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激光熔覆技术对工业领域的影响 2020-02-25

也称为激光包覆,是一种新的使表面修复强化的技术。

它是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。这种修复与再制造的工艺有两个作用:一是强化功能,可以通过熔覆层增强基材性能;二是修复功能,主要体现在修复材料表面的孔洞和裂纹,恢复已磨损零件的标准尺寸和性能,它对我国机械制造领域有着非常大的利用价值。

激光熔覆修复的优势

在石矿、化工、冶金、电力、水泥等机械设备行业中,燃机转子轴颈和叶片、轧辊轴颈、钢厂的牌坊等会随着使用时间而老化损坏。

这些零部件由于长期承受着燃气高温高压以及腐蚀介质,损伤多数发生在表面或表面开始,而失效模式主要是内部金属零部件的碎裂和开裂、磨损或腐蚀严重至局部剥落。因此应用激光熔覆技术强化零部件表面性能能够有效延长使用寿命,而在产品检修过程中,还可以通过表面再造技术对受损部位进行补救修复。

激光熔覆的修复过程

激光熔覆修复是通过预置或同步方式添加特定成分的自熔合金粉,如镍基、钴基和铁基合金等,使它们以熔融状态均匀地铺展在零件表层并达到预定厚度,与微熔的基体金属材料形成良好的冶金结合,并且相互间只有很小的稀释度,在随后的快速凝固过程中,在零件表面形成与基体完全不同的,具有预定特殊性能的功能熔覆材料层,从而可以完全改变材料表面性能,使得材料表面获得极高的耐磨、耐高温等性能。

激光熔覆的方法

按照材料添加方式的不同,激光熔覆的方法分为预置法和同步送粉法。预置法顾名思义就是预先将要涂层的材料通过喷涂或粘结等方式放置在预处理过的基材表面,然后通过激光束辐射进行重熔后再做适当的热处理;同步送粉则是在预处理后的熔覆基材表面,将粉末直接喷涂在激光辐射所形成的移动熔池上,涂层一次性成型。同步送粉是激光熔覆技术的发展趋势,可以充分利用激光能量,控制工艺参数,提高生产效率和覆层质量。但是同步送粉对粉末的颗粒粒度、流动性等方面也有要求,需要根据具体情况而定。




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