高速激光熔覆過程中影響加工的八大參數(shù)
1、激光功率:單位時間內(nèi)激光器輸出的能量。高速激光熔覆一般采用KW級激光器,如LT-3KW、LT-4KW等,市場應(yīng)用廣泛,能夠滿足大部分領(lǐng)域的需求。
2、光斑形狀:光斑形狀是影響熔覆質(zhì)量的一個重要因素,光斑形狀由激光器的光學(xué)系統(tǒng)決定。激光光束從送粉器射出后,經(jīng)過掃描系統(tǒng),再到基板上,在不同的位置形成不同的光斑。光斑形狀直接影響著熔覆效果和成形質(zhì)量。常見的光斑形狀分為圓形和矩形兩種,用戶根據(jù)加工對象的特點選擇使用。
3、光斑大小:光斑大小是指光束被掃描到基板表面的面積。激光熔覆過程中,激光能量聚集在熔覆層的中央,然后通過輻射向周圍發(fā)散,光斑大小主要影響光功率密度,即單位面積的光能。相同功率條件下,光斑尺寸越小,光功率密度越大,高功率密度光斑適用于高包層。熔點金屬粉末。
4、 加工距離:也叫搭接率,是指激光熔覆時,激光束從熔池中吸收熱量所需的距離。激光熔覆過程中,光斑距離是影響熔覆質(zhì)量的重要因素。在實際加工中,當(dāng)光斑距離在3-5 mm范圍內(nèi)變化時,熔覆層質(zhì)量良好,因此光斑距離一般控制在3-5 mm。
5、搭接率:搭接率是指熔覆金屬粉末與基板的搭接率。搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的一個重要參數(shù)。熔覆材料與基板之間的搭接率越大,越容易獲得粗糙度較低的熔覆層表面。
光斑直徑增大時,激光束能量密度提高,熔池受熱變寬,熔化速度加快,在基板上產(chǎn)生較多的小孔。
搭接率提高,熔覆層表面粗糙度降低。但搭接部分的均勻性很難得到。每道熔覆層之間相互搭接區(qū)域的深度與每道熔覆層正中的深度有所不同,從而影響了整個熔覆層。高速熔覆的搭接率高達(dá)70%-80%(普通熔覆的搭接率為30%-50%)。
6、熔覆速度:熔覆線速度和熔覆面積率都可以表示熔覆速度。實測中物力拓高速激光熔覆線速度為20m/min-50m/min,熔覆厚度為0.2-0.6mm時,熔覆效率為0.6-1.2平方米/小時。
7、送粉方式:高速激光熔覆中的送粉器是激光熔覆質(zhì)量的關(guān)鍵。高速激光熔覆的送粉方式主要有環(huán)形送粉和中心送粉。中心送粉比環(huán)形送粉粉末利用率高,但設(shè)計難度大,需要用圓環(huán)圍住橫梁。送粉管一周。目前市場上有很多圓形送粉應(yīng)用。
8、保護氣體壓力:高速激光熔覆過程中,基體與熔覆材料之間很容易氧化,熔覆材料中含有的氧化物,會導(dǎo)致基體材料表面發(fā)黑、發(fā)暗、變硬,嚴(yán)重影響了工件表面質(zhì)量。為避免熔覆材料氧化,需對工件進行保護。高速激光熔覆可在保護氣體下進行,一般采用氮氣或氬氣作為保護氣體,主要用于送粉,在激光熔覆池周圍形成保護區(qū)域,減少氧化。
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。
激光熔覆技術(shù)的特點:
1、涂層結(jié)構(gòu)均勻、細(xì)化、缺陷率低;
2、涂層硬度高,可達(dá)50~62HRC,具有優(yōu)良的耐磨性和耐腐蝕性;
3、涂層與基體之間存在冶金結(jié)合,結(jié)合強度高;
4、根據(jù)不同情況,涂層厚度可達(dá)0~10mm;
5、涂層材料可以是金屬和合金,也可以是金屬陶瓷;
6、基材為各類鋼和鑄鐵,也可以是其他金屬和合金材料;
7、可形成由基層、中層、外層組成的成分和硬度梯度涂層;
8、基材熱影響區(qū)小,熱變形??;
激光熔覆技術(shù)優(yōu)點:
1、稀釋率較低;基材上熱影響區(qū)小;
2、與基體形成冶金結(jié)合,結(jié)合強度達(dá)95%以上;
3、熔覆層與基體均勻,無粗大鑄造組織;
4、熔覆層及其界面結(jié)構(gòu)細(xì)小,晶粒細(xì)小;
5、無空洞、夾雜裂紋等缺陷;
6、激光加工時基材表面僅輕微熔化,激光加工后不存在熱變形;
7、熔覆層與基底潤濕性好,結(jié)合強度高,易于實現(xiàn)自動化;
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(dá)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。
電機轉(zhuǎn)子軸承激光熔覆修復(fù)過程一般包括以下步驟:
1、表面預(yù)處理:清理軸承表面,去除油污、鐵銹等雜質(zhì),表面清潔、光滑。
2、涂敷熔覆材料:在軸承表面涂敷熔覆材料,以增加熔覆層的強度和耐磨性。
3、激光器具有功率密度高、方向性好、單色性好、相干性好等優(yōu)點??煽焖贉?zhǔn)確修復(fù)電機轉(zhuǎn)子軸承位置。該技術(shù)具有操作簡便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點,因此在電機維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
4、激光熔覆修復(fù):利用激光功率密度高、方向性好、單色性好、相干性好等優(yōu)點,可以快速、準(zhǔn)確地修復(fù)電機轉(zhuǎn)子軸承位置。該技術(shù)具有操作簡便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點,因此在電機維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
