高速激光熔覆过程中影响加工的八大参数
1、激光功率:单位时间内激光器输出的能量。高速激光熔覆一般采用KW级激光器,如LT-3KW、LT-4KW等,市场应用广泛,能够满足大部分领域的需求。
2、光斑形状:光斑形状是影响熔覆质量的一个重要因素,光斑形状由激光器的光学系统决定。激光光束从送粉器射出后,经过扫描系统,再到基板上,在不同的位置形成不同的光斑。光斑形状直接影响着熔覆效果和成形质量。常见的光斑形状分为圆形和矩形两种,用户根据加工对象的特点选择使用。
3、光斑大小:光斑大小是指光束被扫描到基板表面的面积。激光熔覆过程中,激光能量聚集在熔覆层的中央,然后通过辐射向周围发散,光斑大小主要影响光功率密度,即单位面积的光能。相同功率条件下,光斑尺寸越小,光功率密度越大,高功率密度光斑适用于高包层。熔点金属粉末。
4、 加工距离:也叫搭接率,是指激光熔覆时,激光束从熔池中吸收热量所需的距离。激光熔覆过程中,光斑距离是影响熔覆质量的重要因素。在实际加工中,当光斑距离在3-5 mm范围内变化时,熔覆层质量良好,因此光斑距离一般控制在3-5 mm。
5、搭接率:搭接率是指熔覆金属粉末与基板的搭接率。搭接率是影响熔覆层表面粗糙度的一个重要参数。熔覆材料与基板之间的搭接率越大,越容易获得粗糙度较低的熔覆层表面。
光斑直径增大时,激光束能量密度提高,熔池受热变宽,熔化速度加快,在基板上产生较多的小孔。
搭接率提高,熔覆层表面粗糙度降低。但搭接部分的均匀性很难得到。每道熔覆层之间相互搭接区域的深度与每道熔覆层正中的深度有所不同,从而影响了整个熔覆层。高速熔覆的搭接率高达70%-80%(普通熔覆的搭接率为30%-50%)。
6、熔覆速度:熔覆线速度和熔覆面积率都可以表示熔覆速度。实测中物力拓高速激光熔覆线速度为20m/min-50m/min,熔覆厚度为0.2-0.6mm时,熔覆效率为0.6-1.2平方米/小时。
7、送粉方式:高速激光熔覆中的送粉器是激光熔覆质量的关键。高速激光熔覆的送粉方式主要有环形送粉和中心送粉。中心送粉比环形送粉粉末利用率高,但设计难度大,需要用圆环围住横梁。送粉管一周。目前市场上有很多圆形送粉应用。
8、保护气体压力:高速激光熔覆过程中,基体与熔覆材料之间很容易氧化,熔覆材料中含有的氧化物,会导致基体材料表面发黑、发暗、变硬,严重影响了工件表面质量。为避免熔覆材料氧化,需对工件进行保护。高速激光熔覆可在保护气体下进行,一般采用氮气或氩气作为保护气体,主要用于送粉,在激光熔覆池周围形成保护区域,减少氧化。
激光熔覆技术在钢铁冶金行业的应用主要体现在表面修复和表面改性两个方面。钢铁冶金行业对耐蚀、耐磨、抗氧化、耐高温等性能要求较高,通常采用传统的补焊工艺对零件进行修复,但由于钢铁材料表面硬度较低,且存在一定程度的氧化和磨损,导致修复后的零件耐蚀性和耐磨性下降。激光熔覆技术可显著提高金属零件表面的耐蚀性能和耐磨性能,且不需要再进行复杂的处理。
1、耐磨钢件、高合金工具钢件的修复激光熔覆技术主要是在基体与涂层之间形成冶金结合,因此,激光熔覆技术对基体材料的要求较低;但激光熔覆涂层与基体之间为冶金结合,且涂层与基体之间的结合强度较低。因此,在选用激光熔覆涂层时应对基体材料的性能进行分析;
2、在钢件表面制备耐磨、防腐涂层激光熔覆技术在钢件表面制备耐磨、防腐涂层是近年来发展起来的一项新技术,其目的是使工件表面获得具有耐腐蚀和抗磨损性能的耐磨、防腐涂层。激光熔覆技术可以在钢件表面制备一层厚度约为30~100μm的熔覆层,与基体之间为冶金结合;
3、在钢件上制备抗氧化涂层激光熔覆技术是通过在钢件表面形成一层致密且具有很高抗氧化性能的耐磨、防腐涂层。激光熔覆技术主要分为热喷涂、热浸镀和等离子喷涂三种方法;
