等离子熔覆与激光熔覆的对比

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等离子堆焊

等离子堆焊

等离子堆焊
等离子堆焊也可以称为等离子熔覆,等离子喷焊,是利用等离子弧作为热源将添加金属熔化,使之与基体金属作为实现冶金结合的一种熔覆方法。

等离子堆焊是利用焊炬的钨极作为电流的负极和基体作为电流的正极之间产生的等离子体作为热量,并将热量转移至被焊接的工件表面,并向该热能区域送入焊接粉末,使其熔化后沉积在被焊接工件表面,从而实现零件表面的强化与硬化工艺。

等离子堆焊和其他熔覆技术相比:
1、与钨极氩弧焊相比,等离子堆焊有熔深可控性强、熔覆速度大、生产率较高,熔覆后基体材料与熔覆材料之间的界面呈冶金结合状态,其结合强度高,热输入量低,稀释率小。

更为重要的是,由于钨极承载电流的能力较差,因此在氩弧焊中较大的电流会引起钨极熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池,造成污染,而等离子熔覆中钨极需要承受电流较小。

2、与手工电弧焊相比,虽然在应用灵活性、方便性上稍逊一筹,但在生产效率上,焊枪体现出明显的优势,且手工电弧焊劳动强度较大、影响焊工健康,产品质量受焊工水平和焊条质量影响较大。

3、与埋弧焊相比,在焊接位置上的灵活性比较大。

另外等离子弧本身具有弧心热量集中、电弧稳定、稀释率低等优点。

4、与其他堆焊相比,等离子堆焊过程中基体材料与堆熔覆料的互熔较少,堆熔覆料特性变化小。

另外,采用粉末作为堆熔覆料可以提高合金的设计自由度,使堆熔覆材料成为可能,从而大幅度提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性。

因此等离子堆焊广泛的应用于石油、化工、工程机械、矿山机械等行业的新品制造与装备再制造中。

激光熔覆技术介绍

激光熔覆技术介绍

激光熔覆技术介绍激光熔覆技术作为一种堆焊法(Overlay Welding),属于表面改质的类型之一,将金属粉末(Powder)或钢丝(Wire)与辅助气体一同供应到母材表面上,用激光热源使其熔融,而在母材表面上形成厚度大于几毫米且耐磨耗性、耐蚀性、耐热性均优秀的金属涂层。

经涂层处理后,按材料表面的特性选择使用镍、钴、铁类金属粉末或钢丝。

就激光熔覆方法的特点而言,与等离子熔覆(PTA)或电弧焊接相比,全体热输入量更小,因此,冷却及凝固速度很快,母材稀释率很低,晶粒很细小。

同时,可以形成无偏析的均匀组织,也可针对所需的部分进行局部性涂层,因此,激光熔覆技术的适用范围很广,逐渐扩展至模具的维护及表面硬化、机械部件的维修、汽车及船舶零部件的制造、用于钢铁产业的表面涂层等。

优点·由于能量密度很高,可对高熔点材料进行堆焊处理·可适用于粉末状金属氧化物,碳化物等脆性材料·稀释率很低,易于控制稀释·由于热输入量很小,冷却速度很快(尽量减少裂痕)·晶粒很细,形成无偏析的均匀组织·按熔覆层的厚度容易控制合金成分·可对微细部分进行局部性熔覆处理应用领域·模具维护·在汽车、造船、航空领域对耐磨耗性及耐热性要求很高的零部件·用于钻具或液压缸且对耐磨耗性及耐热性要求很高的零部件济南欧威激光有限公司,是韩国(株)EUROVISION LASER CO.,LTD 在中国的全资子公司,公司坐落于人杰地灵的山东省济南市,公司成立于2016年6月,在汽车、钢铁、电子、半导体、医疗等整个产业领域致力于开发和推广多种激光应用技术。

作为韩国(株)EUROVISION LASER的子公司,公司拥有的核心激光技术不仅包括基于激光塑料焊接技术、激光热处理、激光熔覆(热喷涂层)及激光软钎焊(锡焊)等宏观科技领域,而且包括半导体、电子、医疗产业不可或缺的超精密加工技术、微加工技术及纳米加工技术等,其雄厚的技术力量已颇受世界各界的赞誉和好评。

等离子、激光堆焊修复实验比较

等离子、激光堆焊修复实验比较

关键 词 :激光 ; 等离 子 ; 焊 堆
中 图 分 类 号 : 4 6 7 P 1 .3 TG 5 . ;T 3 1 1 2
Th n r s f La e a d ng a d Pl s a Tr n f r e c Pr c s i g e Co t a t o s r Cl d i n a m a s e r d Ar o e s n
pa t. r
K e r :l s r p a m a; ui p w edig y wo ds a e ; ls b l u l n d
堆焊是 指将具 有 特定使 用性 能 的合 金材 料借 助 某 种热 源手段 熔覆 于 母 体 材 料 表面 , 赋予 母 材 特 殊 的使用性 能 , 使零 件恢 复 原 有形 状 尺 寸的 工 艺 方 或 法 , 图 1所示 。堆焊 既可 修 复零 部件 因长期 服役 如
摘要 : 焊作 为一 门传 统 高效的表 面工程技 术 , 堆 近年 来有 了许 多新 发展 , 国 内石 化 和 冶金 行 在 业 大型重要 设备 的修 复或 零部件 的 强化 中得 到 了广泛应 用 。通 过在 特定 材料 基体 上进行 等 离子和
激光 两种 方式 的堆焊修 复 实验 , 并对 两种堆 焊层 和基 体进 行金 相分析 以及 硬度 和拉 伸 的测试 比较 , 得 出在特 定基体 上堆 焊的 有效 方式 。
维普资讯
设 计 ・ 究 研
《 电加工与模具}07 20 年第 6 期
等 离 子 、 光堆 焊 修 复 实验 比较 激
彭行 金 , 琦 林 , 民 芳 , 慧君 邓 余 柴
(上海 交通 大学 机械 与动力 工程 学 院 , 海 2 0 4 上 0 2 0)
改进 产 品设 计 , 合理使 用材 料 、 降低生 产成本 或 实现 修 旧利废 , 节约资 源 , 护环境 , 保 都具有重 要意义 ' 。 2 ]

