レーザークラッディングと溶接は、原理、用途、目的が大きく異なる 2 つの異なる材料加工技術です。この記事では、溶接と肉盛の原理、材料、用途、入熱効果、加工について説明します。 2 つの主な違いは次のとおりです。
原理と目的
-レーザークラッディング:
- 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利用してコーティング材料を溶かし、基材の表面に融合させる表面強化技術です。その主な目的は、基材の表面に特殊な特性 (耐摩耗性、耐食性など) を備えたコーティング層を形成し、材料の表面特性を改善することです。
- クラッディングプロセス中、コーティング材料 (通常は粉末またはフィラメント) がレーザービームによって溶融されると同時に、基材の表面のごく一部も溶融し、コーティングと基材の間に冶金学的結合が形成されます。
- 主な目的: 材料の表面を強化または修復し、表面特性を改善します。
-溶接:
- 溶接は、熱、圧力、またはその 2 つの組み合わせによって 2 つ以上の材料の界面を溶融状態にし、最終的に材料間の永久的な接続を実現するプロセスです。溶接は主に構造的な接続に使用され、異なる部品を結合します。
- 溶接では、レーザー、アーク、摩擦などのさまざまな熱源を使用できます。
- 主な目的: 2 つ以上のワークピースをしっかりと結合します。
マテリアルハンドリング方法
-レーザークラッディング:
- コーティング材料は通常、粉末またはフィラメントの形であり、金属、セラミック、または複合材料にすることができます。
- クラッド層と基板との間には明確な境界があり、クラッドの厚さを数十ミクロンから数ミリメートルまで制御できます。コーティングは素材の表面にのみ影響を与えます。
- コーティングは材料の表面にのみ影響を及ぼし、基材の主要な特性には影響を与えません。
-溶接:
- 溶接には 2 つ以上のモノリシックなワークピースの接合が含まれ、溶接材料は通常、ベースまたはフィラー材料です。
- 溶接領域は永久的に結合されており、溶接周囲の母材は変化する可能性があります (熱影響部など)。
- 溶接は単なる面ではなく、2 つのワークを溶かして凝固させて一体的な接合部を形成することです。
アプリケーションシナリオ
-レーザークラッディング:
- シャフト、ギア、金型などの機械部品の表面修復によく使用されます。また、表面を強化して材料の耐摩耗性と耐食性を向上させるためにも使用されます。
- 一般的な用途には、航空宇宙、自動車、エネルギー、金型産業などがあります。
-溶接:
- 製造および組立業界、特に永久的な接続が必要な自動車製造、建設、造船、配管などで広く使用されています。
- 一般的な溶接方法には、レーザー溶接、アーク溶接、ガスシールド溶接などがあります。
入熱と衝撃
-レーザークラッディング:
- クラッディングプロセス中、レーザーの高エネルギー密度が狭い領域に集中するため、熱の影響を受ける領域が小さくなり、材料の変形が少なくなります。
- レーザークラッドの入熱は比較的低く、母材への影響は限定的です。
-溶接:
- 溶接には通常、大きな入熱が伴い、溶接領域内およびその周囲の母材は熱変形や応力変化を経験します。
- 熱影響部が大きくなり、硬度の低下や亀裂の発生などの材料特性の変化が生じる可能性があります。
精度と加工内容
-レーザークラッディング:
- レーザークラッディングは高精度を提供し、局所的な微細加工に適しており、制御可能であるため、複雑な表面コーティング構造が可能です。
-溶接:
- 溶接の精度は比較的低く、特に手溶接や従来のアーク溶接の場合は顕著です。レーザー溶接は精度は高いものの、ミクロンレベルの表面の微細なコーティングには一般に使用されません。
主な違い
レーザークラッディングは主に表面の修復と強化に使用され、材料の表面に特殊な特性を提供します。一方、溶接は主に材料間の構造的な接続に使用されます。クラッディングは材料の表面を改善する機能を重視し、溶接はワークピース全体を接続します。
投稿日時: 2024 年 10 月 10 日