激光熔覆工艺选择讲解

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浅谈激光表面熔覆技术

浅谈激光表面熔覆技术
在航空航天领域激光表面熔覆技术可用于飞机起落架、发动机叶片等关键部件的表面修复和 强化提高其安全性和可靠性。
激光表面熔覆技术用于制备高强度、耐磨、耐腐蚀的金属材料。 通过激光熔覆技术制备出具有优异性能的非金属材料如陶瓷、玻璃等。 激光表面熔覆技术应用于制备复合材料实现多种材料的结合提高材料的综合性能。 激光表面熔覆技术制备的材料在航空航天、汽车、能源等领域得到广泛应用。
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汇报人:
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
激光表面熔覆技 术是一种利用高 能激光束将合金 粉末熔覆在基材 表面形成具有优 异性能的涂层的 工艺方法。
激光表面熔覆技术 通过快速熔化和凝 固过程使合金粉末 与基材表面形成冶 金结合具有较高的 结合强度和耐腐蚀 性。
激光表面熔覆技术 可以应用于各种金 属材料和复合材料 的表面改性提高材 料的耐磨性、耐腐 蚀性和高温性能等 方面的性能。
汇报人:
在汽车制造领域激光表面熔覆技术可以用于发动机缸体、曲轴等关键部件的表面强化提高其 耐磨性和耐久性。
激光表面熔覆技术在金属表面修复方面的应用能够快速、高效地修复损坏的零件提高其使用 寿命。
通过激光表面熔覆技术可以在零件表面添加耐磨、耐腐蚀等性能提高其表面质量延长使用寿 命。
在汽车制造领域激光表面熔覆技术可用于发动机缸体、曲轴等关键零件的表面强化提高其耐 磨性和耐久性。
促进工业创新:激光表面熔覆技术的出现为工业制造提供了新的解决方案有助于推动工业创 新。
提升产品质量:激光表面熔覆技术能够实现高精度、高质量的表面熔覆高能源利用效率促进能源转 型
推动相关产业的发展创造更多 就业机会
提升社会经济效益促进社会可 持续发展
送粉速度:控制熔覆层的填充 程度和高度

激光熔覆工艺方法及熔覆材料现状

激光熔覆工艺方法及熔覆材料现状

激光熔覆工艺方法及熔覆材料现状激光熔覆工艺是一种非常先进的制造技术,它在材料的表面熔化区域使用激光打底材料,并加热熔化粉末材料,使其与母材表面熔合,从而形成一层薄膜。

该技术将许多先进材料的应用范围扩大到了许多领域,如汽车、航空航天、生物医学、船舶等领域。

本文将介绍激光熔覆工艺的方法和熔覆材料现状。

激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺的基本过程分为四步,包括激光打底、粉末喷覆、激光熔化和涂层成型。

激光打底:激光打底是激光熔覆过程中的第一步。

它利用激光束扫描母材表面,形成一定的几何形状,同时使其表面受热,产生熔融和凝固现象。

利用这种方法,在母材表面形成一层具有一定厚度和均匀性的深度热效应区,为下一步的熔覆服务。

粉末喷覆:在激光打底之后,需要在其表面喷覆熔覆粉末。

喷覆粉末是通过高速压缩空气将熔融粉末流向熔融区域。

熔融区中能量密度较高,对于喷出粉末能够快速地加热并熔化,以形成液态熔池。

激光熔化:在喷覆的粉末被加热并融化后,需要使用激光束扫描熔池,使其迅速加热到足够的温度。

当温度达到熔点时,激光束会引起熔池表面的挥发和冷却。

在过程结束之前,需要确保液态熔池内部完全均匀和冷却到足够的固化温度。

涂层成型:最后一步,是将熔融的粉末涂层冷却之后,形成一层新的涂层。

涂层硬度、耐磨性、抗腐蚀性等机械性能均优于传统的材料表面处理方法。

熔覆材料现状几乎所有的金属和合金都可以用于激光熔覆,但选择终究需要考虑实际应用和其相应性能。

激光熔覆的材料种类繁多,可以分成三类:(1)普通材料:包括铁、镍、铝、钛、铜等。

这些材料的熔点低、导热性能好,因此易于按照需要熔化;(2)特殊材料:如陶瓷材料、热塑性塑料、特殊金属等,其加工难度、工艺控制较为复杂;(3)非金属材料:如玻璃、木材、陶瓷、半导体材料等,这些材料需要特殊的工艺控制才能实现激光熔覆。