激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响杨宁;杨帆【摘要】激光表面热处理技术是上世纪70年代逐渐发展起来的一门新兴激光加工技术,尤其在激光熔覆等领域取得了很大进展.本文概述了激光熔覆技术,介绍了激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2010(031)004【总页数】3页(P17-19)【关键词】激光熔覆;工艺参数;熔覆层质量【作者】杨宁;杨帆【作者单位】河南教育学院,物理系,河南,郑州,450046;郑州大学物理工程学院,材料物理教育部重点实验室,河南,郑州,450052;中州大学,国资处,河南,郑州,450044【正文语种】中文【中图分类】TG156.99激光表面热处理技术是上世纪 70年代逐渐发展起来的一门新兴激光加工技术,尤其在激光熔覆、合金化、熔凝处理和焊接领域取得了很大进展。

激光熔覆技术发展已经近半个世纪,最早开始利用激光熔覆技术的是美国,AVCO公司对易磨损部件进行了首次试验并取得成功。

1981年英国 Ro11s Royce公司成功地在喷气发动机叶轮叶片上涂覆钴基合金显著提高了耐磨性,目前研究工作不只集中在组织性能方面,而且在生产中获得了广泛推广及应用。

激光熔覆是指以不同的添加方式把预涂材料放置在基体表面,常用的添加方式有同步送粉法和预涂粉末法,利用高能激光束辐照基体表面,熔覆粉末和基体形成一薄层,这一薄层迅速升温、气化和熔化并快速凝固成形,且基体对熔覆层稀释度极低,因此熔覆层与基体冶金结合良好,从而明显提高基体的硬度、耐磨性和抗氧化性等性能[1~2]。

激光熔覆是一个与物理、化学和材料科学等诸多方面都有关的冶金过程,对熔覆层质量影响的因素很多,包括熔覆材料、材料的供给方式、预涂厚度、激光功率、扫描速率、光斑尺寸等多种因素各自和相互间的影响。

除熔覆材料对熔覆层质量的影响外,工艺参数对熔覆层质量的影响也是很重要的一方面。

熔覆层质量分为宏观熔覆层质量和微观熔覆层质量两个方面。

等离子熔覆成本

等离子熔覆成本

等离子熔覆成本
(原创实用版)
目录
1.等离子熔覆技术的概述
2.等离子熔覆的成本构成
3.等离子熔覆的优点
4.等离子熔覆的局限性
5.我国在等离子熔覆技术方面的发展
正文
一、等离子熔覆技术的概述
等离子熔覆技术,是一种将金属或非金属材料通过等离子弧加热至高温,使其熔化后涂覆在基材表面的一种表面处理技术。

这种技术广泛应用于航空航天、汽车制造、电子工业等领域,以提高材料表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。

二、等离子熔覆的成本构成
等离子熔覆的成本主要包括设备成本、材料成本、人力成本和能源成本。

1.设备成本:等离子熔覆设备价格较高,包括等离子发生器、电源、冷却系统等,价格从几万元到几十万元不等。

2.材料成本:等离子熔覆的材料主要包括金属或非金属粉末,其价格根据所使用的材料种类和质量而有所不同。

3.人力成本:等离子熔覆的操作需要专业技术人员,人力成本较高。

4.能源成本:等离子熔覆设备需要大量的电力,因此能源成本也较高。

三、等离子熔覆的优点
等离子熔覆技术具有许多优点,如涂层均匀、粘附力强、涂层硬度高、耐磨性好等。

四、等离子熔覆的局限性
等离子熔覆技术也存在一些局限性,如设备成本高、操作技术要求高、能耗大等。

激光等离子熔覆技术及再利用

激光等离子熔覆技术及再利用
以液压支架立 柱 为 例,目 前,国 内 煤 机 行 业 生 产 和 维 护 的 液压支架油缸外圆表面普遍采用电镀铬技术进行防护,使用初 期防腐性能较好,但其镀铬层存在的致命弱点是孔隙和裂纹容 易造成腐蚀,影响油缸使用寿命,增加液压支架维护成本,严重 者将危机液压支架产品的使用安全性; 通过利用激光熔覆技 术,在液压支架立柱表面熔覆一层厚度 1mm 左右的自熔性合 金粉末,具有极强的耐腐和耐磨性能; 替代传统镀铬工艺,可消 除污染工序,绿色环保,实现了材料的循环利用; 经过煤科院 31000 次 试 验,主 体 强 度、耐 久 等 各 项 性 能 指 标 均 达 到 GB 25974.1-2010《煤矿用液压支架通用技术条件》要求。
关键词: 激光熔覆; 等离子熔覆; 工艺; 技术
一、绪论 目前刮板机及转载机各规格型号中板、底板、机头架、机尾 架、链轮、刮板、截齿等在井下不断使用后磨损量大、报废率高, 购置新产品价格相对较高,以中部槽为例,从摩擦学系统分析, 中部槽磨损失效以磨料磨损、腐蚀磨损占主导地位,重载时可 能发生黏着磨损; 目前,国内煤机行业生产和维护的液压支架 油缸外圆表面普遍采用电镀铬技术进行防护,使用初期防腐性 能较好,但其镀铬层存在的致命弱点是孔隙和裂纹容易造成腐 蚀,影响油缸使用寿命,增加液压支架维护成本,严重者将危机 液压支架产品的使用安全性。为积极应对目前不利经营形势, 响应公司降本增效、节支降耗号召,特实施本激光等离子再制 造项目,针对目前待维修刮板机及转载机各规格型号中板、底 板进行等离子耐磨熔覆处理,使其加工后产品使用寿命为原新 产品 2 倍,便于修复再利用; 针对油缸活柱、中缸; 各类减速机; 截齿类; 大型轴、变速箱轴孔、齿轮链轮轴、曲轴等进行激光熔 覆再 利 用,增 强 工 件 耐 磨 性、耐 腐 蚀 性,从 而 大 大 延 长 其 使 用 寿命。 二、实施过程 ( 一) 激光熔覆及等离子熔覆技术的原理

