玻璃磨具激光熔覆加工是一種新型加工技術(shù),其原理是用高能激光束照射玻璃磨具表面,使表面快速熔化,形成一層高硬度層。涂層以提高其耐磨性、耐腐蝕性和耐高溫性。
一、玻璃磨具激光熔覆加工原理
玻璃磨具激光熔覆加工的原理是利用高能激光束照射玻璃磨具表面,使表面快速熔化,形成一層高硬度涂層,提高其耐磨、耐腐蝕、耐高溫性能。激光熔覆過程中,高能激光束聚焦在玻璃磨具表面,使表面材料快速熔化并形成液池,同時(shí)添加碳化物、氮化物等高硬度涂層材料,增強(qiáng)涂層硬度。和耐磨性。在激光束的作用下,液池中的涂層材料迅速冷卻并結(jié)晶,形成高硬度涂層。
二、玻璃磨具激光熔覆加工特點(diǎn)
1、:玻璃磨具激光熔覆加工采用高能激光束,可以快速地熔化材料并形成涂層,大大縮短了所需的加工時(shí)間。
2、高硬度:通過添加高硬度涂層材料,使玻璃磨具激光熔覆形成的涂層具有高硬度,可顯著提高玻璃磨具的耐磨性。
3、耐腐蝕性強(qiáng):涂層材料具有良好的耐腐蝕性,可以保護(hù)玻璃磨具表面免受腐蝕損壞。
4、耐高溫性好:由于鍍膜材料具有良好的耐高溫性,可以保護(hù)玻璃磨具在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。
5、適用范圍廣:玻璃磨具激光熔覆加工適用于各種類型的玻璃磨具,如平板玻璃、曲面玻璃等。
三、激光熔覆加工玻璃磨具的應(yīng)用
玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于光學(xué)、汽車、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域,下面介紹幾個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。
1、光學(xué)領(lǐng)域:在光學(xué)領(lǐng)域,玻璃是常用的材料之一,但它容易磨損、腐蝕。采用玻璃磨料激光熔覆加工技術(shù)可以顯著提高玻璃的耐磨性和耐腐蝕性,延長(zhǎng)其使用壽命。
2、汽車領(lǐng)域:汽車玻璃在使用過程中容易受到環(huán)境污染和摩擦損壞,采用玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)可以增強(qiáng)汽車玻璃的耐磨性和耐腐蝕性,提高其可靠性和安全性。
3、航空航天領(lǐng)域:在航空航天領(lǐng)域,高溫、高壓、高速等極端環(huán)境下使用的玻璃材料需要有更高的性能要求。采用玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù),可以增強(qiáng)玻璃材料的耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能,提高其穩(wěn)定性和可靠性。
四、激光熔覆加工玻璃磨具的發(fā)展前景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)將不斷進(jìn)步和完善。未來,該技術(shù)將在以下幾個(gè)方面得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用:
1、設(shè)備研發(fā):進(jìn)一步開發(fā)、穩(wěn)定的玻璃磨料激光熔覆加工設(shè)備,提高設(shè)備的加工速度和可靠性。
2、材料創(chuàng)新:不斷探索硬度高、耐腐蝕性強(qiáng)的新型涂層材料,滿足不同領(lǐng)域的需求。
3、工藝優(yōu)化:優(yōu)化玻璃磨具激光熔覆工藝,提高鍍層的均勻性和致密性,降低缺陷率。
4、應(yīng)用拓展:將玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)應(yīng)用到更多領(lǐng)域,如電子、能源等領(lǐng)域,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。
油田的工作條件比較惡劣。許多金屬零件長(zhǎng)期在重負(fù)荷下工作,伴隨著腐蝕、摩擦和磨損,導(dǎo)致其過早失效??s短其使用壽命。停產(chǎn)檢查、更換新件,不僅增加材料成本,而且影響油田生產(chǎn),造成多方面損失。油田許多金屬零件摩擦副的磨損間隙都在近毫米量級(jí)。但常規(guī)表面技術(shù)的處理層較薄,導(dǎo)致磨損件表面修復(fù)困難,限制了這些技術(shù)的應(yīng)用范圍。
激光熔覆技術(shù)作為一種新型的表面工程技術(shù),已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在油田中,激光熔覆主要應(yīng)用于石油鉆桿、抽油桿、石油管道等方面。下面我們將分別介紹這些應(yīng)用。
1、石油鉆桿
石油鉆桿是石油鉆井作業(yè)中鉆遇地層的重要工具之一。由于鉆桿在井下受到?jīng)_擊、摩擦和腐蝕,其表面容易出現(xiàn)裂紋、磨損和腐蝕等問題,嚴(yán)重影響鉆井作業(yè)的安全和效率。了解決這一問題,激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油鉆桿的表面強(qiáng)化與修復(fù)。
通過激光熔覆技術(shù),在鉆桿表面形成一層硬度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的涂層,可顯著提高鉆桿的耐用性和使用效率。同時(shí),激光熔覆技術(shù)還可以修復(fù)鉆桿表面的損傷,延長(zhǎng)鉆桿的使用壽命,降低更換成本。
2、抽油桿
抽油桿是油田采油的重要工具之一。由于長(zhǎng)期受到來自地下原油的腐蝕和摩擦,抽油桿容易出現(xiàn)磨損、裂紋、變形等問題,嚴(yán)重影響了原油的開采和提率。為了解決這一問題,激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于抽油桿的表面強(qiáng)化與修復(fù)。