总而言之,激光熔覆工艺在材料加工、热喷涂、表面改性等领域均需要广泛应用。

随着该技术的不断发展和创新,相信会有更多更优异的材料出现,来满足不同领域的需求。

激光熔覆标准

激光熔覆标准

激光熔覆标准
激光熔覆是一种表面修复和涂层技术,可以通过将融化的金属材料喷射到工件表面,形成保护层或增加材料硬度。

这种技术被广泛应用于航空航天、能源、汽车和其他工业领域。

激光熔覆的标准主要包括以下几个方面:
1. 材料选择标准:根据具体的应用需求,选择适合的金属材料进行熔覆。

材料应具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。

2. 熔覆层厚度标准:根据工件的使用要求,确定熔覆层的最佳厚度。

通常情况下,熔覆层的厚度应在几百微米到几毫米之间。

3. 熔覆层质量标准:熔覆层应具有均匀的结构和良好的粘结性,没有气孔、裂纹和其他缺陷。

通过材料测试和显微组织分析等手段,对熔覆层的质量进行评估。

4. 熔覆工艺参数标准:根据具体的材料和工件要求,确定激光熔覆的工艺参数,包括激光功率、扫描速度、喷粉量等。

这些参数直接影响熔覆层的质量和性能。

5. 熔覆后热处理标准:熔覆完成后,通常需要进行热处理来改善熔覆层的性能。

热处理的温度、时间和冷却速度等参数应符合标准要求。

根据不同的行业和应用领域,具体的激光熔覆标准可能有所差异。

相关标准组织和机构如ISO、ASTM、AWS等提供了一些相关的标准和指南,可以供参考和遵循。

在实际应用中,还应根据具体情况进行技术评估和质量控制,确保激光熔覆的质量和性能达到要求。

激光熔覆工艺流程培训

激光熔覆工艺流程培训

激光熔覆工艺流程培训
杭州激光熔覆工艺流程培训
一、杭州激光熔覆工艺流程
1、激光熔覆工艺是哪种工艺
激光熔覆工艺是一种机械性的熔覆技术,它使用激光技术熔炼金属和其他材料,然后将这些材料熔炼在某一基体上,从而达到成形的目的。

2、激光熔覆工艺的基本原理
激光熔覆是一种将金属材料熔炼在基体上的制造技术。

它的工作原理是,首先,使用激光技术将金属材料熔炼为熔融液;其次,用精密喷射头向基体部分喷射熔融液,使其熔覆在基体上;最后,熔融液凝固,形成固态熔覆层,完成熔覆加工。

3、激光熔覆的优点
(1)能够制造超细微结构,利用其丝状熔渣化合物成分实现熔覆介质的控制;
(2)可将多种金属材料在目标基体上成形,可有效地增强熔覆件的耐磨性;
(3)熔覆完成后,熔渣粒子质量大小相对均匀,熔渣液体平衡性好,溶解度高;
(4)采用激光熔覆技术,可更加精确地实现贴合分层,并能提高熔覆层的精度和质量。

4、激光熔覆的缺点
(1)激光熔覆工艺要求较高,熔融液的熔点要求相对较高,而且针对不同的材料,需要不同的熔融液;
(2)激光熔覆过程产生的悬浮微粒让工作环境不太安全;
(3)激光熔覆过程有可能会发生波及热传导,不仅会影响熔覆层的质量,还可能引起基体变形;
(4)激光熔覆需要耗费大量能量,工艺过程中,激光能量会直接传递到工件上,产生大量热量,热量的使用比率低。

金属激光熔覆材料制备工艺及表征

金属激光熔覆材料制备工艺及表征

金属激光熔覆材料制备工艺及表征一、概述金属激光熔覆技术是一种旨在制备金属材料表面涂层或进行修复加工的重要技术,该技术以激光束熔化金属粉末形成薄膜或涂层,其成本低、生产效率高、精度高且成品质量好。

本文将阐述金属激光熔覆材料制备工艺及表征方法,旨在提供一些有益的参考。

二、金属激光熔覆技术1. 概念和特点金属激光熔覆技术是一种原理上与金属激光熔融技术相似的技术,但在实际应用中,二者不同。

金属激光熔融技术主要用于制备具有高质量、无缺陷的金属单晶,而金属激光熔覆技术主要是将熔融金属涂覆在其它金属或非金属基材上,形成高质量的表面涂层。

金属激光熔覆技术有如下特点:(1)高温熔融(达到金属的熔点以上),材料熔化后形成一层均匀凝固的涂层,强度高耐磨损。

(2)对基材的影响小,加工量小,不会产生变形和损伤。

(3)单次加工涂层宽度很小(一般在0.1mm以下),可以制备复杂形状涂层。

(4)生产效率高,可以批量生产。

2. 工艺步骤金属激光熔覆技术的工艺步骤主要包括:材料预处理、粉末喷射、激光成形、涂层性能表征等。

(1)材料预处理该步骤主要包括对粉末的清理和筛选,保证粉末的纯度和粒度分布。

(2)粉末喷射粉末喷射机喷射的粉末在激光束的照射下瞬间熔化,附着于基材上,并形成涂层。

(3)激光成形激光成形技术主要是将激光束精确对准喷射头,以高能量密度,瞬间加热粉末,实现涂层的精确成形。

一般来说,激光束照射区域温度会达到2-3倍的金属熔点,可以使粉末熔化成蒸气,即激光蒸发,随着瞬时蒸发形成的气体爆炸,原本处于涂料表面的液态材料会被喷上空间,形成微小的颗粒,其尺寸小于2μm,形成成层的涂层。

