内壁激光熔覆技术的优点
1、提高生产效率:通过激光熔覆,可以在金属表面获得均匀的、厚度较薄的熔覆层,熔覆后的零件可直接进行热处理、焊接或机加工,不必进行其它的表面强化处理,从而可以节省大量的原材料和劳动力。
2、提高材料利用率:在相同条件下,激光熔覆与传统粉末熔覆相比,其金属熔覆层材料的利用率提高了20%~25%。
3、提高零件使用寿命:激光熔覆技术在金属表面上可以获得具有高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性能的新涂层,可使零件的使用寿命延长10~20倍。
4、改善表面质量:由于熔覆过程中无熔池形成,表面质量好。
检测参数是指高速熔覆完成后衡量熔覆层质量的参数,主要包括气孔率、硬度、结合强度、稀释率、热疲劳性能、表面粗糙度等。
(1)气孔率是指在一定条件下,熔覆层中出现气孔的百分比。高速激光熔覆在熔覆过程中不可避免地存在气孔。孔隙率的大小与金属粉末的温度和速度以及粉末运动的角度有关。一般来说,熔覆时粉末运动的速度较慢。该层的孔隙率会很大。
(2)硬度,由于高速激光熔覆层在形成过程中激冷和高速冲击,熔覆层晶粒细化和晶格畸变使涂层强化。因此,激光熔覆层的硬度一般材料。 LT高速熔覆激光设备熔覆粉末,熔覆层表面硬度可达60HRC。
(3)结合强度,一般采用显微硬度计进行检测,以测定熔覆层的结合强度,用标准试样所测得的硬度值减去实测硬度值来计算。高速激光熔覆层与基体为冶金结合,即熔覆层与基体之间原子扩散形成结合。并在粉末高速运动状态下形成。国盛激光的高速激光熔覆层与基材的结合强度可高达360MPa。
(4)稀释率是指熔敷金属的稀释程度,用母材在熔覆层中的百分比表示。稀释率对熔覆层的性能影响很大。在高速熔覆工艺中,可以通过调节金属粉末流量、光功率密度和熔覆速率来控制稀释率。国盛激光高速激光熔覆的稀释率极低,约为1%。
(5)热疲劳性能是指熔覆层的抗热疲劳性能或抗热震性能。熔覆层的抗热震性不好,在使用过程中会开裂形成裂纹。熔覆层的抗热震性能主要取决于金属粉末与基体的热膨胀系数差异和熔覆层与基体的结合强度。
(6) 表面粗糙度是指熔覆时表面上存在的起伏现象,当激光熔覆熔覆层表面有较大起伏时,会出现边缘熔合不良、搭接不好等现象,因此应控制其高低起伏度。表面粗糙度、熔覆层表面平整度、工艺测试、激光能量密度、送粉量和载气压力都会影响表面粗糙度,三者之间存在一个佳值,如果该值设置过大或太低,表面的光滑度会降低。基板实际高速激发在光学熔覆加工过程中,需要根据粉末基体的特性设置合适的加工参数,使各项检测参数符合标准,满足应用要求。
在实际对母材进行高速激光熔覆时,需要根据粉末母材的特性设置合适的加工参数,使各项检测参数符合标准,满足应用要求。
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。
油缸内孔激光熔覆加工工艺包括以下步骤:
1、准备工件:将待加工的油缸放置在激光熔覆机的工作台上,并确保其表面清洁、无缺陷、无油渍。
2、表面处理:用砂轮或刷子等工具对气缸内孔表面进行打磨和清理,去除杂质和氧化层。
3、熔覆材料的制备:将金属粉末和合金元素按一定比例混合,加入适量的水或有机溶剂,制成熔覆材料。
4、激光熔覆加工:利用高能激光束将熔覆材料熔化并使其均匀地沉积在内孔表面。
5、后处理:对激光熔覆筒体进行热处理、研磨、抛光,提高表面硬度和光洁度。
油缸内孔激光熔覆加工的优点在于以下几个方面:
1、高硬度、耐腐蚀:通过激光熔覆技术,可以使油缸内孔表面涂层提高气缸的耐磨性和耐腐蚀性。
2、寿命长:由于激光熔覆层硬度高、耐腐蚀,可显着提高气缸的使用寿命。
3、应用范围广:激光熔覆加工可适用于各种材质、形状的气缸,可灵活应用于不同的生产环境。
4、环保节能:与传统的加工方法相比,激光熔覆加工不需要使用大量的切削液、磨料等物质,因此更加环保,降低能耗。
总之,油缸内孔激光熔覆加工是一种的加工技术,可以显着提高油缸的耐磨性、耐腐蚀性和使用寿命,并且具有环保、节能等优点。随着技术的不断发展和完善,相信这种加工技术将会在更多领域得到应用和推广。
内孔激光熔覆修复的应用场景:
1. 石油工业:修复油井钻杆、抽油杆等内孔磨损或腐蚀的部位;
2. 化工行业:修复管道、阀门、反应釜等设备内孔磨损或腐蚀的部位;
3. 能源领域:修复核电站管道、锅炉等设备内孔磨损或腐蚀的部位;
4. 航空航天:修复发动机叶片、燃烧室等高温部件内孔磨损或腐蚀的部位;
5. 汽车制造:修复发动机缸体、曲轴等内孔磨损或腐蚀的部位。
总之,内孔激光熔覆修复技术是一种具有广阔应用前景的表面工程技术。虽然仍存在一些挑战和限制,但随着技术的不断发展和完善,相信它将会在未来的工业领域中发挥更加重要的作用。
激光熔覆设备的关键配置因素
选择激光熔覆设备时,需要考虑以下关键配置因素:
1、激光功率:激光功率是激光熔覆工艺中重要的参数之一,它直接影响熔覆层的质量和效率。一般来说,激光功率越高,熔覆层的深度和宽度就越大,生产效率越高。然而,过高的激光功率可能会导致材料烧蚀和熔化过快,影响熔覆层的性能。因此,在选择激光功率时,需要根据工艺要求和材料特性进行权衡。
2、光斑尺寸:光斑尺寸是指激光束在工件表面的聚焦直径。光斑尺寸直接影响熔覆层的形状和质量。较小的光斑可实现更精细的熔覆,但也可能导致熔覆速度较慢。因此,在选择光斑尺寸时,需要根据熔覆层的精度和效率要求进行权衡。
3、扫描速度:扫描速度是指激光束在工件表面移动的速度。扫描速度越快,生产效率越高,但也可能导致熔覆层质量下降。因此,在选择扫描速度时,需要根据熔覆层的性能要求和生产效率进行权衡。
4、供粉系统:供粉系统负责将熔覆材料输送到熔覆头,熔覆过程的顺利进行。供粉系统的稳定性和准确性对熔覆层的质量有重要影响。选择供粉系统时,需要考虑其供粉能力、粉末粒度调节范围、粉末利用率等因素。
5、控制系统精度:控制系统精度是指控制系统对激光发生器、光路系统、熔覆头、工作台等部件的控制精度。控制系统的精度越高,熔覆层的成形质量和生产效率就越高。因此,在选择激光熔覆设备时,需要考虑其控制系统的精度是否满足工艺要求。