西安国盛激光科技有限公司
第2年
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来源：西安国盛激光科技有限公司 时间：2024-05-08 13:53:44 [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。
宽带激光熔覆修复轴体工艺流程
宽带激光熔覆修复轴的工艺流程主要包括以下步骤：
1、表面处理：对轴表面进行研磨、清洗、干燥等处理。去除表面的氧化物、油污及杂质。
2、涂层制备：将合金粉末或陶瓷粉末与其他材料按一定比例混合，制备熔覆粉末。将熔覆粉末均匀地涂覆在轴的表面上，形成一定厚度的涂层。
3、激光熔覆修复：采用高能宽带激光束扫描涂层，使涂层表面快速熔化并形成液池。在激光的作用下，熔池中的合金粉末或陶瓷粉末等材料充分熔化、混合，形成致密的熔覆层。
4、修复后处理：对包覆轴进行冷却、抛光、清洗等，去除多余的包覆材料和毛刺。
5、性能测试：对修复后的轴进行性能测试，包括硬度、耐磨性、耐腐蚀性等测试。
激光熔覆技术不仅可以恢复受损零件的外观和尺寸，还可以使其性能达到或超过新产品的水平。熔覆层与基体采用冶金结合，结合强度高，不低于原基体材料的95%。单层熔覆厚度为0.2-2mm，可调范围宽。激光加工过程中，基材表面仅发生轻微熔化，微熔化层为0.05~0.1mm。底座的热影响区极小，一般为0.05~0.1mm。熔覆层和基体中不存在粗大的铸造组织。熔覆层及其界面组织致密，晶粒细小，无空洞、夹杂裂纹等缺陷。
选择激光熔覆给企业带来的好处：
1、修复后的零件强度可超过原基体强度，使用寿命提高1.5-3倍，修复成本不到更换价格的1/5。 ;
2、大大缩短维修时间，解决大型企业重大成套设备持续可靠运行解决的部件快速修复问题;
3、关键部件表面激光熔覆超耐磨耐腐蚀合金，可大大提高零件的使用寿命而不变形;
激光熔覆技术是一种的表面工程技术，利用高能激光束将金属粉末与基体表面快速熔化、冶金结合，形成一层融入基体的性能优良的A涂层。比如油田工作条件比较恶劣，许多金属部件长期在重载荷下工作，伴随着腐蚀、摩擦和磨损，导致过早失效，缩短其使用寿命。停产检查、更换新件，不仅增加材料成本，而且影响油田生产，造成多方面损失。油田许多金属零件摩擦副的磨损间隙在近毫米量级。但常规表面技术处理层较薄，磨损件表面修复困难，限制了这些技术的应用范围。因此，激光熔覆技术可应用于石油钻杆、抽油杆、石油管道等领域，提高其耐腐蚀、耐磨、耐高温等性能，延长其使用寿命，降低维护成本，提高石油产量效率。
激光熔覆修复工艺流程主要包括以下几个步骤：
1、表面处理：将缸筒内壁表面清洗干净，去除表面的污垢、氧化皮等杂质，露出金属基体。
2、涂层制备：在缸筒内壁表面涂覆一层一定厚度的金属或非金属涂层，以提高缸筒的耐磨、耐腐蚀等性能。
3、激光熔覆：将高能激光束作用于涂层表面，使涂层表面迅速熔化、凝固和形成一层与基体材料不同的合金层。
4、后处理：对缸筒内壁进行必要的后处理，如冷却、打磨等，以使缸筒达到佳性能。
激光熔覆修复的优势：
1、抗腐蚀性能好：由于激光熔覆修复所形成的合金层具有较高的抗腐蚀性能，因此可广泛应用于各种腐蚀性环境中。
2、抗磨性能好：由于激光熔覆修复所形成的合金层具有较高的硬度和良好的耐磨性，因此可延长缸筒的使用寿命。
3、耐高温性能好：由于激光熔覆修复所形成的合金层具有较好的高温稳定性和抗高温氧化性能，因此可在较高温度下使用。
4、工艺简单：激光熔覆修复工艺简单，操作方便，可快速完成修复，提高生产效率。
随着科技的不断发展，激光熔覆修复技术将会不断完善和发展，相信激光熔覆修复技术将会得到更加广泛的应用和发展。
激光熔覆技术的特点：
1、涂层结构均匀、细化、缺陷率低；
2、涂层硬度高，可达50~62HRC，具有优良的耐磨性和耐腐蚀性；
3、涂层与基体之间存在冶金结合，结合强度高；
4、根据不同情况，涂层厚度可达0~10mm；
5、涂层材料可以是金属和合金，也可以是金属陶瓷；
6、基材为各类钢和铸铁，也可以是其他金属和合金材料；
7、可形成由基层、中层、外层组成的成分和硬度梯度涂层；
8、基材热影响区小，热变形小；
轧辊是使(轧材)金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要大型消耗性部件。轧辊失效的普遍原因是早期磨损失效。目前，轧辊由于磨损需要修复时多采用车削或磨削等“补救措施”修正辊型。采用激光熔覆修复轧辊表面已成为延长轧辊寿命的一个主要发展方向和途径。该技术不仅可以修复轧辊，而且可以提高轧辊的耐磨性，延长轧辊的使用寿命，改善钢材的表面质量。
而造成辊压机轴磨损的主要原因如下：
1、辊压机物料粒度的控制不力；
2、辊压机密封失效，造成轴承载荷增大；
3、轴承疲劳运行，造成轴承游隙偏大；
4、压盘预紧力不足；
5、冷却铜管频繁堵塞或设计过细；
6、没有定期清除稳流仓物料，排除富集金属物，使设备频繁过载调停影响轴承寿命；
7、液压系统隐患辊缝长期偏差现象严重。
通常轴类零件主要失效的原因有轴变形、轴断裂、轴表面失效。发电机转轴、各种传动轴等轴类零件的破坏主要是以磨损为主的。其中轴变形、轴断裂是不可以修复的，而以磨损为主的表面失效是可以修复的。采用大功率激光熔覆修复技术，可在轴类零件表面失效的部分，激光熔覆一层铁基合金材料，使得熔覆合金层的零件表面有良好的机械性能，将报废的零件再次使用。
目前，国内激光熔覆领域存在这样的情况。新工艺不断在大学实验室进行测试，但没有平台可以实现真正的应用验证。工厂企业激光熔覆工艺更新缓慢，没有科研力量做后盾。这种产学研脱节严重制约了我国激光熔覆行业的发展。
激光熔覆的成本一直是制约其发展的关键因素。设备投入、研发投入、人员成本、粉末成本等。激光熔覆产品价格高与大多数激光加工企业规模大、成本高、单件产品加工成本高有很大关系。一两台设备加工效率低，无法应对大规模加工。十几台设备加工，但设备初期投资太大，没有工作量时大量设备闲置，普通企业承受不起。
激光熔覆合金粉末的成本是除设备成本外的另一大成本支出。对于小规模生产，粉末制造和采购成本占产品成本的很大一部分。只有大量采购和使用，才能降低产品的整体成本。同时，由于激光熔覆后的各种机械工艺，实际熔覆层并不具备初始熔覆层的厚度，因此提高后续加工精度，降低初始熔覆层厚度成为降低成本的必然.
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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