激光熔覆技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的表面改性技術,是指激光表面熔覆技術是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結合的表面涂層,從而***改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[.如對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后,硬度比較高達2200HV以上,耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后,將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比,發現前者的耐蝕性明顯高于后者。二,對產品的表面修復,如轉子,模具等;山東自動化激光熔覆技術誠信為本
超高速激光熔覆技術特點:激光能量利用效率高。超高速激光熔覆技術由于精密設計了激光束、粉束與惰性氣體氣流的耦合結構,使得大部分的激光束能量作用于粉末和工件,減少了激光的反射和散射損耗,大幅度提高的激光能量利用效率。同軸送粉激光熔覆技術和旁軸送粉激光熔覆技術的激光束直接照射熔池,熔池表面非常光滑,具有很高的激光反射率,因此這兩種激光熔覆技術的激光能量利用率約35%左右;而超高速激光熔覆技術的激光束穿過粉束照射熔池,大部分激光能量被粉束吸收,因此激光能量利用率高達65%左右。曲阜自動化激光熔覆技術口碑推薦工藝過程易于實現自動化。
目前,零件的耐蝕、耐磨涂層主要是通過硬鉻的電鍍、熱噴涂、或其它堆焊技術來修復。不過,這些技術的應用將會逐漸由于環境,健康等問題被取部分取代。為此德國弗勞恩霍夫激光技術研究所(FraunhoferILT)和亞琛工業大學(RWTH-Aachen)的研究者開發出一種超高速激光熔覆技術,德文稱之為EHLA。并榮獲了2017年Fraunhofer創新獎(Fraunhofer**高獎項)。保護零件免受腐蝕和磨損并不簡單,標準的工藝如硬鉻電鍍、熱噴涂、堆焊等技術均有各自的局限性。激光熔覆是比較常見的可替代工藝,但由于鍍層速率以及精度的不足,還沒有被***使用。而超高速激光熔覆技術,將**性替代傳統的涂層制備工藝。弗勞恩霍夫激光技術研究所的AndresGasser博士介紹說:“采用超高速激光熔覆技術,我們可以在短時間內完成大面積涂層的快速制備,熔覆層厚后按照工藝需求從,對工件表面基本無損傷,和普通激光熔覆工藝的不同之處在于粉末在離工件一定距離處融化,并高速噴射到工件表面形成極薄的冶金層。替代部分硬鉻電鍍技術硬鉻電鍍是當前耐蝕、耐磨涂層制備**常用的技術之一,但是耗能較大。超高速激光熔覆技術如今為我們提供了更經濟的方法,加工過程無需應用化學原料,非常環保。不同于電鍍鉻層。
由于受制于激光器技術的制約,在相當長的一段時間內,激光熔覆技術的產業化發展較為緩慢。進入21世紀后,隨著大功率激光器技術的成熟,激光熔覆技術的產業化才得到了快速發展。激光熔覆技術具有稀釋率低、熱輸入小、材料***等眾多優點,目前已在產業化應用的過程中演化出多種不同類型,并廣泛應用于增材制造、再制造、表面工程的各個領域。 按照激光熔覆的材料類型和材料與激光束的耦合形式,可將常見的激光熔覆技術分為同軸送粉激光熔覆技術、旁軸送粉激光熔覆技術(也叫側向送粉激光熔覆技術)、高速激光熔覆技術(也叫超高速激光熔覆技術)及高速絲材激光熔覆技術。進入20世紀80年代以來,激光熔覆技術得到了迅速的發展,已成為國內外激光表面改性研究的熱點。
激光熔敷技術進一步應用面臨的主要問題是:①激光熔覆技術在國內尚未完全實現產業化的主要原因是熔覆層質量的不穩定性。激光熔覆過程中,加熱和冷卻的速度極快,最高速度可達1012℃/s.由于熔覆層和基體材料的溫度梯度和熱膨脹系數的差異,可能在熔覆層中產生多種缺陷,主要包括氣孔、裂紋、變形和表面不平度.②光熔敷過程的檢測和實施自動化控制。③激光熔覆層的開裂敏感性,仍然是困擾國內外研究者的一個難題,也是工程應用及產業化的障礙,雖然已經對裂紋的形成擴進行了研究,但控制方法方面還不成熟。光束瞄準可以使難以接近的區域熔敷;兗州區制造激光熔覆技術使用方法
通過對激光工藝參數的調整,可以獲得低稀釋率的良好涂層,并且涂層成分和稀釋度可控;山東自動化激光熔覆技術誠信為本
旁軸送粉激光熔覆技術也叫側向送粉激光熔覆技術,其一般采用半導體直輸出激光器或半導體光纖輸出激光器和重力送粉器,熔覆頭采用矩形光斑+旁軸寬帶送粉方案。熔覆頭工作時,合金粉末經送粉嘴輸送至工件表面進行預置,隨著熔覆頭與工件做相對運動,矩形的激光束掃描預置的合金粉末并將其熔化形成熔池,冷卻后形成熔覆層。 按照激光熔覆的材料類型和材料與激光束的耦合形式,可將常見的激光熔覆技術分為同軸送粉激光熔覆技術、旁軸送粉激光熔覆技術(也叫側向送粉激光熔覆技術)、高速激光熔覆技術(也叫超高速激光熔覆技術)及高速絲材激光熔覆技術。山東自動化激光熔覆技術誠信為本
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