम समाधान कैसे जल्दी और कुशलता से खोजा जाए, यह हमेशा शोधकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण विषय रहा है, और उच्च गुणवत्ता वाले कोटिंग्स की तैयारी के लिए उचित प्रक्रिया पैरामीटर बहुत महत्वपूर्ण हैं।
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