




当今国内外对激光熔覆的研究大致从以下几个角度出发:一是激光熔覆的机理研究;二是激光熔覆工艺及其***性能的研究;三是激光熔覆的应用研究。现对激光熔覆的各方面研究发展状况作以介绍,并指出其存在的主要问题及其今后的发展方向。
激光熔覆工艺及其***性能的研究
激光熔覆工艺方法有两种类型:
1.一步法(同步法)该方法为在激光束辐照工件的同时向激光作用区送熔覆材料的工艺,它又有两种方法。
①同步送粉法:使用喷射送粉装置将单种或混合粉末送入熔池,控制粉末送入量和激光扫描速度即可调整熔覆层的厚度。由于松散的粉末对激光的吸收率大,热效率较高,可获得比其他方法更厚的熔覆层,容易实现自动化。国外实际生产中采用较多。
②同步送丝法:此法工艺原理虽与同步送粉法相同,但熔覆材料是预先加工成丝材或使用填充丝材。此法便利且不浪费材料,更易保证熔覆层的成分均匀性,尤其是当熔覆层是复合材料时,不会因粉末比重或粒度大小的不同而影响覆层质量,且通过对丝材进行预热的精细处理可提高熔覆速率;但是丝材表面光滑,对激光的反射较强,激光利用率相时较低。此外,曲轴激光熔覆修复,线材制造过程较复杂,且品种规格少。
2.二步法(预置法)该法是在激光熔覆处理前,先将熔覆材料置于工作表面,然后采用激光将其熔化,冷凝后形成熔覆层。预置熔覆材料的方式包括:
①预置涂覆层:通常是应用手工涂敷,为经济、方便,它是用粘结剂将熔覆用粉末调成糊状置于工件表面,干燥后再进行激光熔覆处理。此法生产效率低,熔覆厚度不一致,不宜用于大批量生产。
②预置片:将熔覆材料的粉末加入少量粘结剂模压成片,置于工件需熔覆部位,再进行激光处理。此法粉末利用率高,且质量稳定,适宜于一些深孔零件,曲轴激光熔覆生产厂家,如小口径阀体,曲轴激光熔覆多少钱,采用此法处理能获得高质量涂层。
曲轴激光熔覆具有下述优点:
(1)熔覆层晶粒细小,结构致密,因而硬度一般较高,耐磨、耐蚀等性能亦更为优异。
(2)熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短,德州曲轴激光熔覆,基材的熔化量小,对熔覆层的冲淡率低(一般仅为5%-8%),因此可在熔覆层较薄的情况下,获得所要求的成分与性能,节约昂贵的覆层材料。
(3)激光熔覆热影响区小,工件变形小,熔覆成品率高。
(4)激光熔覆过程易实现自动化生产,覆层质量稳定,如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节,这在其他工艺中是难以实现的。
曲轴激光熔覆技术特点
(1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶***或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。
(2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;
(3)热输入和变型小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。
(4)熔深浅,对零件内部***影响小。
(5)熔覆材料选择范围广,通过选择不同的熔覆材料从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热及电气特性。
(6)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm。
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