熔覆焊接技术

熔覆焊接技术

熔覆焊接技术熔覆焊接技术是一种常用于金属表面涂覆、修复和加固的高效焊接方法。

本文将介绍熔覆焊接技术的原理、应用领域以及常见的熔覆焊接方法。

一、熔覆焊接技术的原理熔覆焊接技术是利用高能热源将涂敷材料加热熔化,然后在基体上形成冷凝层的过程。

熔覆焊接技术的原理主要包括以下几个方面:1. 热源加热:使用不同的热源加热涂敷材料,常用的热源包括电弧、激光、等离子和电子束等。

热源的选择需根据具体的工件性质和要求进行。

2. 涂敷材料:熔覆焊接涂敷材料一般是由基体材料和表面涂层材料组成。

基体材料一般为金属,而表面涂层材料则有许多种选择,常见的有硬质合金、不锈钢、镍合金等。

3. 冷凝层形成:涂敷材料被加热熔化后,与基体接触,形成冷凝层。

冷凝层与基体的连接牢固,可以起到保护和增强的作用。

二、熔覆焊接技术的应用领域熔覆焊接技术在许多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 工件修复:熔覆焊接技术可以用于修复损坏的工件表面。

比如,当机械设备的工作部位受到磨损或腐蚀时,可以利用熔覆焊接技术进行修复,延长工件的使用寿命。

2. 涂层加固:熔覆焊接技术可以在工件表面形成一层坚固的涂层,提高工件的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性。

特别是在航空航天、汽车制造等领域,熔覆焊接技术的应用非常广泛。

3. 金属复合材料制备:熔覆焊接技术可以将两种或多种不同材料进行复合,形成新的金属复合材料。

这种材料既具有各种材料的优点,又能克服各种材料的缺点,广泛应用于航空航天、电子等领域。

三、常见的熔覆焊接方法熔覆焊接技术有多种方法,以下是几种常见的熔覆焊接方法。

1. 火焰喷涂:火焰喷涂是将涂敷材料加热至熔化状态,然后利用高速气流将其喷射到基体上。

火焰喷涂适用于大面积的涂敷和加固。

2. 电弧熔覆:电弧熔覆是利用电弧加热涂敷材料,并与基体融合。

电弧熔覆适用于大部分金属材料的涂敷和加固。

3. 等离子熔覆:等离子熔覆是利用等离子电弧将涂敷材料加热至熔化状态,并在基体上形成冷凝层。

激光焊接与等离子焊的区别

激光焊接与等离子焊的区别

. 激光焊接在微型电机生产中的工艺特点。

激光用来封焊微型电机金属外壳、轴承和轴承套是目前一种最先进的加工工艺方法,主要基于激光焊接有以下特点:(1) 高的深宽比。

焊缝深而窄,焊缝光亮美观。

(2) 最小热输入。

由于功率密度高,熔化过程极快,输入工件热量很低,焊接速度快,热变形小,热影响区小。

(3) 高致密性。

焊缝生成过程中,熔池不断搅拌,气体易出,导致生成无气孔熔透焊缝。

焊后高的冷却速度又易使焊缝组织微细化,焊缝强度、韧性和综合性能高。

(4) 强固焊缝。

高温热源和对非金属组份的充分吸收产生纯化作用,降低了杂质含量,改变夹杂尺寸和其在熔池中的分布,焊接过程中无需电极或填充焊丝,熔化区受污染小,使焊缝强度、韧性至少相当于甚至超过母体金属。

(5) 精确控制。

因为聚焦光斑很小,焊缝可以高精度定位,光束容易传输与控制,不需要经常更换焊炬、喷咀,显著减少停机辅助时间,生产效率高,光无惯性,还可以在高速下急停和重新启始。

用自控光束移动技术则可焊复杂构件。

(6) 非接触、大气环境焊接过程。

因为能量来自激光,工件无物理接触,因此没有力施加于工件。

另外,磁和空气对激光都无影响。

(7) 由于平均热输入低,加工精度高,可减少再加工费用,另外,激光焊接运转费用较低,从而可降低工件成本。

(8) 容易实现自动化,对光束强度与精细定位能进行有效控制。

三、激光焊接与现有焊接方法的比较目前传感器、微型电机等密封焊接采用的方法有:电阻焊、氩弧焊、电了束焊、等离子焊等。

2. 氩弧焊:使用非消耗电极与保护气体,常用来焊接薄工件,但焊接速度较慢,且热输入比激光焊大很多,易产生变形。

3. 等离子弧焊:与氩弧类似,但其焊炬会产生压缩电弧,以提高弧温和能量密度,它比氩弧焊速度快、熔深大,但逊于激光焊。

4.电子束焊:它靠一束加速高能密度电子流撞击工件,在工件表面很小密积内产生巨大的热,形成"小孔"效应,从而实施深熔焊接。

电子束焊的主要缺点是需要高真空环境以防止电子散射,设备复杂,焊件尺寸和形状受到真空室的限制,对韩件装配质量要求严格,非真空电子束焊也可实施,但由于电子散射而聚焦不好影响效果。

大气等离子喷涂_HVOF和激光重熔法制备涂层的腐蚀性能

大气等离子喷涂_HVOF和激光重熔法制备涂层的腐蚀性能

基于此,为防止爆炸的产生,应采用以下措施:防止尘雾飞散、消除火源、使用惰性材料。

但在粉末的处理过程中,尘雾的产生是不可避免的,但我们可以在粉尘区改善施工环境和设备,以尽量减少火源,或者是修订合理的操作章程等等。

防止集尘器产生爆炸,可采用一下具体措施:(1)使用防静电过滤器;(2)安装地接线;(3)使用气密装置或电气开关等;(4)注入惰性材料(如石灰岩、碳酸钙等)。

除此之外,还可采用下列措施减少事故发生:(1)安装防爆口;(2)安装单向阀(闭合器)等。

3 结论从事故发生的概率和发生时损失的大小来看,对铝粉、钛粉、锌粉、羰基铁粉、铁基合金粉末的爆炸特性进行了检测,结论如下:(1)Al 粉、Ti 粉的最低极限爆炸浓度为85g/cm3、粉末易爆性能为中等,最小点火能量值低于30mJ,因此对火花的敏感性高。

钛粉和羰基铁粉的点火敏感性分别小于1mJ 和1.4mJ,故其对火花及其敏感,因此,需在操作时对工作台和操作者采用静电放电或抗静电措施,或采用不易燃粉末和惰性气体来防止爆炸。