5、激光熔覆修復(fù)后期處理:對熔覆層進行后期處理,提高其硬度和耐磨性。
在激光熔覆修復(fù)過程中,需要注意以下幾點:
1、激光功率密度要適中,不宜太大或太小,以熔覆層的質(zhì)量和效率。
2、熔覆材料的選擇適當(dāng),以熔覆層的強度和耐磨性。
3、激光熔覆過程中,保持穩(wěn)定的操作環(huán)境,避免外界因素對熔覆層質(zhì)量的影響。
4、后加工過程中應(yīng)注意控制溫度和時間,熔覆層的硬度和耐磨性。
總之,電機轉(zhuǎn)子軸承激光熔覆修復(fù)是一種的修復(fù)技術(shù)。具有操作方便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點。因此,在電機維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用該技術(shù)時,需要注意激光功率密度、熔覆材料選擇、后處理等因素的影響,以熔覆層的硬度和耐磨性。
高壓電機軸瓦位激光熔覆修復(fù)的優(yōu)勢
1、修復(fù)精度高:激光熔覆技術(shù)可以實現(xiàn)微米級的修復(fù)精度,確保軸瓦位尺寸的恢復(fù)和表面質(zhì)量的提升。
2、熱影響小:激光熔覆過程中,激光束與材料的作用時間短,熱影響區(qū)小,降低了對基材性能的影響。
3、涂層性能:通過選擇適當(dāng)?shù)耐繉硬牧?,可以獲得的耐磨、耐腐蝕等性能,延長電機使用壽命。
4、修復(fù):激光熔覆技術(shù)具有較高的修復(fù)速度,可快速完成軸瓦位的修復(fù)工作,減少停機時間。
高壓電機軸瓦位激光熔覆修復(fù)的實施步驟
1、表面預(yù)處理:對軸瓦位表面進行清潔、除銹、除油等處理,確保表面無雜質(zhì)和油污,以提高涂層與基材的結(jié)合力。
2、涂層材料選擇:根據(jù)軸瓦位的工作環(huán)境和性能要求,選擇合適的涂層材料,如耐磨、耐腐蝕的合金粉末等。
3、激光熔覆過程:將涂層材料均勻鋪設(shè)在軸瓦位表面,利用高能激光束進行熔化、凝固和冶金結(jié)合。通過控制激光束的能量和掃描速度,實現(xiàn)涂層的均勻性和致密性。
4、后處理與檢測:對熔覆后的軸瓦位進行冷卻、清理和表面質(zhì)量檢測,確保修復(fù)效果滿足使用要求。
絲桿軸承位激光熔覆加工是一種、率的金屬加工技術(shù),廣泛應(yīng)用于各種機械制造領(lǐng)域。這種加工技術(shù)的主要優(yōu)勢在于其能夠在絲桿軸承位表面形成一層堅固、耐磨、耐腐蝕的合金層,從而顯著提高機械零件的使用壽命和性能。
激光熔覆加工的基本原理是利用高能激光束對金屬表面進行快速加熱,使其達(dá)到熔化狀態(tài),然后將預(yù)先準(zhǔn)備好的合金粉末噴射到熔化區(qū)域,與基材實現(xiàn)冶金結(jié)合。通過控制激光束的功率、掃描速度和合金粉末的成分,可以在絲桿軸承位表面形成一層均勻、致密、的合金層。
與傳統(tǒng)的機械加工方法相比,激光熔覆加工具有許多特的優(yōu)勢。,激光熔覆可以在不改變基材組織結(jié)構(gòu)和性能的前提下,對其表面進行強化和修復(fù),大大提高了零件的使用壽命。其次,激光熔覆加工過程中,熱影響區(qū)小,變形小,能夠保持零件的原始精度和尺寸穩(wěn)定性。此外,激光熔覆加工還具有加工速度快、、環(huán)保等優(yōu)點。
在絲桿軸承位激光熔覆加工過程中,需要嚴(yán)格控制各種工藝參數(shù),如激光束的功率、掃描速度、合金粉末的成分和噴射速度等。同時,還需要對加工過程進行實時監(jiān)測和調(diào)整,以確保合金層的質(zhì)量和性能。此外,對于不同的材料和應(yīng)用場景,需要選擇適合的合金粉末和工藝參數(shù),以達(dá)到佳的加工效果。
絲桿軸承位激光熔覆加工在機械制造領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如,在各種機械零件中,如數(shù)控機床、航空航天器、汽車發(fā)動機等,絲桿軸承位是關(guān)鍵的傳動部件,其性能直接影響到整個機械系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。通過激光熔覆加工,可以在絲桿軸承位表面形成一層高硬度、高耐磨、高耐腐蝕的合金層,從而顯著提高機械零件的使用壽命和性能,降低維護成本和停機時間,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
此外,絲桿軸承位激光熔覆加工還可以應(yīng)用于各種復(fù)雜形狀和難以加工的金屬零件表面。通過激光熔覆加工,可以在這些難以加工的區(qū)域形成一層的合金層,從而實現(xiàn)對整個零件的強化和修復(fù)。這種加工技術(shù)不僅可以提高零件的性能和壽命,還可以拓展金屬零件的應(yīng)用范圍和適應(yīng)性。
總之,絲桿軸承位激光熔覆加工是一種、率的金屬加工技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的經(jīng)濟價值。隨著科技的不斷發(fā)展和進步,激光熔覆加工將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣,為機械制造行業(yè)的發(fā)展注入新的活力和動力。
所屬分類:電焊/切割設(shè)備/激光焊機
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