激光熔覆是一个疾速加热和疾速冷却的历程。在短工夫内,熔覆质料和基底必要先熔化成液态,再由液态变化成固态。在这个历程中,熔覆层遭到外界的束缚发生内应力,当内应力凌驾熔覆层的屈从强度时,就会发生裂纹。裂纹惹起的剩余内应力次要包罗热应力、微布局应力和束缚应力,此中热应力对裂纹的影响最大。
(1)热应力
由于熔覆层温度与室温有较大的温差,差别质料的热收缩系数差别,熔覆层的冷却紧缩率也差别,紧缩率差别发生的应力便是热应力。曾经过模仿多通道激光熔覆的剖析标明,激光熔覆历程中熔覆层热胀冷缩,招致熔覆层变形和热应力纷歧致。
(2)构造应力
在整个激光熔覆历程中,熔覆质料和基体的外表熔化成液态金属,液态金属结晶成固态金属,熔覆层终极冷却凝结,由于微观构造的不匀称变化而发生的内应力。
(3)束缚应力
其构成缘故原由有二:一是由于激光熔覆是一个快冷快热的历程,熔池中先熔化的质料受热收缩,遭到四周冷却器基体的束缚,发生压应力;其次,在固态冷缩历程中,加热的复合涂层在其他局部遭到较冷基体的束缚,发生拉应力。研讨标明,激光熔覆中韧性远小于脆性惹起的拉应力是发生裂纹的次要缘故原由。