(2)Zn 粉、羰基铁粉和铁基合金粉末的极限爆炸浓度被归类为“粉尘易爆性低”,如对操作设备采用相应的维护和清理措施,此类粉末可以进行普通的操作。

(3)铝粉、钛粉、锌粉、羰基铁粉和铁基合金粉末的易爆性被归类为“St1”级,即爆炸强度弱。

即使如此,也有必要对引爆炉膛采取一定的安全措施以防发生爆炸时被毁坏。

参考文献[1] BS2955: 1958[S].Glossary of Terms Relating to Powders,No.505,British S tandard Institute,London.[2] Kumar R K,Bowles E M,Mintz K J. Large-Scale DustExplosion Ex periments to Determine the Effects of Scaling on Explosion Parameters[J].COMBUS TION AND FLAME,1992,89(1):320-332.[3] Hertzberg M,Zlochower I A,Cash dollar K L. MetalDust Combustion:Explosion Limits,Pressures,andTemperatures[C]//Twen y-F ourth S ymposium (International) onCombustion,1992:1827-1835.[4] Siwek R. Determination of Technical Safety Indices and FactorsInfluencing Hazard Evaluation of Dusts[J].LossPrev. ProcessInd.,1996,9(1):21-31.[5] Proust C. A Few Fundamental Aspects About Ignition and FlamePropagation in Dust Clouds[J].Loss Prev. Process Ind.,2006,19(2):104-120.[6] Baudry G,Bernard S,Gillard P. In fl uence of the Oxide Contenton the Ignition Energies of Aluminium Powders[J].Loss Prev.Process Ind.,2007,20(2):330-336.[7]Abbasi T,Abbasi S A. Dust Explosions-Cases,Causes,Consequences,and Cont rol[J].Journal of Haz ardousMaterials,2007,140(6):7-44.[8] Cashdollar K L,Zlochower I A. Ex plosion Temperatures andPressures of Metals and Other Elemental Dust Clouds[J].LossPrev. Process Ind.,2007,20(2):337-348.[9] Wu H,Chang R,Hsiao H. Research of Minimum IgnitionEnergy for Nano Titanium Powder and Nano Iron Powder[J].Loss Prev. Process Ind.,2009,22(4):21-24.[10] Amyotte P R,Pegg M J,Faisal I Khan. Application ofInherent Safety Principles to Dust Ex plosion Prevention andMitigation[C]//Process Safety and Environment Protection,2009,87(6):35-39.[11] Dufaud O,Traore M,Perrin L,et al. ExperimentalInvestigation and Modeling of Aluminum Dusts Ex plosions inthe 20 L S phere[J].Loss Prev. Process Ind.,2010,23(2):226-236.[12] H Wu,Y Kou,Y Wang,et al.S tudy on S afe Air TransportingV elocity of Nano grade Aluminum, Iron, and Titanium[J].LossPrev. Process Ind.,2010,23(3):308-311.[13] Bernard S,Lebecki K,Gillard P,et al.Statistical Methodfor the Determination of the Ignition Energ y of Dust Cloud-Ex perimental V alidation[J].Loss Prev. Process Ind.,2010,2(3 1):404-411.[14] Bouillard J,Vignes A,Dufaud O,et al. Ignition andExplosion Risks of Nanopowders[J].Journal of HazardousMaterials,2010,181(7):873-880.[15] Dufaud O,Vignes A,Henry F,et al. Ignition and Ex plosionof Nano powders: S omething New under the Dust[J].Journal ofPhysics:Conference Series,2011,304:012076.[16] Eckhoff R K. Does the Dust Explosion Risk Increase WhenMoving from Μm-Particle Powders to Powders of Nm-Particles[J].Loss Prev. Process Ind.,2012,25(2):448-459.[17] Bernard S,Gillard P,Foucher F,et al. MIE and FlameV elocity of Partially Oxidized Aluminium Dust[J].Loss Prev.(下转39 页)大气等离子喷涂、HVOF 和激光重熔法制备涂层的腐蚀性能P.T. Nielsen,T. Mathiesen,S.E. Nielsen(FORCE Technology, Broendby, Denmark)摘要:人们对可承受极端环境的高质量涂层的追求是无止境的。

等离子熔覆与激光熔覆的区别

等离子熔覆与激光熔覆的区别

等离子熔覆与激光熔覆的区别等离子熔覆1.技术特点:等离子熔覆机所采用的等离子束,是一种电离弧,比弧焊机热量更集中,所以加热速度更快,为了获得更集中的离子束,一般采用高压缩比孔径,小电流,以便控制基体温度不致太高,避免引起退火变形。

当然这与YAG激光器加热速度无法比拟。

由于等离子弧为连续工作,造成机体冷却相对较慢,形成的过渡区域比激光熔覆要深一些,这对硬面材料熔覆来说,应力会释放好一些。

2.设备特点:等离子熔覆设备是在直流焊机的基础上发展而来,其电源·喷枪·送粉器·摆动器等,技术门槛低,容易制造,可靠性好,维护使用简单,耗电少,使用成本低,通用性好,生产成本低,适应性好,便于规模化生产,效益显著,对环境要求低,对材料适应广泛。

随着电气技术的进步,我国的焊机技术水平已经具备足够的支持能力。

另外设备体积小,重量小,焊枪可以手持把握,这使它使用起来更灵活方便,辅助工装的造价便宜。

3.工艺特点:第一前期处理简单:只需除锈去污去疲劳层即可。

第二送稳:采用氩气送粉,送分精度要求低,可以有一定的倾斜度。

这样就允许手工操作,对于金属修复比较适用。

第三等离子稳定性好:等离子的稳定性好,熔池的形成也易于控制,敷材与机体融合充分,区域过度较好。

第四加热和冷却速度低于激光:熔融状态维持时间长,有利于金相组织均匀形成,排气浮渣较好,在粉末喷出过程中就已经加热,且有氩气和离子气的保护,所以熔覆层均匀度更好,气孔夹渣等缺陷更少。

第五材料选择:等离子加热方式对材料限制少,材料选择更广泛,对碳化物,氧化物的熔覆更容易一些。

激光熔覆1.技术特点2.激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

激光VS等离子切割,到底有什么区别

激光VS等离子切割,到底有什么区别

原理上的区别
激光切割是利用放大的激光束对材料进行切割,它使用光学器件将激光聚焦到一个小点上,依靠高温熔化或气化工件局部而实现切割。

等离子切割是靠高速发射过热的电离气体,即等离子,然后在气体内形成电弧,以高温高速等离子弧为热源,将导电金属工件的局部熔化、气化,同时用高速气流吹走熔融金属而实现切割的。