4、激光熔覆技术对钢件表面改性主要体现在:
①将激光熔覆层与钢件之间形成冶金结合;
②用激光熔覆层代替钢零件部分材料,在钢零件上形成具有特殊功能和性能的涂层。
评判激光熔覆层的熔覆效果,主要从两个方面:
一、宏观上,检查熔覆道的形状、表面粗糙度、裂纹、气孔及稀释率等;
二、微观上,检查是否形成了良好的结构,是否能提供所需的性能。
此外,还应确定表面熔覆层化学元素的种类和分布,并注意分析过渡层的状况是否为冶金结合,必要时进行质量寿命检测。
如何检验激光熔覆效果:
1、熔覆的工件是否有裂纹、气孔;
2、熔覆工件熔覆后的表面粗糙程度;
3、是否获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度是否可控;
4、快速熔覆时,工件的变形是否降低到零件的装配公差内;
5、送粉器送粉的稳定性和熔覆层的均匀性可是一致性;
6、粉末利用率可在范围内;
激光熔覆在模具领域应用工艺
激光熔覆技术在模具领域应用的基本工艺流程为:模具表面检查及维修方案确认→模具表面油污清理→根据硬度要求选择合理的涂层及加工参数→熔覆加工→模具加工后表面修复并在交货前进行检验。各工序的步骤及注意事项为:
1、模具表面检查及保养计划确认
检查模具是否有裂纹、拉伤、凹坑,加工位置是否为平面或R角。根据不同问题确定修复方案,对需要处理的地方进行适当打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油渍、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根据硬度要求选择合理的涂层和加工参数
根据维护计划和客户要求选择合适的功率、焦距、光斑和镀膜(例如铸铁使用铁机粉)。
4、包覆加工
涂料通过设备均匀铺展,激光器发射激光束,激光束经内部透镜折射作用于加工表面,使涂料层与基材表面形成完整的冶金结合。
5、处理后模具表面修复
钳工对熔覆表面进行研磨、抛光,确保模具间隙和表面粗糙度符合要求。
6、交货前检验
检查处理后的硬度和表面粗糙度是否满足客户的要求,如果不符合要求,重做。
玻璃磨具激光熔覆加工是一种新型加工技术,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,形成一层高硬度层。涂层以提高其耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性。
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,形成一层高硬度涂层,提高其耐磨、耐腐蚀、耐高温性能。激光熔覆过程中,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,同时添加碳化物、氮化物等高硬度涂层材料,增强涂层硬度。和耐磨性。在激光束的作用下,液池中的涂层材料迅速冷却并结晶,形成高硬度涂层。
二、玻璃磨具激光熔覆加工特点
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层,大大缩短了所需的加工时间。
2、高硬度:通过添加高硬度涂层材料,使玻璃磨具激光熔覆形成的涂层具有高硬度,可显着提高玻璃磨具的耐磨性。
3、耐腐蚀性强:涂层材料具有良好的耐腐蚀性,可以保护玻璃磨具表面免受腐蚀损坏。
4、耐高温性好:由于镀膜材料具有良好的耐高温性,可以保护玻璃磨具在高温环境下的稳定性。
5、适用范围广:玻璃磨具激光熔覆加工适用于各种类型的玻璃磨具,如平板玻璃、曲面玻璃等。