經(jīng)過激光熔覆技術(shù),在抽油桿表面形成一層高硬度、高韌性的涂層,可顯著提高抽油桿的耐用度和使用效率。激光熔覆技術(shù)還可以修復(fù)抽油桿表面的損傷,延長(zhǎng)抽油桿的使用壽命,降低更換成本。
3、石油管道
輸油管道是石油生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)施之一。由于輸送的原油中往往含有腐蝕性物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)對(duì)管道造成腐蝕和破壞,嚴(yán)重影響石油生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。因此激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于輸油管道防腐和修復(fù)。
通過激光熔覆技術(shù),可以在管道內(nèi)外表面形成一層具有高耐腐蝕性能的涂層,顯著提高管道的耐久性和安全性。同時(shí),激光熔覆技術(shù)還可以對(duì)管道表面的損傷進(jìn)行修復(fù),避免了管道泄漏等事故的發(fā)生,降低了維修成本。
總之激光熔覆技術(shù)在油田的應(yīng)用可以在抽油機(jī)上得到實(shí)現(xiàn),大大提高了設(shè)備的壽命及安全性,也給企業(yè)帶來的益處,降低了成本。
激光熔覆技術(shù)的特點(diǎn):
1、涂層結(jié)構(gòu)均勻、細(xì)化、缺陷率低;
2、涂層硬度高,可達(dá)50~62HRC,具有優(yōu)良的耐磨性和耐腐蝕性;
3、涂層與基體之間存在冶金結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度高;
4、根據(jù)不同情況,涂層厚度可達(dá)0~10mm;
5、涂層材料可以是金屬和合金,也可以是金屬陶瓷;
6、基材為各類鋼和鑄鐵,也可以是其他金屬和合金材料;
7、可形成由基層、中層、外層組成的成分和硬度梯度涂層;
8、基材熱影響區(qū)小,熱變形?。?br/>
激光熔覆技術(shù)可以優(yōu)化資源配置,節(jié)約貴重、稀有金屬材料,降低能源消耗,節(jié)省資金。激光熔覆修復(fù)技術(shù)、,有很強(qiáng)的保護(hù)環(huán)境的作用,屬于綠色再制造工程。國盛激光是一家從事自動(dòng)化激光熔覆設(shè)備、高速激光熔覆設(shè)備、激光淬火設(shè)備、激光焊接設(shè)備、3D打印設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。
國盛激光研發(fā)的高速激光熔覆的功率密度是常規(guī)激光熔覆的5-10倍,現(xiàn)又研發(fā)出的移動(dòng)式激光熔覆設(shè)備,避免了異地拆卸、運(yùn)輸、維修、安裝的過程,節(jié)省了勞動(dòng)強(qiáng)度和維修工人的時(shí)間,減少了企業(yè)的停機(jī)時(shí)間,避免了更換新零件和運(yùn)輸?shù)某杀?研發(fā)出的八軸聯(lián)動(dòng)激光熔覆設(shè)備,根據(jù)客戶應(yīng)用場(chǎng)景可配置不同規(guī)格的機(jī)器人,同時(shí)選配變位機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)、滑臺(tái)以適應(yīng)不同加工類型工件的激光熔覆加工及表面處理。
激光熔覆在模具領(lǐng)域應(yīng)用工藝
激光熔覆技術(shù)在模具領(lǐng)域應(yīng)用的基本工藝流程為:模具表面檢查及維修方案確認(rèn)→模具表面油污清理→根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層及加工參數(shù)→熔覆加工→模具加工后表面修復(fù)并在交貨前進(jìn)行檢驗(yàn)。各工序的步驟及注意事項(xiàng)為:
1、模具表面檢查及保養(yǎng)計(jì)劃確認(rèn)
檢查模具是否有裂紋、拉傷、凹坑,加工位置是否為平面或R角。根據(jù)不同問題確定修復(fù)方案,對(duì)需要處理的地方進(jìn)行適當(dāng)打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油漬、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層和加工參數(shù)
根據(jù)維護(hù)計(jì)劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(例如鑄鐵使用鐵機(jī)粉)。
4、包覆加工
涂料通過設(shè)備均勻鋪展,激光器發(fā)射激光束,激光束經(jīng)內(nèi)部透鏡折射作用于加工表面,使涂料層與基材表面形成完整的冶金結(jié)合。
5、處理后模具表面修復(fù)
鉗工對(duì)熔覆表面進(jìn)行研磨、拋光,確保模具間隙和表面粗糙度符合要求。
6、交貨前檢驗(yàn)
檢查處理后的硬度和表面粗糙度是否滿足客戶的要求,如果不符合要求,重做。
速激光熔覆與高速激光熔覆,常規(guī)激光熔覆的共同點(diǎn):
1、包覆材料通用:可以用常規(guī)激光熔覆的材料,可以用高速激光熔覆來熔化;一些常規(guī)激光熔覆無法熔覆的材料,如高熔點(diǎn)材料,可以通過高速激光熔覆來熔化。
2、全部采用冶金結(jié)合:但高速熔覆的涂層效果與熱噴涂類似,表面光滑。常規(guī)包層波動(dòng)較大。
3、通用工藝路線:常規(guī)激光熔覆工藝調(diào)整的也是高速激光熔覆工藝調(diào)整的。
4、應(yīng)用領(lǐng)域一致:即在常規(guī)激光熔覆可以應(yīng)用的領(lǐng)域可以應(yīng)用高速激光熔覆,在常規(guī)激光熔覆無法應(yīng)用的領(lǐng)域也可以應(yīng)用高速激光熔覆。通俗地說,高速激光熔覆可以做到常規(guī)激光熔覆可以做到的事情,高速激光熔覆也可以做到常規(guī)激光熔覆無法做到的事情。