所以,等离子切割与激光切割在原理上是不同的,等离子切割使用等离子,而激光切割使用放大的激光。

应用
离子切割机适用于多种金属材料的切割、切孔以及倒角,主要用于切割中等厚度的金属板,广泛应用于汽车、压力容器、核工业、工程机械、船舶等行业。

激光切割比等离子切割的应用范围更广,除切割多种金属材料外,还可以切割木材、亚克力、陶瓷、玻璃、橡胶、纺织品等非金属材料,然而,激光切割不适合长时间切割高反射材料,如铝、铜等,并且更
适合切割中薄板,但精度更高,广泛应用于汽车制造、航空航天、电力石油设备制造、装饰、广告、照明、钣金加工等行业。

优点和缺点
等离子切割是一种低成本的切割方法,切割速度快,热影响面积小,并且等离子切割不受材料反射特性的限制,可以切割高反射金属材料;但等离子切割槽较大,切割面不够光滑,切割精度较低,切割面垂直度差以及切屑较多,还会出现有害气体和弧光等缺点。

激光切割具有非接触,不会损伤材料表面,切割质量高,切割面和边缘光滑,无需后处理,切割材料范围广等优点,但激光切割速度会随着材料厚度的增加而降低,切割成本也较高。

等离子切割和激光切割都是非常有效的切割方法,虽然可以互换使用这两种切割方法,当你知道这两种切割方法的真正区别后,选择是不是会显得更专业呢。

液压支架立柱活塞杆表面修复方法比较

液压支架立柱活塞杆表面修复方法比较

动化;榆寿命较原成品件可提高 3耀5 倍
理,生产率低,且频繁中断易产生焊接缺陷
淤涂层与基体为机械结合,为改善结合强度需进行重熔处理;于涂层
超音速火 淤基本表面受热程度小,变形小,无需矫直;于涂层平整光滑,孔隙率高,易出现卸压危险,需进行封孔处理;盂为保证涂层与基体的
焰热喷涂 氧化物和杂质少;盂喷涂粉末材料多样
淤加热块,冷却快,易产生气孔和裂纹;于设备投资大,使用和维护成 本高,修复成本约为电镀的 3~4 倍
【作者简Байду номын сангаас】纪振岗(1974-),男,河北故城人,高级工程师,从事煤矿机电研究。 143
中小企业管理与科技
Management &Technology of SME
表 2 活塞杆修复方法的工艺特点
修复方法
喷涂材料 喷涂距离、工件旋转速度、喷涂时间
送粉量 预热温度、预热时间
与母材线膨胀系数相当,粉末流动性好,粒度均匀,球度高 保证一定的涂层厚度及涂层质量
保证涂层质量,节约粉末材料,避免涂层长时间受热氧化 既保证表面不会瞬间激冷,又保证表面不被氧化
喷枪距母材距离
防止飞溅堵塞喷嘴
除锈除油-车削疲劳层-预热-等 等离子熔覆 离子熔覆-缺陷修补-矫直-机加
和硬铬复合镀层,其镀层厚度约为 60~80µ m。该防护层磨损和腐蚀失效后需进行表面修复,目前主要的修复方法有堆焊、热喷涂、
等离子熔覆、激光熔覆。
揖Abstract铱 According to the industry standard MT 313—92 "Technical Conditions of Hydraulic Support Column", the piston rod surface of

不锈钢表面激光熔覆层耐腐蚀研究-文档

不锈钢表面激光熔覆层耐腐蚀研究-文档

不锈钢表面激光熔覆层耐腐蚀研究研究了在耐酸不锈钢基体上采用激光熔覆和等离子喷焊两种工艺形成的涂层对耐腐蚀性的影响。

使用5kW横流CO2激光器对预置于基体上的Co基自熔合金粉末进行单道或多道扫描。

得到的熔层与等离子焊层对比,激光熔层缺陷率低,成品率高。

其组织细密均匀,晶粒细小,成分稀释率更小,对基体热影响小,熔层硬度与强韧性更高。

性能试验证明,激光熔层具有更高的耐腐蚀性能。

1前言在石油化工、反应堆与核电站中大量使用各种耐酸不锈钢阀门。

由于生产过程中的各种介质都具有较强的腐蚀性甚至放射性,腐蚀的结果不仅使阀门的密封面受到破坏,大大缩短阀门使用寿命,而且介质的渗漏可能造成停工停产,污染环境甚至造成恶性事故。

密封面的质量是考核阀门基本性能的重要指标,不锈钢阀门的密封面要求则更高。

高参数不锈钢阀门的密封面一般采用直接在阀体上堆焊的方式进行强化,而不能进行镶嵌式结构。

大功率激光束与材料的特殊作用可使基体表面得到满足设计者要求的合金层,这种合金层的综合性能不但大大优于不锈钢基材,而且优于传统的等离子喷焊层及各种堆焊层的性能。

我们对20HJ63-20P型不锈钢核阀与尿素生产线甲胺组合阀密封面进行了激光熔覆加工,并与传统的等离子喷焊进行了比较分析。

2试验条件2.1试验材料与方法试验所用阀门为20HJ63-20P截止阀,材料为1Cr18Ni9Ti钢;3W-2BJ1甲胺泵进排液阀,材料为Cr18Ni12Mo3Ti钢。

试样为方块试样(19mm×15mm×10mm)与环形试样(38×28mm×10mm)两种。

激光熔覆采用HGL-90型5kW横流CO2激光器,合金粉末采用2132酚醛树脂粉+乙醇调和预涂敷在加工表面上并烘干,预敷层厚度为3mm左右。

激光熔覆在数控二维联动加工台上进行,其中方块试样采用多道扫描,每道搭接量为激光光斑直径的50%。

环形试样在数控回转工作台上进行单道扫描。

熔覆工艺参数为:激光功率p=3000~3400W,扫描速度v=8~12mm/s,光斑尺寸≈5mm。

激光熔覆技术

激光熔覆技术

激光熔覆技术
激光熔覆技术:
1. 什么是激光熔覆?
激光熔覆是一项重要的金属表面处理技术,它可以在金属表面快速
沉积金属或合金的覆盖层,克服了熔炼时生成的析出物过多问题。


