Preview

Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)

Advanced search

MODIFICATION OF GAS-THERMAL COATINGS THROUGH СО2 LASER IMPACT

https://doi.org/10.12737/5714

Abstract

The research results on determining the dependence of gas-thermal coating porosity on the laser radiation parameters are presented. At the first stage of solving the problem, on the basis of the analytical relationships, laser impact on the surface layers of the gas-thermal coating is described. Here, its discontinuity caused by the occurrence of open and closed pores is recognized. It is shown that for reducing the coating porosity under the laser impact, the coating surface temperature is to be set in the range of “fusion point-boiling point”. A temperature rise above this range caused by the radiation intensity increase leads to evaporation of surface coating layers through its complete removal in the heat effected zone. At the second stage, field research is conducted: pre-sprayed gas-thermal coatings of two types are processed by laser. The coatings based on the metallic (PN-85-U-15) and non-metallic (Al2O3) components are studied. The porosity modification is evaluated quantitatively using the image processing program developed in Visual Studio 2008 by pixel comparison of microstructure of the area occupied by pores and the coating material. It is established that the laser impact leads to decreasing in the average porosity of the gas-thermal coatings. Porosity of the coating based on the PN-85-U-15 alloy decreases from 17 % at the initial state to 5–8 % after the laser treatment. The corresponding figures for the ceramic coating Al2O3 are 24.5 % and 15–18 %.

About the Authors

Andrey Anatolyevich Mitrofanov
Kovrov State Technological Academy, Russia
Russian Federation


Evgeny Anatolyevich Chaschin
Kovrov State Technological Academy, Russia
Russian Federation


Svetlana Alexandrovna Balashova
Kovrov State Technological Academy, Russia
Russian Federation


Andrey Khachekhparovich Kharakhashev
Don State Technical University, Russia
Russian Federation


References

1. Кудинов, В. В. Плазменные покрытия / В. В. Кудинов. — Москва : Наука, 1977. — 184 с.

2. Рыжкин, А. А. Фазовый состав металломатричных композитов системы «Fe-W-C», фор-мируемых плазменным осаждением / А. А. Рыжкин, А. В. Илясов / Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2007. — Т. 7, № 2 (33). — С. 169–176.

3. Пузряков, А. Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления : учеб. по-собие по курсу «Технология конструкций из металлокомпозитов» / А. Ф. Пузряков. — Москва : Изд-во Моск. гос. техн. ун-та им. Н. Э. Баумана, 2003. — 360 с.

4. Смоленцев, Е. В. Классификация комбинированных методов обработки / Е. В. Смолен-цев // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2010. — Т. 10, № 1 (44). — С. 76–79.

5. Григорьянц, А. Г. Технологические процессы лазерной обработки : учеб. пособие для вузов / А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А. И. Мисюров ; под ред. А. Г. Григорьянца. — Москва : Изд-во Моск. гос. техн. ун-та им. Н. Э. Баумана, 2006. — 664 с.

6. Балашова, С. А. Обработка газотермических покрытий с использованием лазерного излучения / С. А. Балашова, А. А. Митрофанов, Е. А. Чащин // Вестн. Иван. гос. энергет. ун-та. — 2011. — № 1. — С. 103–105.

7. Митрофанов, А. А. Обработка газотермических покрытий непрерывным излучением СО2-лазера / А. А. Митрофанов, Е. А. Чащин // Вестн. машиностроения. — 2013. — № 4. — С. 25–27.

8. Mitrofanov, A. A. Laser treatment of plasma coating / A. A. Mitrofanov, E. A. Chaschin, S. A. Balashova // Youth school-workshop “Modern laser physics and laser information technologies for science and manufacture” : 1st international Russian-Chinese conference. — Vladimir, 2011. — Pp. 86–88.

9. Повышение эксплуатационных характеристик керамических покрытий / С. А. Балашова [и др.] // Вестн. Сарат. гос. техн. ун-та. — 2009. — Вып. 1, № 2 (38). — С. 72–79.

10. Криштал, М. А. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера / М. А. Криштал, А. А. Жуков, А. Н. Кокора. — Москва : Металлургия, 1973. — 192 с.

11. Пористые проницаемые материалы : справ. / под ред. С. В. Белова. — Москва : Метал-лургия, 1987. — 335 с.


Review

For citations:


Mitrofanov A.A., Chaschin E.A., Balashova S.A., Kharakhashev A.Kh. MODIFICATION OF GAS-THERMAL COATINGS THROUGH СО2 LASER IMPACT. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(3):103-110. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/5714

Views: 499


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2687-1653 (Online)