發(fā)布時間:2021-10-12
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??應用于激光熔覆的激光器主要有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,老式燈泵浦激光器由于光電轉(zhuǎn)化效率低,維護繁瑣等問題已逐漸淡出市場)。對于連續(xù)CO2激光熔覆,國內(nèi)外學者已做了大量研究.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。據(jù)文獻報道,采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷。固體激光器,特別是碟片激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數(shù)量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
??激光熔覆按送粉工藝的不同可分為兩類:粉末預置法和同步送粉法。兩種方法效果相似,同步送粉法具有易實現(xiàn)自動化控制,激光能量吸收率高,無內(nèi)部氣孔,尤其熔覆金屬陶瓷,可以提高熔覆層的抗開裂性能,使硬質(zhì)陶瓷相可以在熔覆層內(nèi)均勻分布等優(yōu)點。
??1、激光熔覆具有以下特點:
??(1)冷卻速度快(高達106K/s),屬于快速凝固過程,容易得到細晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無法得到的新相,如非穩(wěn)相、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)合或界面擴散結(jié)合,通過對激光工藝參數(shù)的調(diào)整,可以獲得低稀釋率的良好涂層,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,變形可降低到零件的裝配公差內(nèi)。
??(4)粉末選擇幾乎沒有限制,特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金;
??(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)能進行選區(qū)熔敷,材料消耗少,具有性能價格比;
??(7)光束瞄準可以使難以接近的區(qū)域熔敷;
??(8)工藝過程易于實現(xiàn)自動化。
??很適合油田常見易損件的磨損。
??2、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密度的激光束所產(chǎn)生的快速熔凝過程,在基材表面形成于基體相互融合的、具有不同成分與性能的合金覆層。兩者工藝過程相似,但卻有本質(zhì)上的區(qū)別,主要區(qū)別如下:
??(1)激光熔覆過程中的覆層材料融化,而基體熔化層薄,因而對熔覆層的成分影響極小,而激光合金化則是在基材的表面熔融復層內(nèi)加入合金元素,目的是形成以基材為基的新的合金層。
??(2)激光熔覆實質(zhì)上不是把基體表面層熔融金屬作為溶劑,而是將另行配置的合金粉末融化,使其成為熔覆層的主體合金,同時基體合金也有一薄層融化,與之形成冶金結(jié)合。激光熔覆技術(shù)制備新材料是條件下失效零部件的再制造、金屬零部件直接制造的重要基礎(chǔ),收到世界各國科學界和企業(yè)的高度重視。