采用比低温熔覆技术更高的激光能量对金属表面进行熔接,实现表面
改性和壳处理。

2. 激光熔覆的优点
(1)性能高:激光熔覆技术可以提高金属表面的耐磨性,抗腐蚀性,耐高温性,强度等性能,使产品能够满足要求。

(2)成本低:激光熔覆技术比传统熔覆技术能节省成本,使生产工
艺不需要耗费大量能源和时间,减少生产成本。

(3)快速部署:激光熔覆技术运行电流受设备控制,可以实现更快
的熔接速度,可以在短时间内完成复杂外形及复杂工件的表面处理,
大大降低生产成本。

(4)效果好:激光熔覆技术可以让表面处理后的产品表面光滑,质
量稳定,无焊接缝,耐磨损,防腐蚀等,达到更好的工艺要求。

3. 激光熔覆的应用
激光熔覆技术广泛应用于机械制造,航空航天、石油、矿山等工业
领域,具有壳覆盖、耐磨护层、元件连接、特种涂层等功能,能使工件表面达到更高的水平。

它可以改善元件的耐磨性,抗腐蚀性及耐高温性等,大大提升产品的服用寿命和质量。

等离子熔覆与激光熔覆区别

等离子熔覆与激光熔覆区别

等离子熔覆与激光熔覆区别关键词:等离子焊机、耐磨板堆焊机、堆焊机、多功能等离子焊接机、阀门堆焊设备、等离子焊机、磨具修复机、等离子耐磨片微束等离子熔覆与激光熔覆之比较本公司多年从事激光熔覆和微束等离子熔覆工艺的应用实践,对此有一些认识和总结。

一、激光熔覆特点1.技术特点激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。

但我以为这只是从工件整体宏观讲,而当你对熔覆层和热影响区进行微观分析时,你会看到另一种景象,这一点我将在后面讲到。

2.设备特点激光熔覆目前国内采用采用两种机型;CO2激光器,YAG激光器。

前者为连续输出,熔覆用机一般在3KW以上;YAG激光为脉冲输出,一般在600W左右。

对于设备,一般使用者很难吃透,严重依赖生产方的服务,购买价格昂贵,维护成本、零部件价格很高,再加上设备稳定性和耐受性与国外比较普遍都有差距。

因此激光熔覆机一般用在特殊领域,普通工业制造、维修领域难有效益。

3.工艺特点第一前期处理:激光熔覆一般只需将工件打磨干净,除油,除锈,去疲劳层等,比较简单。

第二送粉:CO2激光器功率较大,一般用氩气送粉;YAG激光功率小,一般用自然落粉的方式。

这两种方式在熔覆时都基本在水平位置形成熔池,倾斜稍大粉末便不能正常送达,激光的使用范围受到限制,特别是YAG激光器。

第三从熔池形成的状态看:由于激光的控制精度高,输出功率恒定,且没有电弧接触,所以熔池大小深度一致性好。

第四加热快冷却快:影响金属相形成的均匀度,也对排气浮渣不利,这也是造成激光熔覆形成气孔,硬度不均的重要原因,特别是YAG激光倾向更严重。

第五材料选择:由于不同材料对不同波长激光的吸收能力不同,造成激光熔覆材料选择限制较大,激光更适于镍基自熔性合金等一些材料,对碳化物,氧化物的熔覆更困难一些。

等离子熔覆——精选推荐

等离子熔覆——精选推荐

真空熔覆技术:该技术具有弧柱截面功率密度分布均匀,稳定性高,吹入等离子束流的合金与陶瓷粉末混合均匀等特点,从而大大提高了设备数控运行和熔覆工艺的稳定性,具有新颖性。

等离子熔覆强化的煤矿板输送机中部槽经下井试验,耐磨损寿命比未熔覆强化提高4倍,比耐磨堆焊提高了1倍以上。

激光熔覆技术:激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。

激光熔覆设备该激光熔覆设备,采用YAG固体激光器,激光熔覆最重要特点是热量集中加热快,热影响区小冷却快,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊、堆焊、普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。

多功能激光热处理成套设备系列设备介绍:该设备采用了光机电一体化的总体设计,质量可靠,外型美观。

激光器采用华工激光具有国际水平的连续横流CO2激光器,数控系统采用五轴四联动或六轴五联动系统,机床采用拥有自主知识产权的悬臂式结构,特殊设计的高精度飞行光路系统及光头摆动机构,可实现柔性加工。

该设备性能稳定,人机界面清晰,操作简捷易学。

能进行激光相变淬火、激光熔凝淬火、激光合金化、激光熔覆/再制造等加工。

技术特点:●激光器光束特性好,发散角≤3mrad;能无He工作,降低运行成本。

●可选配扩束准直仪,在15m处光斑直径仅为Φ 50mm。

●机床为模块式组装,采用轻巧便捷的飞行光路,通过五轴四联动或六轴五联动的形式,对工件进行灵活高效的加工,X、Y、Z最大行程可达5m×2.5m×0.7m,设有柔性积分聚焦头,进行大幅面和曲面加工,满足各类零件(如轴类、盘类、平面类、齿槽类等零件)的激光加工,回转件的最大尺寸可达3000mm。

