激光熔覆的特點(diǎn)及應(yīng)用

時(shí)間：2022-07-26作者：西安國(guó)盛激光科技有限公司瀏覽：148

激光熔覆是通過(guò)同步或預(yù)置材料的方式，將外部材料添加至工件基體表面經(jīng)激光照射后形成的熔池，并使凝固形成熔覆層的工藝方法。










一、激光熔覆的主要形式

1、同步激光熔覆：通常利用送粉機(jī)將需要添加外部材料的金屬粉末輸送到工件基體表面經(jīng)激光照射后形成的熔池，并使凝固形成熔覆層的工藝方法。

2、預(yù)置激光熔覆：通常將需要添加外部材料通過(guò)噴涂、粘接等方法到工件基體表面，再經(jīng)激光輻照后形成的熔池，并使凝固形成熔覆層的工藝方法。

二、激光熔覆的主要特點(diǎn)

激光的特點(diǎn)是具有高亮度、高方向性、高單色性的相干光束，所以激光熔覆層具有以下質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)：

1、激光能量密度高。從合金粉末熔化到熔覆層形成，耗時(shí)很短。激光熔覆與噴涂、堆焊、刷鍍等再制造技術(shù)相比，激光熔覆層的質(zhì)量密度高，稀釋率低，組織致密、細(xì)小，性能優(yōu)異，與基體呈冶金結(jié)合。

2、激光的方向性好，熔覆層位置精度可以到毫米以內(nèi)。激光熔覆與噴涂、堆焊、刷鍍等再制造技術(shù)相比，熔覆層位置精度、尺寸精度高，是3D打印工件的技術(shù)。

3、激光是高單色性光束，具有良好的直線性，不但可以進(jìn)行凹坑填補(bǔ)，還可以進(jìn)入盲孔熔覆。噴涂、堆焊、刷鍍等再制造技術(shù)都不能對(duì)凹坑或盲孔進(jìn)行有效填補(bǔ)。

4 、激光熔覆與噴涂、堆焊、刷鍍等再制造技術(shù)相比，過(guò)程無(wú)噪音、無(wú)粉塵污染，不需要穿戴防護(hù)服，不需要在專門密封空間進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)環(huán)境友好。

5、激光熔覆過(guò)程不產(chǎn)生廢氣、廢水、固體廢料，是一種綠色生產(chǎn)工藝。










三、激光熔覆的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1 、熔覆層稀釋度低但結(jié)合力強(qiáng)，與基體呈冶金結(jié)合;

2 、激光熔覆層的尺寸和位置可控制，零件熱影響區(qū)小，變形小，組織致密，微觀缺陷少，與其它表面技術(shù)相比，激光熔覆具有較明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

四、激光熔覆材料

應(yīng)用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鐵基、鈷基、鈦合金、銅合金、顆粒型金屬基復(fù)合材料，陶瓷材料等。

1、低硬度的鎳基、鐵基材料：主要用于工件表面修復(fù)或提高耐腐蝕性能。

2、高硬度的鎳基、鐵基材料：主要用于工件表面改性，提高工件表面硬度和性能，以及對(duì)工件表面進(jìn)行修復(fù)。

3、鈷基材料：具有良好的高溫性能和耐腐蝕性能，主要用于閥門密封面和耐高溫工件的關(guān)鍵部位的激光熔覆。

五、激光熔覆工藝

激光熔覆是通過(guò)同步或預(yù)置材料的方式，將外部材料添加至工件基體表面經(jīng)激光照射后形成的熔池，并使凝固形成熔覆層的工藝方法。對(duì)于同步粉末輸送的激光熔覆下列因素是關(guān)鍵：

1 、外部材料添加至工件基體表面。這要求送粉機(jī)構(gòu)必須能將數(shù)量的粉末均勻、穩(wěn)定、地輸送到工件基體表面;

2、激光照射后必須形成的熔池。這要求激光能量密度必須足夠;激光能量密度與激光功率呈正比，與光斑直徑、掃描速度、送粉量呈反比。

3、能凝固形成熔覆層。這要求基體有一定的熱容量;基體的熱容量與基體質(zhì)量呈正比，與基體溫度呈反比。

4、熔覆層不能產(chǎn)生氣孔、裂紋的缺陷。

六、激光熔覆技術(shù)的安全生產(chǎn)主要事項(xiàng)

1、嚴(yán)格按照激光機(jī)的操作規(guī)格，檢測(cè)水、電、氣是否正常，粉末是否干燥。

2、按照工藝要求檢測(cè)工件安裝是否牢固。對(duì)于熔覆時(shí)間較長(zhǎng)的工件，必須隨時(shí)檢查工件是否有脫落危險(xiǎn)。

3、認(rèn)真檢查負(fù)壓式送粉器及輸送粉末管路是否有漏氣。泄壓孔嚴(yán)禁朝操作者方向。

4、由于激光是不可見(jiàn)光，激光熔覆過(guò)程嚴(yán)禁將身體任何部位、任何物品處于光頭與被處理工件之間。

5、光熔覆過(guò)程，隨著激光熔覆的部位不同，熔覆層厚度不同，激光反射的區(qū)域不同，必須注意激光可能的反射路徑是否會(huì)傷人或損傷設(shè)備。

6、嚴(yán)格按照激光熔覆的操作規(guī)程進(jìn)行工件處理。

來(lái)源：新瑞達(dá)激光




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