高速激光熔覆過程中影響加工的八大參數(shù)
1、激光功率:單位時間內激光器輸出的能量。高速激光熔覆一般采用KW級激光器,如LT-3KW、LT-4KW等,市場應用廣泛,能夠滿足大部分領域的需求。
2、光斑形狀:光斑形狀是影響熔覆質量的一個重要因素,光斑形狀由激光器的光學系統(tǒng)決定。激光光束從送粉器射出后,經過掃描系統(tǒng),再到基板上,在不同的位置形成不同的光斑。光斑形狀直接影響著熔覆效果和成形質量。常見的光斑形狀分為圓形和矩形兩種,用戶根據(jù)加工對象的特點選擇使用。
3、光斑大?。汗獍叽笮∈侵腹馐粧呙璧交灞砻娴拿娣e。激光熔覆過程中,激光能量聚集在熔覆層的中央,然后通過輻射向周圍發(fā)散,光斑大小主要影響光功率密度,即單位面積的光能。相同功率條件下,光斑尺寸越小,光功率密度越大,高功率密度光斑適用于高包層。熔點金屬粉末。
4、 加工距離:也叫搭接率,是指激光熔覆時,激光束從熔池中吸收熱量所需的距離。激光熔覆過程中,光斑距離是影響熔覆質量的重要因素。在實際加工中,當光斑距離在3-5 mm范圍內變化時,熔覆層質量良好,因此光斑距離一般控制在3-5 mm。
5、搭接率:搭接率是指熔覆金屬粉末與基板的搭接率。搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的一個重要參數(shù)。熔覆材料與基板之間的搭接率越大,越容易獲得粗糙度較低的熔覆層表面。
光斑直徑增大時,激光束能量密度提高,熔池受熱變寬,熔化速度加快,在基板上產生較多的小孔。
搭接率提高,熔覆層表面粗糙度降低。但搭接部分的均勻性很難得到。每道熔覆層之間相互搭接區(qū)域的深度與每道熔覆層正中的深度有所不同,從而影響了整個熔覆層。高速熔覆的搭接率高達70%-80%(普通熔覆的搭接率為30%-50%)。
6、熔覆速度:熔覆線速度和熔覆面積率都可以表示熔覆速度。實測中物力拓高速激光熔覆線速度為20m/min-50m/min,熔覆厚度為0.2-0.6mm時,熔覆效率為0.6-1.2平方米/小時。
7、送粉方式:高速激光熔覆中的送粉器是激光熔覆質量的關鍵。高速激光熔覆的送粉方式主要有環(huán)形送粉和中心送粉。中心送粉比環(huán)形送粉粉末利用率高,但設計難度大,需要用圓環(huán)圍住橫梁。送粉管一周。目前市場上有很多圓形送粉應用。
8、保護氣體壓力:高速激光熔覆過程中,基體與熔覆材料之間很容易氧化,熔覆材料中含有的氧化物,會導致基體材料表面發(fā)黑、發(fā)暗、變硬,嚴重影響了工件表面質量。為避免熔覆材料氧化,需對工件進行保護。高速激光熔覆可在保護氣體下進行,一般采用氮氣或氬氣作為保護氣體,主要用于送粉,在激光熔覆池周圍形成保護區(qū)域,減少氧化。
檢測參數(shù)是指高速熔覆完成后衡量熔覆層質量的參數(shù),主要包括氣孔率、硬度、結合強度、稀釋率、熱疲勞性能、表面粗糙度等。
(1)氣孔率是指在一定條件下,熔覆層中出現(xiàn)氣孔的百分比。高速激光熔覆在熔覆過程中不可避免地存在氣孔??紫堵实拇笮∨c金屬粉末的溫度和速度以及粉末運動的角度有關。一般來說,熔覆時粉末運動的速度較慢。該層的孔隙率會很大。
(2)硬度,由于高速激光熔覆層在形成過程中激冷和高速沖擊,熔覆層晶粒細化和晶格畸變使涂層強化。因此,激光熔覆層的硬度一般材料。 LT高速熔覆激光設備熔覆粉末,熔覆層表面硬度可達60HRC。
(3)結合強度,一般采用顯微硬度計進行檢測,以測定熔覆層的結合強度,用標準試樣所測得的硬度值減去實測硬度值來計算。高速激光熔覆層與基體為冶金結合,即熔覆層與基體之間原子擴散形成結合。并在粉末高速運動狀態(tài)下形成。國盛激光的高速激光熔覆層與基材的結合強度可高達360MPa。
(4)稀釋率是指熔敷金屬的稀釋程度,用母材在熔覆層中的百分比表示。稀釋率對熔覆層的性能影響很大。在高速熔覆工藝中,可以通過調節(jié)金屬粉末流量、光功率密度和熔覆速率來控制稀釋率。國盛激光高速激光熔覆的稀釋率極低,約為1%。
