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激光熔覆技术助力智能制造,再为钢铁穿上“金刚衣”
关键词:激光熔覆
2020-02-25

某公司为燃气轮机叶片生产厂家,镍合金是用来制造燃气涡轮叶片和导向叶片的主要材料。在燃气轮机制造业中应用的镍合金通常有高的持久强度、疲劳强度和持久塑性特性,并且在燃气轮机装置工作温度下结构和机械性能高度稳定。然而在使用久后还是会出现叶片损坏、或漆脱落等情况,为此厂家想出对叶片在基材表面添加熔覆材料来增加其韧性和耐用性。通过大量对比与考察该工厂采用了大族激光的设备对其进行材料的表面改性。

技术工艺是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层,显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法,从而达到表面改性或修复的目的,既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重元素。

实际的应用中,激光熔覆主要体现在三方面:

一、对材料的表面改性。

二、对产品的表面修复。

三、快速原型制造。

前面说的燃汽轮机叶片为激光熔覆对材料的表面改性,该应用体现了激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好的特点。目前激光熔覆的材料主要有:镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料,陶瓷等材料。

激光熔覆工艺主要有预置式激光熔覆和同步式激光熔覆,该两类技术有效的对所要熔覆的材料进行改造。预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用;同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料。

燃气轮机叶片的原材料为镍合金,镍合金是一种硬度高,韧性强的金属,所以要对其进行熔覆是需要高功率激光熔覆设备的,随着激光功率增加,熔覆层深度增加,周围的液体金属剧烈波动,动态凝固结晶,使气孔数量逐渐减少甚至得以消除,裂纹也逐渐减少,从而达到熔覆的目的。

高科技技术给生活带来了便利,机械设备为高科技提供了基础,虽说激光熔覆工艺对于那些超级工程来说就是一只小蚂蚁,然而就是这个小蚂蚁起着关键性的作用,不小看任何的科学工艺,而好的激光工艺也将帮助更多用户提供更好的服务,为智能制造提供便利,为新时代发展助力。




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