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    激光切割加工激光熔覆
      激光熔覆技能是20世紀70年代隨着大功率激光器的展開而鼓起的一種新的外表改性技能。激光外表熔敷技能,是在激光束效果下,將合金粉末或陶瓷粉末與基體外表敏捷加熱並熔化,光束移開後自激冷卻構成稀釋率極低、與基體資料呈冶金聯繫的外表塗層,然後明顯改進基體外表耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種外表強化辦法。
     
      如,對60#鋼進行碳鎢激光熔覆後,硬度最高達2200HV以上,耐磨損功能爲基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼外表激光熔覆CoCrSiB合金後,將其耐磨性與火焰噴塗的耐蝕性進行了比照,發現前者的耐蝕性明顯高於後者。
     
      激光熔覆技能,是一種經濟效益很高的新技能,它能夠在便宜金屬基材上製備出高功能的合金外表而不影響基體的性質,降低成本,節省寶貴稀有金屬資料,因而,世界上各工業先進國家對激光熔覆技能的研討及運用都非常重視。
     
      運用於激光熔覆的激光器,首要有CO2激光器和固體激光器(首要包含碟片激光器、光纖激光器和二極管激光器。舊式燈泵浦激光器由於光電轉化功率低,保護繁瑣等疑問已逐步淡出商場)。
     
      關於接連CO2激光熔覆,國內外專家已做了很多研討。高功率固體激光器的研製展開敏捷,首要用於有色合金外表改性。據文獻報導,選用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下簡單變形,乃至陷落。固體激光器,特別是碟片激光器輸出波長爲1.06μm,較CO2激光波長小1個數量級,因而更合適此類金屬的激光熔覆。
     
      激光熔覆,按送粉技能的不同可分爲兩類:粉末預置法和同步送粉法。兩種辦法效果類似,同步送粉法具有易完成自動化操控,激光能量吸收率高,無內部氣孔,特別熔覆金屬陶瓷,能夠明顯進步熔覆層的抗開裂功能,使硬質陶瓷相能夠在熔覆層內均勻分佈等長處。
     
    1激光熔覆具有的特色
     
      (1)冷卻速度快(高達106K/s),歸於疾速凝結進程,簡單得到細晶安排或發生平衡態所無法得到的新相,如非穩相、非晶態等;
     
      (2)塗層稀釋率低(通常小於5%),與基體呈結實的冶金聯繫或界面分散聯繫,經過對激光技能參數的調整,能夠獲得低稀釋率的傑出塗層,並且塗層成分和稀釋度可控;
     
      (3)熱輸入和畸變較小,特別是選用高功率密度疾速熔覆時,變形可降低到零件的安裝公役內;
     
      (4)粉末挑選幾乎沒有任何限制,特別是在低熔點金屬外表熔敷高熔點合金;
     
      (5)熔覆層的厚度規模大,單道送粉一次塗覆厚度在0.2-2.0mm;
     
      (6)能進行選區熔敷,資料耗費少,具有傑出的性價比;
     
      (7)光束瞄準能夠使難以接近的區域熔敷;
     
      (8)技能進程易於完成自動化,很合適多見易損件的磨損修正。
     
    2激光熔覆與激光合金化的異同
      激光熔覆與激光合金化,都是運用高能密度的激光束所發生的疾速熔凝進程,在基材外表構成於基體相互交融的、具有徹底不同成分與功能的合金覆層。兩者技能進程類似,但卻有本質上的差異,首要差異如下:
     
      (1)激光熔覆進程中的覆層資料徹底消融,而基體熔化層極薄,因而對熔覆層的成分影響極小,而激光合金化則是在基材的外表熔融復層內參加合金元素,目的是構成以基材爲基的新的合金層。
     
      (2)激光熔覆實質上不是把基體外表層熔融金屬作爲溶劑,而是將另行裝備的合金粉末消融,使其變成熔覆層的主題合金,一起基體合金也有一薄層消融,與之構成冶金聯繫。
     
      激光熔覆技能製備新資料,是極點條件下失效零部件的修正與再製作、金屬零部件直接製作的主要根底,遭到世界各國科學界和公司的高度重視。
     
    3技能範疇
      激光熔覆技能,是一種觸及光、機、電、計算機、資料、物理、化學等多門學科的跨學科高新技能。
     
      它由上個世紀60年代提出,並於1976年誕生了第一項論說高能激光熔覆的專利。進入80年代,激光熔覆技能得到了敏捷的展開,聯繫CAD技能鼓起的疾速原型加工技能(增材製作技能,俗稱3D打印技能),爲激光熔覆技能又添了新的生機。
     
      現已成功展開了在不鏽鋼、模具鋼、可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、銅合金、鈦合金、鋁合金及特別合金外表鈷基、鎳基、鐵基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。
     
      激光熔覆鐵基合金粉末適用於請求部分耐磨並且簡單變形的零件。
     
      鎳基合金粉末適用於請求部分耐磨、耐熱腐蝕及抗熱疲憊的構件。鈷基合金粉末適用於請求耐磨、耐蝕及抗熱疲憊的零件。陶瓷塗層在高溫下有較高的強度,熱穩定性好,化學穩定性高,適用於請求耐磨、耐蝕、耐高溫和抗氧化性的零件。
     
      在滑動磨損、衝擊磨損和磨粒磨損嚴重的條件下,純的鎳基、鈷基和鐵基合金粉末已經滿意不了運用工況的請求,因而,在合金外表激光熔覆金屬陶瓷複合塗層已經變成國內外專家研討的熱門,已經進行了鋼、鈦合金及鋁合金外表激光熔覆多種陶瓷或金屬陶瓷塗層的研討。
     
      激光熔覆的運用首要在兩個方面,即耐腐蝕(包含耐高溫腐蝕)和耐磨損,運用的規模很廣泛,例如,內燃機的閥門和閥座的密封面,水、氣或蒸汽分離器的激光熔覆、模具外表的修正等。
     
      一起,進步資料的耐磨和耐腐蝕性,能夠選用Co基合金(如Co-Cr-Mo-Si系)進行激光熔覆,基體中物相成份規模中Co3Mo2Si硬質金屬間相的存在可確保耐磨功能,而Cr則供給了耐腐蝕性。
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