海洋工学におけるレーザークラッディングの適用状況

21世紀初頭から、エネルギー危機の激化に伴い、各国は海洋の開発と研究を増やし始めており、海洋環境における金属材料の腐食と保護を回避する方法は、海洋工学のホットスポットになっています。関連する技術研究。

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海洋環境では、金属材料の耐食性を向上させることが効果的な保護手段です。多くの表面処理技術の中で、レーザー表面クラッディング技術は、金属表面の耐食性を改善することで多くの研究者の注目を集めています。

レーザークラッディングは、高エネルギーレーザービームを使用して金属表面を照射し、急速な溶融と冷却によって、基板の表面に特別な物理的、化学的、または機械的特性を持つ材料の層をクラッディングし、それによって新しい複合材料を形成します。この複合材料は、ベース材料とクラッド材料の利点を十分に活用し、2つの欠点を補い、海洋環境における金属材料の耐食性を大幅に向上させ、耐用年数を延ばすことができます。


ステンレス鋼は、海水環境でのポンプ、バルブ、締結棒などに使用できます。海洋環境での腐食速度は低く、主な腐食形態は、孔食腐食、隙間腐食、その他の局所腐食です。局所腐食が深刻な場合、それは潰瘍腐食に発展します。従来のステンレス鋼は、耐孔食性が低いため、海洋工学で広く使用することはできません。Mo、Ni、Crを添加した超ステンレス鋼は、耐孔食性を向上させることができますが、高価で機械的特性が劣ります。レーザークラッディングは、高性能の安価な鋼で高性能の貴金属合金鋼の表面を得ることができます。


銅合金材料は、非常に優れた耐食性と減摩効果があり、海洋工学で広く使用されています。この材料の部品も、元のコンポーネントのサイズと機能を復元するために、腐食と弾性率のために修復する必要があります。クロムメッキと比較して、レーザークラッディングは環境を汚染せず、修理効率が低いという欠点を克服できます。フュージョン溶接と比較して、レーザークラッディングは溶接変形と大きな熱影響部の問題を克服し、それによって修理の品質を大幅に向上させます。さらに、廃塗料や陽極酸化コーティングを除去する場合、レーザークラッディングは基本的な金属材料の性能を損なうことはありません。


要約すると、レーザークラッディングは急速凝固技術であり、バランスの取れた状態では得られない優れた構造と性能を生み出すことができます。基材に制限はなく、性能に応じてコーティングの組成を設計することができます。安価な鋼の上に性能に優れた高合金鋼の表層を作製でき、基材との接合強度が高く、これは他の表面処理プロセスとは比較にならないものです。これは、海洋環境での腐食、摩擦、摩耗の条件下での一般的な摩耗部品の表面処理と修理に特に適しています。