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當(dāng)今國內(nèi)外對激光熔覆的研究大致從以下幾個角度出發(fā):一是激光熔覆的機(jī)理研究;二是激光熔覆工藝及其組織性能的研究;三是激光熔覆的應(yīng)用研究?,F(xiàn)對激光熔覆的各方面研究發(fā)展?fàn)顩r作以介紹,并指出其存在的主要問題及其今后的發(fā)展方向。
激光熔覆工藝及其組織性能的研究
激光熔覆工藝方法有兩種類型:
1.一步法(同步法)該方法為在激光束輻照工件的同時向激光作用區(qū)送熔覆材料的工藝,它又有兩種方法。
①同步送粉法:使用噴射送粉裝置將單種或混合粉末送入熔池,化工空壓機(jī)曲軸激光熔覆修復(fù),控制粉末送入量和激光掃描速度即可調(diào)整熔覆層的厚度。由于松散的粉末對激光的吸收率大,激光熔覆,熱效率較高,可獲得比其他方法更厚的熔覆層,容易實現(xiàn)自動化。國外實際生產(chǎn)中采用較多。
②同步送絲法:此法工藝原理雖與同步送粉法相同,但熔覆材料是預(yù)先加工成絲材或使用填充絲材。此法便利且不浪費(fèi)材料,更易保證熔覆層的成分均勻性,尤其是當(dāng)熔覆層是復(fù)合材料時,不會因粉末比重或粒度大小的不同而影響覆層質(zhì)量,且通過對絲材進(jìn)行預(yù)熱的精細(xì)處理可提高熔覆速率;但是絲材表面光滑,對激光的反射較強(qiáng),激光利用率相時較低。此外,大型激光熔覆,線材制造過程較復(fù)雜,且品種規(guī)格少。
2.二步法(預(yù)置法)該法是在激光熔覆處理前,先將熔覆材料置于工作表面,然后采用激光將其熔化,冷凝后形成熔覆層。預(yù)置熔覆材料的方式包括:
①預(yù)置涂覆層:通常是應(yīng)用手工涂敷,為經(jīng)濟(jì)、方便,它是用粘結(jié)劑將熔覆用粉末調(diào)成糊狀置于工件表面,干燥后再進(jìn)行激光熔覆處理。此法生產(chǎn)效率低,熔覆厚度不一致,不宜用于大批量生產(chǎn)。
②預(yù)置片:將熔覆材料的粉末加入少量粘結(jié)劑模壓成片,置于工件需熔覆部位,再進(jìn)行激光處理。此法粉末利用率高,且質(zhì)量穩(wěn)定,適宜于一些深孔零件,支承輥現(xiàn)場激光修復(fù),如小口徑閥體,采用此法處理能獲得高質(zhì)量涂層。
曲軸激光修復(fù)
激光表面熱處理技術(shù)及其特點
(1)激光淬火是快速加熱、自激冷卻,不需要爐膛保溫和冷卻液淬火,是一種^綠色環(huán)保熱處理工藝,可以很容易實行對大型模具表面進(jìn)行均勻淬火。
(2)由于激光加熱速度快,熱影響區(qū)小,又是表面掃描加熱淬火,即瞬間局部加熱淬火,所以被處理的模具變形很小。
(3)由于激光束發(fā)散角很小,具有很好的指向性,能夠通過導(dǎo)光系統(tǒng)對模具表面進(jìn)行^的局部淬火。
(4)激光表面淬火的硬化層深度一般為0.3~0.7mm。
發(fā)動機(jī)缸體曲軸激光熔覆
激光熔覆技術(shù)及其技術(shù)特點
(1)冷卻速度快(高達(dá)106K/s),屬于快速凝固過程,容易得到細(xì)晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無法得到的新相,如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等。
(2)涂層稀釋率低(一般小于5%),與基體呈牢固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散結(jié)合,通過對激光工藝參數(shù)的調(diào)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;
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