高速激光熔覆加工 工件表面熔覆維修 活塞桿 輥套激光熔覆 耐磨損

應(yīng)用于激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固體激光器（主要包括碟片激光器，光纖激光器和二極管激光器，老式燈泵浦激光器由于光電轉(zhuǎn)化效率低，維護(hù)繁瑣等問(wèn)題已逐漸淡出市場(chǎng)）。對(duì)于連續(xù)CO2激光熔覆，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究.高功率固體激光器的研制發(fā)展迅速，主要用于有色合金表面改性。采用CO2激光進(jìn)行鋁合金激光熔覆，鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形，甚至塌陷。固體激光器，特別是碟片激光器輸出波長(zhǎng)為1.06μm，較CO2激光波長(zhǎng)小1個(gè)數(shù)量級(jí)，因而更適合此類(lèi)金屬的激光熔覆。

激光熔覆按送粉工藝的不同可分為兩類(lèi)：粉末預(yù)置法和同步送粉法。兩種方法效果相似，同步送粉法具有易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，激光能量吸收率高，無(wú)內(nèi)部氣孔，尤其熔覆金屬陶瓷，可以顯著提高熔覆層的抗開(kāi)裂性能，使硬質(zhì)陶瓷相可以在熔覆層內(nèi)均勻分布等優(yōu)點(diǎn)。

1、激光熔覆具有以下特點(diǎn)：

（1）冷卻速度快（高達(dá)106K/s），屬于快速凝固過(guò)程，容易得到細(xì)晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無(wú)法得到的新相，如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等。

（2）涂層稀釋率低（一般小于5%），與基體呈牢固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散結(jié)合，通過(guò)對(duì)激光工藝參數(shù)的調(diào)整，可以獲得低稀釋率的良好涂層，并且涂層成分和稀釋度可控；

（3）熱輸入和畸變較小，尤其是采用高功率密度快速熔覆時(shí)，變形可降低到零件的裝配公差內(nèi)。

（4）粉末選擇幾乎沒(méi)有任何限制，特別是在低熔點(diǎn)金屬表面熔敷高熔點(diǎn)合金；

（5）熔覆層的厚度范圍大，單道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm，

（6）能進(jìn)行選區(qū)熔敷，材料消耗少，具有卓越的性能價(jià)格比；

（7）光束瞄準(zhǔn)可以使難以接近的區(qū)域熔敷；

（8）工藝過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

很適合油田常見(jiàn)易損件的磨損修復(fù)。

2、激光熔覆與激光合金化的異同

激光熔覆與激光合金化都是利用高能密度的激光束所產(chǎn)生的快速熔凝過(guò)程，在基材表面形成于基體相互融合的、具有完全不同成分與性能的合金覆層。兩者工藝過(guò)程相似，但卻有本質(zhì)上的區(qū)別，主要區(qū)別如下：

（1）激光熔覆過(guò)程中的覆層材料完全融化，而基體熔化層極薄，因而對(duì)熔覆層的成分影響極小，而激光合金化則是在基材的表面熔融復(fù)層內(nèi)加入合金元素，目的是形成以基材為基的新的合金層。

（2）激光熔覆實(shí)質(zhì)上不是把基體表面層熔融金屬作為溶劑，而是將另行配置的合金粉末融化，使其成為熔覆層的主體合金，同時(shí)基體合金也有一薄層融化，與之形成冶金結(jié)合。激光熔覆技術(shù)制備新材料是條件下失效零部件的修復(fù)與再制造、金屬零部件直接制造的重要基礎(chǔ)，收到世界各國(guó)科學(xué)界和企業(yè)的高度重視。

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