(5)熱疲勞性能是指熔覆層的抗熱疲勞性能或抗熱震性能。熔覆層的抗熱震性不好,在使用過程中會開裂形成裂紋。熔覆層的抗熱震性能主要取決于金屬粉末與基體的熱膨脹系數(shù)差異和熔覆層與基體的結合強度。
(6) 表面粗糙度是指熔覆時表面上存在的起伏現(xiàn)象,當激光熔覆熔覆層表面有較大起伏時,會出現(xiàn)邊緣熔合不良、搭接不好等現(xiàn)象,因此應控制其高低起伏度。表面粗糙度、熔覆層表面平整度、工藝測試、激光能量密度、送粉量和載氣壓力都會影響表面粗糙度,三者之間存在一個佳值,如果該值設置過大或太低,表面的光滑度會降低?;鍖嶋H高速激發(fā)在光學熔覆加工過程中,需要根據(jù)粉末基體的特性設置合適的加工參數(shù),使各項檢測參數(shù)符合標準,滿足應用要求。
在實際對母材進行高速激光熔覆時,需要根據(jù)粉末母材的特性設置合適的加工參數(shù),使各項檢測參數(shù)符合標準,滿足應用要求。
激光熔覆技術是一種的表面修復技術,可以應用于大型構件的修復。它主要是利用激光束對材料表面進行加熱,使其部分熔化并與底材融合,形成新的涂層或修復材料。這種技術有以下優(yōu)點:
1、?。杭す馊鄹布夹g可以快速進行表面修復,減少生產時間和維修成本。
2、 精度高:激光熔覆技術可以實現(xiàn)的表面修復,修復后的構件符合設計要求。
3、 適用范圍廣:激光熔覆技術可以應用于多種材料的表面修復,如鋼、鋁、鎳基合金等。
4、 質量穩(wěn)定:激光熔覆技術可以消除焊接過程中的氣孔、裂紋等缺陷,修復后的構件質量穩(wěn)定。
在大型構件修復中,激光熔覆技術可以應用于船舶、橋梁、飛機和汽車等重要構件的表面修復。例如,船舶的螺旋槳、舵葉和船體表面的修復,可以使用激光熔覆技術實現(xiàn)。另外,在飛機和汽車等重要構件的修復中,激光熔覆技術也可以應用于引擎、變速器和發(fā)動機等部件的表面修復。
總之,激光熔覆技術在大型構件修復中具有廣泛的應用前景。隨著科技的不斷發(fā)展,相信激光熔覆技術在大型構件修復中的應用將會越來越廣泛,為構件的維修和修復提供更為、、穩(wěn)定的技術支持,降低維修成本和停機時間。
激光熔覆在模具領域應用工藝
激光熔覆技術在模具領域應用的基本工藝流程為:模具表面檢查及維修方案確認→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并在交貨前進行檢驗。各工序的步驟及注意事項為:
1、模具表面檢查及保養(yǎng)計劃確認
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)不同問題確定修復方案,對需要處理的地方進行適當打磨。
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)維護計劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(例如鑄鐵使用鐵機粉)。
4、包覆加工
涂料通過設備均勻鋪展,激光器發(fā)射激光束,激光束經內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合。
5、處理后模具表面修復
鉗工對熔覆表面進行研磨、拋光,確保模具間隙和表面粗糙度符合要求。
6、交貨前檢驗
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。
油缸內孔激光熔覆加工工藝包括以下步驟:
1、準備工件:將待加工的油缸放置在激光熔覆機的工作臺上,并確保其表面清潔、無缺陷、無油漬。
2、表面處理:用砂輪或刷子等工具對氣缸內孔表面進行打磨和清理,去除雜質和氧化層。
3、熔覆材料的制備:將金屬粉末和合金元素按一定比例混合,加入適量的水或有機溶劑,制成熔覆材料。
