激光熔覆小知識

更新日期:2021-03-26
摘要:

基本信息: 1.激光熔覆是指:通過同步或預置材料的方式,將外部材料添加至基體經激光輻照后形成的熔池中,并使二者 […]

基本信息:

1.激光熔覆是指:通過同步或預置材料的方式,將外部材料添加至基體經激光輻照后形成的熔池中,并使二者共同快速凝固形成包覆層的工藝方法。

2.激光熔覆特點:熔覆層稀釋度低但結合力強,與基體呈冶金結合,可顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化或電氣特性,從而達到表面改性或修復的目的,滿足材料表面特定性能要求的同時可節約大量的材料成本。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比,激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點,因此激光熔覆技術應用前景十分廣闊。

3.從當前激光熔覆的應用情況來看,其主要應用于三個方面:一,對材料的表面改性,如燃汽輪機葉片,軋輥,齒輪等;二,對產品的表面修復,如轉子,模具等。有關資料表明,修復后的部件強度可達到原強度的90%以上,其修復費用不到重置價格的1/5,更重要的是縮短了維修時間,解決了大型企業重大成套設備連續可靠運行所必須解決的轉動部件快速搶修難題。另外,對關鍵部件表面通過激光熔覆超耐磨抗蝕合金,可以在零部件表面不變形的情況下大大提高零部件的使用壽命;對模具表面進行激光熔覆處理,不僅提高模具強度,還可以降低2/3的制造成本,縮短4/5的制造周期。三,激光增材制造。通過同步送粉或送絲的方式,進行逐層的激光熔覆,進而獲得具有三維結構的零部件。該技術又可稱為激光熔化沉積、激光金屬沉積、激光直接熔化沉積等 。

4.熔覆材料:應用廣泛的激光熔覆材料主要有:鎳基、鈷基、鐵基、鈦合金、銅合金、顆粒型金屬基復合材料,陶瓷材料等 。

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工藝設備原理:

熔覆工藝:激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類,即預置式激光熔覆和同步式激光熔覆。

預置式激光熔覆是將熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束輻照掃描熔化,熔覆材料以粉或絲形式加入,其中以粉末的形式最為常用。

同步式激光熔覆則是將粉末或絲材類熔覆材料經過噴嘴在熔覆過程中同步送入熔池中。熔覆材料以粉或絲形式加入,其中以粉末的形式最為常用。

預置式激光熔覆的主要工藝流程為:基材熔覆表面預處理---預置熔覆材料---預熱---激光熔覆---后熱處理。

同步式激光熔覆的主要工藝流程為:基材熔覆表面預處理---預熱---同步激光熔覆---后熱處理。

按工藝流程,與激光熔覆相關的工藝主要是基材表面預處理方法、熔覆材料的供料方法、預熱和后熱處理。

激光器工作原理:

激光熔覆成套設備組成:激光器、冷卻機組、送粉機構、加工工作臺等。

激光器的選用:主流的激光器類型均支持激光熔覆工藝,例如CO2激光器,固體激光器,光纖激光器,半導體激光器等。

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