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激光熔覆技術小百科

cici 來源:思達思克2017-12-12 我要評論(0 )   

激光熔覆修復原理激光熔覆是材料表面改性技術和增材再制造的一種重要方法。它是利用高能激光束照射添加在基材表面的改性或增材材

 激光熔覆修復原理

激光熔覆是材料表面改性技術和增材再制造的一種重要方法。它是利用高能激光束照射添加在基材表面的改性或增材材料,通過迅速熔化、擴展和迅速凝固,冷卻速度通常達到102~106℃/s,在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料,從而在基材表面構成一種新的復合材料,以彌補機體所缺少的特殊性能或對尺寸缺失的基體進行增材修復。

激光熔覆適用于電力、航空、航天、兵器、核工業(yè)、汽車制造業(yè)中需要改善性能的零件。根據(jù)工件的工況要求,熔覆各種設計成分的金屬或者非金屬,制備耐熱、耐磨、耐腐蝕、抗氧化、抗疲勞或具有光、電、磁特性的表面覆層。

激光熔覆修復的特點

激光熔覆與工業(yè)中常用的堆焊、熱噴涂和等離子噴焊等相比,激光熔覆有著下列優(yōu)點:

基體與熔覆層結合強度高:激光熔覆層與基體為致密冶金結合,結合強度不低于原本體材料的 90%。

 熱影響區(qū)?。夯w材料在激光熔覆過程中僅表面微熔,微熔層為0.05-0.1mm?;w熱影響區(qū)極小,一般為0.1-0.2mm,在采取控溫措施情況下(如脈沖加工、間歇加工、主動冷卻,控制基體溫升不超過80℃),激光熔覆后熱變形幾乎可以忽略。

  熔覆層與基體晶粒細?。焊哌_106℃/s的冷卻速度使凝固組織細化,熔覆層及其界面組織致密,晶粒細小。在選用適當?shù)姆勰┖凸に噮?shù)的情況下,無孔洞,無夾雜裂紋等缺陷。

效率高,節(jié)約昂貴材料:由于激光作用時間短(ns級),熔覆層稀釋率低,基材的熔化量比較小,對熔覆層的沖淡率很低(常規(guī)為5%~8%),因此可在熔覆層比較薄的情況下,獲得所要求的成分和性能,從而節(jié)約昂貴的覆層材料;

可制備梯度功能材料:激光熔覆層組織由底層、中間層以及面層組成的各具特點的梯度功能材料,底層具有與基體浸潤性好、結合強度高等特點;中間層具有一定強度和硬度、抗裂性好等優(yōu)點;面層具有抗沖刷、耐磨損和耐腐蝕等性能,使修復后的設備在安全和使用性能上更加有保障。

激光熔覆技術可控性好,易實現(xiàn)自動化控制,覆層質量穩(wěn)定。

激光熔覆技術解決了振動焊、氬弧焊、噴涂、鍍層等傳統(tǒng)修理方法無法解決的材料選用局限性、工藝過程熱應力、熱變形、材料晶粒粗大、基體材料結合強度難以保證的矛盾。


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激光熔覆增材材料
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