等离子熔覆与激光熔覆的对比

等离子熔覆与激光熔覆的对比

激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

一、激光熔覆特点1. 技术特点激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。

但我以为这只是从工件整体宏观讲,而当你对熔覆层和热影响区进行微观分析时,你会看到另一种景象,这一点我将在后面讲到。

2. 设备特点等离子熔覆与激光熔覆的对比激光熔覆目前国内采用采用两种机型;CO2激光器,YAG激光器。

前者为连续输出,熔覆用机一般在3KW以上;YAG激光为脉冲输出,一般在600W左右。

对于设备,一般使用者很难吃透,严重依赖生产方的服务,购买价格昂贵,维护成本、零部件价格很高,再加上设备稳定性和耐受性与国外比较普遍都有差距。

因此激光熔覆机一般用在特殊领域,普通工业制造、维修领域难有效益。

3. 工艺特点等离子熔覆与激光熔覆的对比第一前期处理:激光熔覆一般只需将工件打磨干净,除油,除锈,去疲劳层等,比较简单。

第二送粉:CO2激光器功率较大,一般用氩气送粉;YAG激光功率小,一般用自然落粉的方式。

这两种方式在熔覆时都基本在水平位置形成熔池,倾斜稍大粉末便不能正常送达,激光的使用范围受到限制,特别是YAG激光器。

第三从熔池形成的状态看:由于激光的控制精度高,输出功率恒定,且没有电弧接触,所以熔池大小深度一致性好。

第四加热快冷却快:影响金属相形成的均匀度,也对排气浮渣不利,这也是造成激光熔覆形成气孔,硬度不均的重要原因,特别是YAG激光倾向更严重。

激光熔覆过程中等离子体蓝紫光强度与主要熔覆工艺参数的关系

激光熔覆过程中等离子体蓝紫光强度与主要熔覆工艺参数的关系

激光熔覆过程中等离子体蓝紫光强度与主要熔覆工艺参数的关系哈达;洪蕾【摘要】采用基模激光,熔覆材料为Ni60自熔性合金粉末,以类似预置粉末的方式对45#钢样件表面进行激光熔覆,并采用光电管传感器对此实验条件下熔覆过程中产生的等离子体光信号进行检测,主要分析等离子体蓝紫光信号强度与激光功率、扫描速度和送粉率的关系.实验结果表明,在此实验条件下蓝紫光强度与激光功率成正比,激光功率越大,蓝紫光强度越高.但蓝紫光的强度并不稳定,而是在一定范围内波动变化.各扫描速度下蓝紫光强度很接近,蓝紫光强度随着扫描速度Vs的增大而基本不变.蓝紫光强度的值基本上都在(0.4~0.8) μw/cm2之间.蓝紫光强度随送粉率的增大,先增大后减小.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P11-12,15)【关键词】激光熔覆;等离子体;蓝紫光强度【作者】哈达;洪蕾【作者单位】上海海事大学物流工程学院,上海 200135;上海海事大学物流工程学院,上海 200135【正文语种】中文【中图分类】TG456.7激光熔覆光信号监测是研究激光等离子体强度及其对熔覆层质量影响的重要方法之一。

熔覆工艺参数对激光熔覆以及熔覆过程中的等离子体的影响作用最终通过一些过程参量,如熔池的形状和尺寸、熔池温度等体现出来。

这些参量将最终决定激光熔覆过程的稳定性和熔覆质量。

国内外学者对熔覆过程监测做了很多研究,如利用激光三角测量原理对熔池附近已熔覆点和未熔覆点的高度差进行实时检测;通过红外传感器及CCD摄像对激光熔覆过程进行实时检测;以及采用CCD摄像机对粉末流温度场进行检测等。

本实验以观察等离子体拾取其光信号达到监测激光熔覆过程的目的,通过实验分析熔覆过程参数对激光等离子体及其光信号的影响,进而分析这些参数对熔覆层质量的影响, 为熔覆实时控制及自动化控制做准备。

激光熔覆是一个复杂的工艺过程,激光熔覆工艺参数主要包括激光功率(P)、扫描速度(VS)、光斑尺寸(D)和送粉速率(Vg)等。

3.32 激光焊接与等离子束焊接比较讲解

3.32 激光焊接与等离子束焊接比较讲解

2.2 激光焊接与等离子弧焊接的不同点 (1)等离子弧本质上属于一种受到压缩的电弧,而激光属于单 色性、方向性和相干性好的光子流; (2)激光功率密度最高可达107-109w/cm2,而等离子弧一般为 105w/cm2;激光加热的最高温度也远远超过等离子弧;
(3)激光束容易聚焦、发散和导向,能够与数控设备或机器人
连接,非接触加工,灵活度高; (4)激光焊接设备复杂,成本高;而等离子弧焊机结构简单,
成本低。
图1 等离子弧焊机实物图片
(a)激光焊缝
(b)等离子弧焊缝
图2 激光焊缝和等离子弧焊缝实物照片对比
2.3 激光焊接与等离子弧焊接的应用 (1)激光焊接在汽车、轨道客车、机械电子、管板焊接、医疗 器械等领域应用广范; (2)等离子弧焊接广泛应用于生产,特别是航空航天和尖端工 业技术所用的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等
激光焊接与等离子束焊接的比较
课程名称:激光加工技术 主讲人:王文权 单位:浙江工贸职业技术学院
激光焊接与等离子电焊接的比较 1.教学目标
掌握激光焊接工艺与等离子弧焊接工艺的不同
特点与应用场合。
2. 激光焊接与等离子弧焊接的对比
2.1 激光焊接与等离子弧焊接的相同点 (1)都属于高能束流熔焊; (2)加热温度高,可焊接高熔点材料; (3)都能以小孔模式进行焊接,实现单面焊双面成形;

激光焊接与等离子弧焊接都属于高能束流焊接工艺,
各有其优缺点,激光焊接因为适应性强,在机械、车辆制 造等多个领域广泛应用,特别是精密焊接的场合;等离子 弧焊接广泛应用于生产,设备成本低。
4. 作业思考题
1)与等离子弧焊接相比,激光焊接的优点有哪些?
2)与激光焊接相比,等离子弧焊接主要优势是什么?
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激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

