西安国盛激光科技有限公司
第3年
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来源：西安国盛激光科技有限公司 时间：2025-03-23 11:38:12 [举报]
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。
激光熔覆技术优点：
1、稀释率较低;基材上热影响区小;
2、与基体形成冶金结合，结合强度达95%以上;
3、熔覆层与基体均匀，无粗大铸造组织;
4、熔覆层及其界面结构细小，晶粒细小;
5、无空洞、夹杂裂纹等缺陷;
6、激光加工时基材表面仅轻微熔化，激光加工后不存在热变形;
7、熔覆层与基底润湿性好，结合强度高，易于实现自动化；
激光熔覆技术可以优化资源配置,节约贵重、稀有金属材料,降低能源消耗,节省资金。激光熔覆修复技术、,有很强的保护环境的作用，属于绿色再制造工程。国盛激光是一家从事自动化激光熔覆设备、高速激光熔覆设备、激光淬火设备、激光焊接设备、3D打印设备的研发、制造、销售于一体的高新技术企业。
国盛激光研发的高速激光熔覆的功率密度是常规激光熔覆的5-10倍，现又研发出的移动式激光熔覆设备，避免了异地拆卸、运输、维修、安装的过程，节省了劳动强度和维修工人的时间，减少了企业的停机时间，避免了更换新零件和运输的成本;研发出的八轴联动激光熔覆设备，根据客户应用场景可配置不同规格的机器人，同时选配变位机、转台、滑台以适应不同加工类型工件的激光熔覆加工及表面处理。
九十年代初，激光再制造技术出现成为科研的热门，大部分都专注于它的研究。随着再制造理念逐渐被社会接受和技术的不断长进，我国再制造工业己取得较大的成就，工业规划不断扩大，覆盖行业层面更为广阔，智能程度越来越高，成为近年来激光加工技术的一个新亮点。
现在，我国已进入汽车、工程机械和车床作废置换的高峰期，再制造工业开展面临可贵机会，潜力非常大。激光再制造技术已根本成熟，这样就是一个激光再制造的智能商场正扑面而来。
激光再制造技术是近年来新式的一种技术方式，他以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技术为主，依据修复零部件的受损使其达到受损前或比受损前更好的功能。
激光熔覆为激光再制造技术。激光熔覆运用高能激光束作为热源，通过金属及焊材的迅速熔化、扩展和冷却，构成一种具有特别功用的表层，这种表层一般具有耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等功用，激光熔覆的优势在于熔覆层与基体是冶金结合，基体热影响区极小，加工和热变形小，对孔洞、搀杂、裂纹等缺陷控制较好。
激光淬火是运用聚焦后(或通过光束整形)的激光束加热于金属表面使其产生马氏体相变构成马氏体淬硬层的进程，通过激光淬火加工后工件表面粗糙度根本不变，不需要后续机械加工就可以满足实践工况的需求;
激光合金化则通过激光参与将合金粉末与基体材料相作用构成一种新相的表面处理办法。
激光加工技术在再制造业中的运用与在其他制造业中的运用相同，有着其他加工技术不可代替的好处。激光加工用于再制造业是由相变硬化开展到激光表面合金化和激光熔覆，由激光合金涂层开展到复合涂层及陶瓷涂层，然后使得激光表面改性技术成为再制造的一项重要手法。
激光再制造技术的出现打破了传统再制造技术在可批改材料及批改零件形状等方面的约束，打破了再制造技术的局限性，选用激光再制造技术批改高温、高压、高转速涡轮动力机械零部件，已先后被石化、电力、煤炭、冶金、轿车等十几个行业认可及应用。
速激光熔覆与高速激光熔覆，常规激光熔覆的共同点：
1、包覆材料通用：可以用常规激光熔覆的材料，可以用高速激光熔覆来熔化;一些常规激光熔覆无法熔覆的材料，如高熔点材料，可以通过高速激光熔覆来熔化。
2、全部采用冶金结合：但高速熔覆的涂层效果与热喷涂类似，表面光滑。常规包层波动较大。
3、通用工艺路线：常规激光熔覆工艺调整的也是高速激光熔覆工艺调整的。
4、应用领域一致：即在常规激光熔覆可以应用的领域可以应用高速激光熔覆，在常规激光熔覆无法应用的领域也可以应用高速激光熔覆。通俗地说，高速激光熔覆可以做到常规激光熔覆可以做到的事情，高速激光熔覆也可以做到常规激光熔覆无法做到的事情。
对于辊压机轴磨损的传统修复方法，常采用补焊、电刷镀、喷涂等工艺进行离线修复。直接的影响就是停机时间长，整体成本高，劳动强度大。激光增材修复方法实现了在线修复。该技术非常适用于辊压机轴磨损的修复。无需拆卸和加工即可修复。补焊无热应力，补焊厚度不受限制。同时，该产品具有金属材料所不具备的优惠，可吸收设备的冲击和振动，避免了再次磨损的可能性，并大大延长了设备部件的使用寿命，为企业节省了大量的停机时间，创造了的经济价值。
现场修复过程如下：
