激光熔覆技術(shù)在鋼鐵冶金行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在表面修復(fù)和表面改性兩個方面。鋼鐵冶金行業(yè)對耐蝕、耐磨、抗氧化、耐高溫等性能要求較高,通常采用傳統(tǒng)的補焊工藝對零件進行修復(fù),但由于鋼鐵材料表面硬度較低,且存在一定程度的氧化和磨損,導(dǎo)致修復(fù)后的零件耐蝕性和耐磨性下降。激光熔覆技術(shù)可顯著提高金屬零件表面的耐蝕性能和耐磨性能,且不需要再進行復(fù)雜的處理。
1、耐磨鋼件、高合金工具鋼件的修復(fù)激光熔覆技術(shù)主要是在基體與涂層之間形成冶金結(jié)合,因此,激光熔覆技術(shù)對基體材料的要求較低;但激光熔覆涂層與基體之間為冶金結(jié)合,且涂層與基體之間的結(jié)合強度較低。因此,在選用激光熔覆涂層時應(yīng)對基體材料的性能進行分析;
2、在鋼件表面制備耐磨、防腐涂層激光熔覆技術(shù)在鋼件表面制備耐磨、防腐涂層是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù),其目的是使工件表面獲得具有耐腐蝕和抗磨損性能的耐磨、防腐涂層。激光熔覆技術(shù)可以在鋼件表面制備一層厚度約為30~100μm的熔覆層,與基體之間為冶金結(jié)合;
3、在鋼件上制備抗氧化涂層激光熔覆技術(shù)是通過在鋼件表面形成一層致密且具有很高抗氧化性能的耐磨、防腐涂層。激光熔覆技術(shù)主要分為熱噴涂、熱浸鍍和等離子噴涂三種方法;
4、激光熔覆技術(shù)對鋼件表面改性主要體現(xiàn)在:
?、賹⒓す馊鄹矊优c鋼件之間形成冶金結(jié)合;
?、谟眉す馊鄹矊哟驿摿慵糠植牧?,在鋼零件上形成具有特殊功能和性能的涂層。
激光熔覆技術(shù)是一種的表面修復(fù)技術(shù),可以應(yīng)用于大型構(gòu)件的修復(fù)。它主要是利用激光束對材料表面進行加熱,使其部分熔化并與底材融合,形成新的涂層或修復(fù)材料。這種技術(shù)有以下優(yōu)點:
1、?。杭す馊鄹布夹g(shù)可以快速進行表面修復(fù),減少生產(chǎn)時間和維修成本。
2、 精度高:激光熔覆技術(shù)可以實現(xiàn)的表面修復(fù),修復(fù)后的構(gòu)件符合設(shè)計要求。
3、 適用范圍廣:激光熔覆技術(shù)可以應(yīng)用于多種材料的表面修復(fù),如鋼、鋁、鎳基合金等。
4、 質(zhì)量穩(wěn)定:激光熔覆技術(shù)可以消除焊接過程中的氣孔、裂紋等缺陷,修復(fù)后的構(gòu)件質(zhì)量穩(wěn)定。
在大型構(gòu)件修復(fù)中,激光熔覆技術(shù)可以應(yīng)用于船舶、橋梁、飛機和汽車等重要構(gòu)件的表面修復(fù)。例如,船舶的螺旋槳、舵葉和船體表面的修復(fù),可以使用激光熔覆技術(shù)實現(xiàn)。另外,在飛機和汽車等重要構(gòu)件的修復(fù)中,激光熔覆技術(shù)也可以應(yīng)用于引擎、變速器和發(fā)動機等部件的表面修復(fù)。
總之,激光熔覆技術(shù)在大型構(gòu)件修復(fù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著科技的不斷發(fā)展,相信激光熔覆技術(shù)在大型構(gòu)件修復(fù)中的應(yīng)用將會越來越廣泛,為構(gòu)件的維修和修復(fù)提供更為、、穩(wěn)定的技術(shù)支持,降低維修成本和停機時間。
評判激光熔覆層的熔覆效果,主要從兩個方面:
一、宏觀上,檢查熔覆道的形狀、表面粗糙度、裂紋、氣孔及稀釋率等;
二、微觀上,檢查是否形成了良好的結(jié)構(gòu),是否能提供所需的性能。
此外,還應(yīng)確定表面熔覆層化學(xué)元素的種類和分布,并注意分析過渡層的狀況是否為冶金結(jié)合,必要時進行質(zhì)量壽命檢測。
如何檢驗激光熔覆效果:
1、熔覆的工件是否有裂紋、氣孔;
2、熔覆工件熔覆后的表面粗糙程度;
3、是否獲得低稀釋率的良好涂層,并且涂層成分和稀釋度是否可控;
4、快速熔覆時,工件的變形是否降低到零件的裝配公差內(nèi);
5、送粉器送粉的穩(wěn)定性和熔覆層的均勻性可是一致性;
6、粉末利用率可在范圍內(nèi);
激光熔覆在模具領(lǐng)域應(yīng)用工藝
激光熔覆技術(shù)在模具領(lǐng)域應(yīng)用的基本工藝流程為:模具表面檢查及維修方案確認(rèn)→模具表面油污清理→根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層及加工參數(shù)→熔覆加工→模具加工后表面修復(fù)并在交貨前進行檢驗。各工序的步驟及注意事項為:
1、模具表面檢查及保養(yǎng)計劃確認(rèn)