一、激光熔覆特点
1. 技术特点
激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。

这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。

但我以为这只是从工件整体宏观讲,而当你对熔覆层和热影响区进行微观分析时,你会看到另一种景象,这一点我将在后面讲到。

2. 设备特点等离子熔覆与激光熔覆的对比
激光熔覆目前国内采用采用两种机型;CO2激光器,YAG激光器。

前者为连续输出,熔覆用机一般在3KW以上;YAG激光为脉冲输出,一般在600W左右。

对于设备,一般使用者很难吃透,严重依赖生产方的服务,购买价格昂贵,维护成本、零部件价格很高,再加上设备稳定性和耐受性与国外比较普遍都有差距。

因此激光熔覆机一般用在特殊领域,普通工业制造、维修领域难有效益。

3. 工艺特点等离子熔覆与激光熔覆的对比
第一前期处理:激光熔覆一般只需将工件打磨干净,除油,除锈,去疲劳层等,比较简单。

第二送粉:CO2激光器功率较大,一般用氩气送粉;YAG激光功率小,一般用自然落粉的方式。

这两种方式在熔覆时都基本在水平位置形成熔池,倾斜稍大粉末便不能正常送达,激光的使用范围受到限制,特别是YAG激光器。

第三从熔池形成的状态看:由于激光的控制精度高,输出功率恒定,且没有电弧接触,所以熔池大小深度一致性好。

第四加热快冷却快:影响金属相形成的均匀度,也对排气浮渣不利,这也是造成激光熔覆形成气孔,硬度不均的重要原因,特别是YAG激光倾向更严重。

第五材料选择:由于不同材料对不同波长激光的吸收能力不同,造成激光熔覆材料选择限制较大,激光更适于镍基自熔性合金等一些材料,对碳化物,氧化物的熔覆更困难一些。

二、微束等离子熔覆特点等离子熔覆与激光熔覆的对比
1. 技术特点:微束等离子熔覆机所采用的等离子束,是一种电离弧,比弧焊机热量更集中,所以加热速度更快,为了获得更集中的离子束,一般采用高压缩比孔径,小电流,以便控制基体温度不致太高,避免引起退火变形。

当然这与YAG 激光器加热速度无法比拟。

由于等离子弧为连续工作,造成机体冷却相对较慢,形成的过渡区域比激光熔覆要深一些,这对硬面材料熔覆来说,应力会释放的好一些。

2. 设备特点:微束等离子熔覆设备是在直流焊机的基础上发展而来,其电源·喷枪·送粉器·摆动器等,技术门槛低,容易制造,可靠性好,维护使用简单,耗电少,使用成本低,通用性好,生产成本低,适应性好,便于规模化生产,效益显著,对环境要求低,对材料适应广泛。

随着电气技术的进步,我国的焊机技术水平已经具备足够的支持能力。

另外设备体积小,重量小,焊枪可以手持把握,这使它使用起来更灵活方便,辅助工装的造价便宜。

3. 工艺特点:等离子熔覆与激光熔覆的对比
第一前期处理简单:只需除锈去污去疲劳层即可。

第二送粉:采用氩气送粉,送分精度要求低,可以有一定的倾斜度。

这样就允许手工操作,对于金属修复比较适用。

第三微束等离子稳定性好:微束等离子的稳定性好,熔池的形成也易于控制,敷材与机体融合充分,区域过度较好。

第四加热和冷却速度低于激光:熔融状态维持时间长,有利于金相组织均匀形成,排气浮渣较好,在粉末喷出过程中就已经加热,且有氩气和离子气的保护,所以熔覆层均匀度更好,气孔夹渣等缺陷更少。

第五材料选择:等离子加热方式对材料限制少,材料选择更广泛,对碳化物,氧化物的熔覆更容易一些。

三、关于熔覆中的几个问题
1. 关于焊接应力:我们必须建立一个概念,不管使用了什么样的名词(如焊接·堆焊·喷焊·熔覆等)都是在加热的情况下,在金属基体上的熔铸,那么从加热到熔铸,再到冷却这一过程中,必然产生应力。

除了极特殊材料,一般影响最大的还是收缩应力,不同的焊接方式,无非是从加热方式速度,填充材料和一些其它条件不尽相同。

那么减少这种应力对基体及熔铸层的影响,都是我们追求焊接质量时要考虑的重要方面。

我以为,收缩应力无法避免,那么应力释放才是解决焊接应力问题的关键。

也就是说这种收缩应力释放到哪里,从机体到熔铸区域应力如何分配,才是我们需要而且能够解决的问题。

2. 为什么激光焊接(熔覆)变形小:主要是熔铸区域小,过渡区域小,收缩量小。

那么材料在收缩过程中所产生的收缩力,不足以使整个机体变形。

这就是所谓激光熔覆不变形的原因(所以当机体尺寸过小时同样会产生变形),这也是激
光焊接(熔覆)的优势。

那么这种焊接应力到哪里去了呢?它主要是释放到熔铸区域和过渡区域了。

那么这就产生了两个问题。

一是熔铸区容易产生裂纹,所以激光熔覆对材料的延展性要求比较高,如镍基粉末;二是过渡区应力大,由于激光焊接过程中加热快冷却快,等离子熔覆与激光熔覆的对比产生的过渡区尺寸过小,造成这一区域应力集中,这就影响了激光焊接(熔覆)的结合效果。

特别是在基体与焊材机械性能相差较大时,倾向更严重,甚至产生脱落现象,这就要求在激光熔覆时格外注意过渡层的材质和厚度设计。

3. 为什么等离子熔覆(堆焊)不易产生裂纹·气孔等缺陷:主要原因有三。

一是等离子做热源进行熔覆(堆焊)与埋弧焊气保焊等热量更加集中,离子弧稳定性更好,没有电极熔耗,输出热量均匀,便于控制,这样使得熔铸区热量分布均匀,材料熔合充分均匀,排气浮渣都充分,收缩应力分布均匀。

二是由于等离子设备控制精度高,对熔铸区和过渡区的控制方便,且均匀度好,应力分配更容易控制合理。

三是用氩气保护不需要各种添加剂,也不存在排氢,氧化等问题,所以等离子熔覆(堆焊)更适合大面积,大厚度,高质量的硬面熔铸(如高锰·高铬陶瓷材料等)适合于制造耐磨板、阀门、轧辊等。

4. 熔覆的工艺性:关于激光熔覆和等离子熔覆,有许多同行发表了很多文章,大部分都强调激光的优势,这也是大家所追求的目标。

然而,多数是从微观角度用金相分析的方法评价激光的。

但凡事都有其两面性,激光熔覆也有其劣势。

在工艺方面就有许多限制,在生产实际中更需要高的操作技能,给许多客户造成困难。

我认为主要是加热快,冷却快造成的熔覆层熔融时间过短造成光斑外缘和内缘差别大,组织形成不均匀,应力分配不匀,排气浮渣不充分,造成硬度不均,易形成气孔夹渣等问题,难以获得大面积完美的熔覆层,YAG激光尤其为甚。

所以激光熔覆从选材到操作都应格外细致。

等离子熔覆相对激光讲输入热量大,基体变形量比激光大。

但其熔融充分,硬度分布均匀,排气浮渣彻底。

材料选择范围广,易于操作,易获较为完好的整体熔覆层,成本低,效益好。

因此在大面积,大厚度,熔覆方面有着明显优势。

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