三、激光熔覆加工玻璃磨具的应用
玻璃磨具激光熔覆加工技术已广泛应用于光学、汽车、航空航天等多个领域,下面介绍几个具体应用实例。
1、光学领域:在光学领域,玻璃是常用的材料之一,但它容易磨损、腐蚀。采用玻璃磨料激光熔覆加工技术可以显着提高玻璃的耐磨性和耐腐蚀性,延长其使用寿命。
2、汽车领域:汽车玻璃在使用过程中容易受到环境污染和摩擦损坏,采用玻璃磨具激光熔覆加工技术可以增强汽车玻璃的耐磨性和耐腐蚀性,提高其可靠性和安全性。
3、航空航天领域:在航空航天领域,高温、高压、高速等极端环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术,可以增强玻璃材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨性能,提高其稳定性和可靠性。
四、激光熔覆加工玻璃磨具的发展前景
随着科学技术的不断发展,玻璃磨具激光熔覆加工技术将不断进步和完善。未来,该技术将在以下几个方面得到进一步发展和应用:
1、设备研发:进一步开发、稳定的玻璃磨料激光熔覆加工设备,提高设备的加工速度和可靠性。
2、材料创新:不断探索硬度高、耐腐蚀性强的新型涂层材料,满足不同领域的需求。
3、工艺优化:优化玻璃磨具激光熔覆工艺,提高镀层的均匀性和致密性,降低缺陷率。
4、应用拓展:将玻璃磨具激光熔覆加工技术应用到更多领域,如电子、能源等领域,为产业发展提供更广阔的空间。
丝杆轴承位激光熔覆加工是一种、率的金属加工技术,广泛应用于各种机械制造领域。这种加工技术的主要优势在于其能够在丝杆轴承位表面形成一层坚固、耐磨、耐腐蚀的合金层,从而显著提高机械零件的使用寿命和性能。
激光熔覆加工的基本原理是利用高能激光束对金属表面进行快速加热,使其达到熔化状态,然后将预先准备好的合金粉末喷射到熔化区域,与基材实现冶金结合。通过控制激光束的功率、扫描速度和合金粉末的成分,可以在丝杆轴承位表面形成一层均匀、致密、的合金层。
与传统的机械加工方法相比,激光熔覆加工具有许多特的优势。,激光熔覆可以在不改变基材组织结构和性能的前提下,对其表面进行强化和修复,大大提高了零件的使用寿命。其次,激光熔覆加工过程中,热影响区小,变形小,能够保持零件的原始精度和尺寸稳定性。此外,激光熔覆加工还具有加工速度快、、环保等优点。
在丝杆轴承位激光熔覆加工过程中,需要严格控制各种工艺参数,如激光束的功率、扫描速度、合金粉末的成分和喷射速度等。同时,还需要对加工过程进行实时监测和调整,以确保合金层的质量和性能。此外,对于不同的材料和应用场景,需要选择适合的合金粉末和工艺参数,以达到佳的加工效果。
丝杆轴承位激光熔覆加工在机械制造领域具有广泛的应用前景。例如,在各种机械零件中,如数控机床、航空航天器、汽车发动机等,丝杆轴承位是关键的传动部件,其性能直接影响到整个机械系统的运行效率和稳定性。通过激光熔覆加工,可以在丝杆轴承位表面形成一层高硬度、高耐磨、高耐腐蚀的合金层,从而显著提高机械零件的使用寿命和性能,降低维护成本和停机时间,提高生产效率和经济效益。
此外,丝杆轴承位激光熔覆加工还可以应用于各种复杂形状和难以加工的金属零件表面。通过激光熔覆加工,可以在这些难以加工的区域形成一层的合金层,从而实现对整个零件的强化和修复。这种加工技术不仅可以提高零件的性能和寿命,还可以拓展金属零件的应用范围和适应性。
总之,丝杆轴承位激光熔覆加工是一种、率的金属加工技术,具有广泛的应用前景和重要的经济价值。随着科技的不断发展和进步,激光熔覆加工将会在更多的领域得到应用和推广,为机械制造行业的发展注入新的活力和动力。