激光熔覆技術(shù)吻育,是20世紀(jì)70年代隨著大功率激光器的發(fā)展而興起的一種新的表面改性技術(shù)。激光表面熔敷技術(shù)淤井,是在激光束作用下布疼,將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低币狠、與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層游两,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕漩绵、耐熱贱案、抗氧化及電氣特性等的一種表面強(qiáng)化方法。如止吐,對(duì)60#鋼進(jìn)行碳鎢激光熔覆后宝踪,硬度*達(dá)2200HV以上,耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右碍扔。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后瘩燥,將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)前者的耐蝕性明顯高于后者不同。
激光熔覆技術(shù)
激光熔覆技術(shù)厉膀,是一種經(jīng)濟(jì)效益很高的新技術(shù)溶耘,它可以在廉價(jià)金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質(zhì),降低成本服鹅,節(jié)約貴重稀有金屬材料凳兵,因此,世界上各工業(yè)先進(jìn)國(guó)家對(duì)激光熔覆技術(shù)的研究及應(yīng)用都非常重視企软。
應(yīng)用于激光熔覆的激光器留荔,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澜倦。老式燈泵浦激光器由于光電轉(zhuǎn)化效率低聚蝶,維護(hù)繁瑣等問(wèn)題已逐漸淡出市場(chǎng)。
對(duì)于連續(xù)CO2激光熔覆藻治,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究碘勉。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桩卵。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道验靡,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雏节,甚至塌陷胜嗓。固體激光器,特別是碟片激光器輸出波長(zhǎng)為1.06μm钩乍,較CO2激光波長(zhǎng)小1個(gè)數(shù)量級(jí)辞州,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
激光熔覆寥粹,按送粉工藝的不同可分為兩類:粉末預(yù)置法和同步送粉法变过。兩種方法效果相似,同步送粉法具有易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制涝涤,激光能量吸收率高媚狰,無(wú)內(nèi)部氣孔,尤其熔覆金屬陶瓷阔拳,可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能崭孤,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糊肠、激光熔覆具有的特點(diǎn)
(1)冷卻速度快(高達(dá)106K/s)辨宠,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)法得到的新相罪针,如非穩(wěn)相彭羹、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)合泪酱,通過(guò)對(duì)激光工藝參數(shù)的調(diào)整派殷,可以獲得低稀釋率的良好涂層还最,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)毡惜,變形可降低到零件的裝配公差內(nèi);
(4)粉末選擇幾乎沒有任何限制拓轻,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)熔敷经伙,材料消耗少扶叉,具有卓越的性價(jià)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,很適合常見易損件的磨損修復(fù)帕膜。
2枣氧、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)程垮刹,在基材表面形成于基體相互融合的达吞、具有完全不同成分與性能的合金覆層。兩者工藝過(guò)程相似荒典,但卻有本質(zhì)上的區(qū)別酪劫,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,而基體熔化層極薄寺董,因而對(duì)熔覆層的成分影響極小覆糟,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遮咖。
(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滩字,而是將另行配置的合金粉末融化,使其成為熔覆層的主題合金盯滚,同時(shí)基體合金也有一薄層融化踢械,與之形成冶金結(jié)合酗电。
激光熔覆技術(shù)制備新材料魄藕,是極端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)撵术,受到世界各國(guó)科學(xué)界和企業(yè)的高度重視背率。(文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))