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组织性能的研究;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。
激光熔覆的应用研究
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出性能好的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料。因此,世界上各工业国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。
应用于激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固体激光器(主要包括激光器、光纤激光器和二极管激光器,老式灯泵浦激光器由于光电转化效率低、维护繁琐等问题已逐渐淡出市场)。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究。高功率固体激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,曲轴激光熔覆生产厂家,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷。固体激光器,特别是激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。
激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要的应用方面,是一种新型的材料加工与表面改性技术,涉及物理、冶金、材料科学等领域。其研究历史可追溯到20世纪70年代。1974年Gnanamuthu先提出并申请了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法;进入80年代,激光熔覆技术已经发展成为表面工程、摩擦学、应用激光等领域的前沿性课题,可以在低成本钢板上制成表面,代替大量的合金,以节约贵重、稀有的金属材料,提高材料的综合性能,曲轴激光熔覆,降低能源消耗,适用于局部易磨损、剥蚀、氧化及腐蚀等零部件,受到了国内外的普遍重视;到90年代后,大型曲轴激光熔覆,相关科学研究与应用开发得到快速发展。
对于曲轴的修复,曲轴激光熔覆厂家,若采用等离子喷涂修复。涂层和基体的结合强度不够,回装后,可能影响设备的安全运行。而采用表面堆焊的方法修复,很难确保修复层的耐磨性和基体不产生裂纹。鉴于这些情况,采用工艺修复成为优选的可行方案。采用熔覆修复,首先应该了解工件失效原因、工件材质、先前的热处理状态、熔覆位置尺寸和形状、熔覆的工艺和性能要求等;在此基础上确定修复方案,包括修复前机加工方法、工艺过程中工件温度控制、熔覆后热处理方法、熔覆焊材、送粉方法、方式、、扫描速度、光斑大小、单层熔覆厚度、机加工余量控制等。
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