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熔覆激光器技術(shù)及主要特點(diǎn)分析!

閱讀:3發(fā)布時(shí)間:2025-7-7

熔覆激光器是用高能激光束(104 ~ 106W/CM2)發(fā)射金屬基底表面,使金屬基底表面的薄層與其上的熔覆材料相互作用的過(guò)程。形成具有快速熔化、凝固、硬度、耐磨性、抗腐蝕等特殊物理化學(xué)特性的涂覆層的過(guò)程。這是一種新的復(fù)合材料,可以彌補(bǔ)機(jī)體所不具備的優(yōu)良性能,進(jìn)一步發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì),克服彼此的不足,大大改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等物理化學(xué)性能。

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   熔覆激光器是一種新的表面改性技術(shù),將包層材料添加到基板表面,利用高能密度的激光束與基板表面的薄層融為一體,在基板表面形成與冶金結(jié)合的添加劑包層。

   激光熔覆的冷卻速度是一個(gè)快速的凝固過(guò)程,它可以輕易獲得微小的微觀組織,也可以產(chǎn)生在平衡狀態(tài)下無(wú)法獲得的新的相,如不平衡相、無(wú)定形等。涂層稀釋率低,與基體和堅(jiān)固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散相結(jié)合,可調(diào)整激光工藝參數(shù),獲得低稀釋率的良好涂層,可調(diào)節(jié)涂層成分和稀釋度。它的熱量輸入和扭曲很小,變形會(huì)下降到零件的裝配公差。粉末選擇幾乎沒(méi)有限制。特別是,低熔點(diǎn)金屬表面熔化熔點(diǎn)合金??梢赃M(jìn)行選區(qū)融化,材料消耗少,提供出色的性價(jià)比。光束瞄準(zhǔn)可以融化難以接近的區(qū)域,并且很容易使過(guò)程自動(dòng)化。

   熔覆工藝:熔覆激光器根據(jù)熔覆材料的供應(yīng)方式,可分為即預(yù)置式和同步式兩大類。預(yù)置式將熔覆材料預(yù)先放置在基板表面,然后用激光束輻射掃描熔敷,添加為粉末、絲綢、板材,其中以粉末的形式較為常用。

   熔覆激光器的主要特點(diǎn):

   1)冷卻速度(高達(dá)106K/s)是快速凝固的過(guò)程,容易獲得微觀組織,或產(chǎn)生在平衡狀態(tài)下無(wú)法獲得的新的相(如不穩(wěn)定相、無(wú)定形等)。

   2)涂層稀釋率低(一般不到5%),氣體與堅(jiān)固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散相結(jié)合,激光焊機(jī)可以通過(guò)調(diào)整激光工藝參數(shù)獲得低稀釋率的良好涂層,還可以調(diào)整涂層成分和稀釋度。

   3) 熔覆激光器的熱輸入和畸變小。特別是在使用大功率密度高的快速熔覆時(shí),變形可能會(huì)降低到零件的裝配公差。

4)粉末選擇幾乎沒(méi)有限制。特別是在熔點(diǎn)金屬表面熔化熔點(diǎn)合金。

5)熔覆層厚度范圍大,單粉末涂層厚度為0.2 ~ 2.0毫米。

  6) 熔覆激光器工藝過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。



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