4、激光熔覆加工:利用高能激光束將熔覆材料熔化并使其均勻地沉積在內孔表面。
5、后處理:對激光熔覆筒體進行熱處理、研磨、拋光,提高表面硬度和光潔度。
油缸內孔激光熔覆加工的優(yōu)點在于以下幾個方面:
1、高硬度、耐腐蝕:通過激光熔覆技術,可以使油缸內孔表面涂層提高氣缸的耐磨性和耐腐蝕性。
2、壽命長:由于激光熔覆層硬度高、耐腐蝕,可顯著提高氣缸的使用壽命。
3、應用范圍廣:激光熔覆加工可適用于各種材質、形狀的氣缸,可靈活應用于不同的生產環(huán)境。
4、環(huán)保節(jié)能:與傳統(tǒng)的加工方法相比,激光熔覆加工不需要使用大量的切削液、磨料等物質,因此更加環(huán)保,降低能耗。
總之,油缸內孔激光熔覆加工是一種的加工技術,可以顯著提高油缸的耐磨性、耐腐蝕性和使用壽命,并且具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點。隨著技術的不斷發(fā)展和完善,相信這種加工技術將會在更多領域得到應用和推廣。
激光熔覆修復技術是一種利用高能激光束對材料表面進行熔化和再凝固的過程。通過控制激光束的能量和形狀,可以在材料表面形成一層具有特定性能的新材料。這層新材料與基材之間形成冶金結合,具有的機械性能和耐腐蝕性,能夠有效修復閘門的磨損和損傷。
一、水電閘門激光熔覆修復原理
激光熔覆修復技術主要利用激光束的高能量密度,將熔覆材料迅速加熱至熔化狀態(tài)。同時,激光束與基材表面相互作用,產生強烈的熱效應,使基材表面薄層也迅速熔化。熔化的熔覆材料和基材在激光束的作用下實現(xiàn)冶金結合,形成一層新的、具有性能的熔覆層。熔覆層能夠恢復閘門的尺寸精度,提高表面硬度、耐磨性和耐腐蝕性,從而延長閘門的使用壽命。
二、水電閘門激光熔覆修復步驟
1、表面處理:需要對閘門表面進行清理,去除油污、銹跡等雜質,確保表面干燥、清潔。然后,對表面進行預處理,如打磨、噴砂等,以提高表面粗糙度和增加熔覆層與基材的結合力。
2、熔覆材料選擇:根據(jù)閘門的材質、工作環(huán)境和修復要求,選擇合適的熔覆材料。熔覆材料應具有良好的耐磨性、耐腐蝕性、高溫性能等。
3、激光熔覆設備調試:根據(jù)閘門尺寸和形狀,調整激光熔覆設備的參數(shù),如激光功率、掃描速度、熔覆材料輸送速度等,確保熔覆過程穩(wěn)定、可靠。
4、激光熔覆修復:將熔覆材料放置在閘門表面,啟動激光熔覆設備,使激光束按照預設的路徑和速度在閘門表面進行掃描。在激光束的作用下,熔材料迅速熔化并與基材實現(xiàn)冶金結合,形成一層新的熔覆層。
5、后處理:熔覆完成后,對修復區(qū)域進行冷卻、清理和打磨,去除多余的熔覆材料和表面不平整部分,使修復區(qū)域與周圍表面平滑過渡。后,對修復區(qū)域進行質量檢測,確保修復質量符合要求。
三、水電閘門激光熔覆修復優(yōu)勢
1、修復精度高:激光熔覆修復技術能夠實現(xiàn)的修復,恢復閘門的尺寸精度和表面性能,提高閘門的工作效率和安全性。
2、修復速度快:激光熔覆修復過程快速、,可以在短時間內完成大面積的修復工作,縮短維修周期,降低維修成本。
3、修復質量穩(wěn)定:激光熔覆修復技術能夠實現(xiàn)冶金結合,形成的熔覆層與基材結合牢固,不易脫落或開裂,修復質量的穩(wěn)定性。
4、修復效果好:激光熔覆修復技術可以恢復閘門的表面性能,如硬度、耐磨性和耐腐蝕性,提高閘門的使用壽命和可靠性。
總之,水電閘門激光熔覆修復技術是一種的修復方法,具有許多優(yōu)點和廣闊的應用前景。它的出現(xiàn)為水電閘門的維修和再制造提供了新的解決方案,也為水利工程領域的其他設備修復和再制造提供了有益的借鑒。隨著技術的不斷進步和應用范圍的擴大,相信激光熔覆修復技術將在未來的水利工程中發(fā)揮更加重要的作用。
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