高速激光熔覆和常規(guī)激光熔覆的區(qū)別在哪里
高速激光熔覆技術
近兩年高速激光熔覆技術得到了我國激光行業(yè)及金屬表面加工業(yè)的高度關注,。以西安中科中美激光科技有限公司作為代表型企業(yè),,高速激光熔覆技術在我國發(fā)展迅速,。企業(yè)基于國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,,歷經(jīng)2年自主研發(fā),,先后在國內(nèi)首家推出了2000W,,4000W,6000W等系列高速熔覆激光器及整套裝備,,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),,為我國高速激光熔覆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提供了強大的裝備和技術支持,。
高速激光熔覆之所以受到廣泛重視,,主要原因在于:和常規(guī)激光熔覆相比,高速激光熔覆具有加工效率高,,加工精度高,、后續(xù)加工成本低,對工件的熱輸入量很小,,可減少工件變形等等優(yōu)勢,。下面給出二者之詳細比較:
(1)線速度可達100m/min,,大大提高了熔覆效率。直徑70合金鋼基體,,熔覆馬氏體不銹鋼材料,,涂層厚度0.5mm,搭接70%情況下,,熔覆效率可達1.2㎡/h,,整體加工效率為常規(guī)熔覆的3-4倍。
(2)熔覆層平整,,可直接磨拋加工,,不需車削工序,從而大大節(jié)省材料與加工成本,。
(3)可進行薄涂層熔覆(0.2mm-0.3mm),又可進行中,、厚涂層熔覆(0.3-1.5),,薄、厚兼顧,,特殊情況下,,亦可進行多層熔覆。
(4)高速熔覆對工件的熱輸入小,,工件熱變形小,,可用于加工薄壁件、小型件,。
(5)稀釋率可控制<3%,。
(6)激光功率密度大,可以熔覆高熔點粉末材料,。
(7)可實現(xiàn)銅,、鋁、鈦等有色金屬材料實現(xiàn)表面強化(見下面詳細分析),。
(8)高速熔覆打破了常規(guī)熔覆的許多應用限制,,應用領域廣,且是目前代替電鍍的唯一可行辦法,。
高速激光熔覆的缺點
(1)目前高速熔覆的粉末利用率約在70%左右,,比常規(guī)激光熔覆略低,還需進一步通過技術手段提高,。
(2)高速激光熔覆為了追求較高的表面質(zhì)量從而節(jié)省材料,、降低加工成本普遍采用20-53um的細球形粉末,常規(guī)激光熔覆普遍采用50-150um的粗粉,。細粉成本略高于粗粉,。
(3)高速激光熔覆屬于新技術,,工藝比常規(guī)熔覆略復雜。
(1)熔覆材料共通,。常規(guī)激光熔覆可熔覆的材料,,高速激光熔覆均可熔;部分常規(guī)激光熔覆不能熔覆的材料,,如高熔點材料,,高速激光熔覆可熔。
(2)都為冶金結(jié)合,。但高速熔覆的涂層效果類似熱噴涂,,表面平整。常規(guī)熔覆起伏較大,。
(3)工藝路線共通,。常規(guī)激光熔覆工藝調(diào)整的關鍵點同樣是高速激光熔覆工藝調(diào)整的關鍵點。
(4)應用領域一致,。即常規(guī)激光熔覆可應用的領域高速激光熔覆均可應用,,且常規(guī)激光熔覆部分無法應用的領域高速激光熔覆亦可以應用。通 俗講就是常規(guī)激光熔覆能干的活高速激光熔覆可以干,,常規(guī)激光熔覆不能干的活高速激光熔覆也可能可以干,。
銅、鋁表面強化一直是行業(yè)迫切需求,,但工藝難度大,。目前在非冶金結(jié)合情況下可采用噴涂與電鍍工藝路線;冶金結(jié)合情況下目前常規(guī)激光熔覆可采用YAG激光熔覆路線,,但YAG工藝路線存在效率低下,;其它二氧化碳、半導體,、半導體光纖耦合等常規(guī)激光熔覆路線部分學校,、企業(yè)做了大量研究,但最終結(jié)果均不理想,,主要原因是由于:銅,、鋁難以熔覆的原因在于導熱快,基體不易形成熔池,。
高速激光熔覆的功率密度是常規(guī)激光熔覆的5-10倍,,且一部分光直接作用于基體,可以在銅,、鋁基體上形成熔池,,這是高速激光熔覆可以實現(xiàn)銅、鋁上熔覆的最主要原因,。
來源:中科中美激光