1、表面处理：清除前后轴肩表面、轴承表面、轴承内圈表面的污垢和高点。清除所有螺栓孔和压板通孔边缘的毛刺。使用砂轮打磨磨损区域，使其恢复原来的金属颜色。
2、确定定位点：先在轴径磨损量处增加一个定位点，高度略一侧磨损量。以样尺为基准，用砂轮机、锉刀等工具打磨，使其高度接近与一侧磨损尺寸相同。
3、空试轴承：安装轴承，并用压板紧固轴承，在压板螺栓紧固过程中保持较小的预紧力，测量同心度和垂直度，精度误差小于0.2 mm。
4、清洁表面：用无水乙醇清洁轴承位置表面和轴承内圈表面，轴承内圈表面刷803脱模剂。
5、涂抹激光增材：将均匀的激光增材直接涂抹在修补面上，并激光增材的填充效果，然后用刮刀均匀涂抹，厚度略支撑点的高度。
6、尺寸恢复：安装轴承，均匀拧紧压板，并留有足够的预紧力。
7、养护：自然养护6—12小时后，拆下压板和轴承，并清除多余激光增材。
8、再次应用激光增材：用砂带打磨修补激光增材表面产生的釉料和脱模剂。清洁后，调和金属修复激光增材，并将其应用于整个轴承位置的表面。
9、安装方式：快速安装轴承，整个安装和紧固过程控制在40分钟内。拧紧螺栓时，要对称拧紧。这次安装螺栓全部拧紧到位。
10、后期预紧：设备空载时每3小时拧紧一次，设备满载时每6小时、12小时、24小时拧紧一次。
随着现代科学技术和工业的不断发展，零件的工作环境越来越复杂，对表面性能的要求也越来越高。因此零件报废率大大增加。通常因表面失效而报废的零件包括：转子叶片、辊轴零件、齿轮零件、接头零件等。
仅表面损伤的零件，在零件的综合性能满足使用条件的情况下，可以进行修复。因加工不当或服役损坏而报废的零部件如果能够得到修复，不仅可以节省的经济和时间损失，还可以提高资源的利用率，符合我国的可持续发展战略。
目前，零件修复的方法有激光熔覆、真空钎焊、真空镀膜、钨极惰性气体保护焊(TIG)和等离子熔覆修复。激光熔覆是根据工件工况要求，熔覆具有各种设计成分的金属或非金属，制备出具有耐热、耐腐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或光学、电学、磁性。
激光熔覆是一种快速冷却工艺。在熔覆过程中，对被修复工件的热输入小，热影响区小，熔覆层组织精细，易于实现自动化。因此采用激光熔覆的方法修复零部件比其它的方法具有更大的优势。激光熔覆技术解决了传统电焊、氩弧焊等热加工工艺中不可避免的热变形、热疲劳损伤等一系列技术难题，也解决了传统冷加工工艺中涂层与基体的结合强度问题，如由于电镀和喷涂不一致，这为表面修复提供了良好的途径。利用激光还可以修复受损的三维复杂零件，充分体现了激光再制造技术的灵活性和性。
激光熔覆与激光合金化的两个过程类似，但有本质区别，主要区别如下：
1、激光熔覆过程中，熔覆材料完全熔化，基体熔层极薄，因此对熔覆层成分的影响极小，而激光合金化是在表面熔合中加入合金元素基体层，目的是在基体的基础上形成新的合金层。
2、 从本质上讲，激光熔覆不是利用基体表面的熔融金属作为溶剂，而是将单配置的合金粉末熔化，使其成为熔覆层的主体合金，同时形成一层薄薄的基底合金层也熔化，与其形成冶金结合。
激光熔覆技术制备新材料是极端条件下失效零件修复再制造和金属零件直接制造的重要基础，受到了科学界和企业的高度重视。
激光熔覆同步送粉智能设备技术
送粉设备作为熔覆设备的核心元件之一，其性能的好坏将直接影响熔覆层的质量，随着激光熔覆技术的飞速发展以及对熔覆层的加工精度和质量要求的提高，开发的送粉设备对激光熔覆加工显得尤为重要。
为此，西安国盛激光科技凭借自身的技术及研发实力，研制出适用于速激光熔覆同步送粉智能设备。该智能送粉设备系列为满足激光熔覆以及速激光熔覆的送粉精度而生。在高功率大送粉量的服役工作中保持稳定性的同时，也能够在精密送粉工艺中发挥其到的微量送粉功能。
单工位熔覆淬火设备机床采用全HT铸造床身，结构稳定，减震性高，PLC控制具有“友好”的人机对话界面，四轴机构(X、Y、Z、旋转轴)可实现联动;单工位设计、结构简单、操作方便;全水冷熔覆/淬火头可实现24小时连续作业;该设备大回转直径Ø600mm，装夹工件大长度3000mm，大承载能力3T;可实现轴类、盘类零件的外圆熔覆/淬火，也可对内孔进行熔覆/淬火。
目前，激光熔覆技术发展迅速，日趋成熟，正走向推广应用阶段。激光熔覆技术是绿色再制造技术的重要支撑技术之一，是符合国家可持续发展战略的高新技术。中国科学家在基础理论研究方面处于国际水平，为激光熔覆技术的发展做出了贡献。但另一方面，激光熔覆技术的应用水平和规模还不能满足市场需求。解决工程应用中的关键技术，研制特种合金粉末系统，研制送粉装置和技术，系统研究无损修复方法，建立质量和评价体系，加大力度，培育工程应用有信可依的在制造业市场竞争日益激烈的今天，激光熔覆技术有着的潜力。
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