檢查模具是否有裂紋、拉傷、凹坑,加工位置是否為平面或R角。根據(jù)不同問題確定修復(fù)方案,對需要處理的地方進行適當(dāng)打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油漬、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層和加工參數(shù)
根據(jù)維護計劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(例如鑄鐵使用鐵機粉)。
4、包覆加工
涂料通過設(shè)備均勻鋪展,激光器發(fā)射激光束,激光束經(jīng)內(nèi)部透鏡折射作用于加工表面,使涂料層與基材表面形成完整的冶金結(jié)合。
5、處理后模具表面修復(fù)
鉗工對熔覆表面進行研磨、拋光,確保模具間隙和表面粗糙度符合要求。
6、交貨前檢驗
檢查處理后的硬度和表面粗糙度是否滿足客戶的要求,如果不符合要求,重做。
激光熔覆修復(fù)工藝流程主要包括以下幾個步驟:
1、表面處理:將缸筒內(nèi)壁表面清洗干凈,去除表面的污垢、氧化皮等雜質(zhì),露出金屬基體。
2、涂層制備:在缸筒內(nèi)壁表面涂覆一層一定厚度的金屬或非金屬涂層,以提高缸筒的耐磨、耐腐蝕等性能。
3、激光熔覆:將高能激光束作用于涂層表面,使涂層表面迅速熔化、凝固和形成一層與基體材料不同的合金層。
4、后處理:對缸筒內(nèi)壁進行必要的后處理,如冷卻、打磨等,以使缸筒達到佳性能。
激光熔覆修復(fù)的優(yōu)勢:
1、抗腐蝕性能好:由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的抗腐蝕性能,因此可廣泛應(yīng)用于各種腐蝕性環(huán)境中。
2、抗磨性能好:由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的硬度和良好的耐磨性,因此可延長缸筒的使用壽命。
3、耐高溫性能好:由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較好的高溫穩(wěn)定性和抗高溫氧化性能,因此可在較高溫度下使用。
4、工藝簡單:激光熔覆修復(fù)工藝簡單,操作方便,可快速完成修復(fù),提高生產(chǎn)效率。
隨著科技的不斷發(fā)展,激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會不斷完善和發(fā)展,相信激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
激光熔覆設(shè)備的關(guān)鍵配置因素
選擇激光熔覆設(shè)備時,需要考慮以下關(guān)鍵配置因素:
1、激光功率:激光功率是激光熔覆工藝中重要的參數(shù)之一,它直接影響熔覆層的質(zhì)量和效率。一般來說,激光功率越高,熔覆層的深度和寬度就越大,生產(chǎn)效率越高。然而,過高的激光功率可能會導(dǎo)致材料燒蝕和熔化過快,影響熔覆層的性能。因此,在選擇激光功率時,需要根據(jù)工藝要求和材料特性進行權(quán)衡。
2、光斑尺寸:光斑尺寸是指激光束在工件表面的聚焦直徑。光斑尺寸直接影響熔覆層的形狀和質(zhì)量。較小的光斑可實現(xiàn)更精細(xì)的熔覆,但也可能導(dǎo)致熔覆速度較慢。因此,在選擇光斑尺寸時,需要根據(jù)熔覆層的精度和效率要求進行權(quán)衡。
3、掃描速度:掃描速度是指激光束在工件表面移動的速度。掃描速度越快,生產(chǎn)效率越高,但也可能導(dǎo)致熔覆層質(zhì)量下降。因此,在選擇掃描速度時,需要根據(jù)熔覆層的性能要求和生產(chǎn)效率進行權(quán)衡。
4、供粉系統(tǒng):供粉系統(tǒng)負(fù)責(zé)將熔覆材料輸送到熔覆頭,熔覆過程的順利進行。供粉系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性對熔覆層的質(zhì)量有重要影響。選擇供粉系統(tǒng)時,需要考慮其供粉能力、粉末粒度調(diào)節(jié)范圍、粉末利用率等因素。
5、控制系統(tǒng)精度:控制系統(tǒng)精度是指控制系統(tǒng)對激光發(fā)生器、光路系統(tǒng)、熔覆頭、工作臺等部件的控制精度??刂葡到y(tǒng)的精度越高,熔覆層的成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率就越高。因此,在選擇激光熔覆設(shè)備時,需要考慮其控制系統(tǒng)的精度是否滿足工藝要求。
所屬分類:電焊/切割設(shè)備/激光焊機
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