涂层的品质与喷射头的稳定性和准确度一致。

(4)涂层性能表征涂层性能表征是对涂层质量的评价,常用的测试指标包括:涂层厚度、硬度、黏着力、抗磨损性、化学稳定性、耐腐蚀性等。

3. 应用场景金属激光熔覆技术在工业制造领域应用广泛,如航空、航天、汽车工业、电子、机械制造、建筑等。

激光熔覆工艺流程详细介绍

激光熔覆工艺流程详细介绍

激光熔覆工艺流程详细介绍激光熔覆工艺流程详细介绍激光熔覆工艺是一种现代先进的表面修复和涂敷技术,它利用激光束将高温能量输入到工件表面,使其熔化并与涂敷材料相结合,从而实现了对工件表面的修复和再涂覆。

在工业制造领域,激光熔覆工艺广泛应用于提高工件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,同时也可用于修复损坏的零件表面。

激光熔覆工艺流程可以大致分为以下几个步骤:1. 表面准备:在进行激光熔覆之前,首先需要对工件表面进行准备,确保其清洁、平整和无瑕疵。

通常采用砂轮磨削、喷砂或化学清洗等方法对表面进行处理。

2. 涂敷材料选择:根据工件的使用要求和表面修复或改性的目的,选择适合的涂敷材料。

涂敷材料通常是一种粉末或线材形式的合金材料或陶瓷材料。

3. 激光参数设置:根据涂敷材料的性质和所需的涂层特性,设置适当的激光参数。

激光功率、扫描速度和激光束直径等参数的选择将直接影响到涂层的质量和性能。

4. 激光熔覆过程:将激光束聚焦到工件表面的待涂覆区域,使其熔化并与涂敷材料相互作用。

熔化的工件表面将与涂敷材料中的元素相混合,形成新的涂层结构。

5. 涂层质量检测:在激光熔覆完成后,对涂层进行质量检测。

常用的检测方法包括金相显微镜观察、断口分析、硬度测试和粗糙度测量等。

6. 后处理和加工:根据涂层的用途和要求,进行必要的后处理和加工工艺。

常见的后处理方法包括热处理、喷砂、研磨和抛光等。

激光熔覆工艺具有许多优点,包括高能量密度、精密控制和局部加热等。

相比传统的涂敷和修复技术,它能够实现更高的涂敷效率和更好的涂层质量。

激光熔覆还可以实现多层涂覆和复杂几何形状的修复,提供了更多的设计自由度。

然而,激光熔覆工艺也存在一些挑 challenge。

涂敷材料的选择和参数设置需要详细的材料知识和工艺经验。

激光熔覆过程中的热效应可能会导致涂层和工件的应力积累,从而影响涂层的结构和性能stability。

激光熔覆设备的投资和运维成本较高,限制了其在某些领域的广泛应用。

机械制造激光熔覆技术

机械制造激光熔覆技术

机械制造激光熔覆技术激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术,广泛应用于机械制造领域。

它通过激光束的照射与金属基体之间的化学反应,使金属材料熔化并与基体表面发生冶炼,从而在工件表面形成坚固耐磨的涂层。

本文将从激光熔覆技术的原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。

一、激光熔覆技术的原理激光熔覆技术是利用高能量密度的激光束对工件表面进行熔化处理,通过熔化的金属材料与基体的冶炼反应,使其粘附于工件表面形成一层坚固的涂层。

激光束的高能量密度使得工件表面温度迅速升高,达到熔点以上,而激光束的高向心性能降低了能量散失,从而实现了高效的熔化和冶炼过程。

二、激光熔覆技术的应用1. 抗磨涂层制备激光熔覆技术在制备抗磨涂层方面具有独特的优势。

通过选择不同种类的熔覆材料,可以制备出具有不同性能特点的涂层,如高硬度、低摩擦系数的涂层,具有良好的抗磨损性能,能够显著延长零部件的使用寿命。

2. 高温耐蚀涂层制备激光熔覆技术还可以制备高温耐蚀涂层,提高工件在高温、腐蚀环境下的使用寿命。

这种涂层具有良好的防氧化性能和耐蚀性能,可以有效防止工件表面的氧化和腐蚀损坏,提高工件的稳定性和可靠性。

3. 修复和再制造激光熔覆技术还可以用于工件修复和再制造领域。

通过在受损部位进行局部熔覆修复,可以恢复工件原有的形状和性能,减少资源浪费;而通过再制造,可以将废旧零部件重新加工熔覆,使其具备新的使用价值,节约资源并减轻环境污染。

三、激光熔覆技术的未来发展1. 材料选择与研发目前激光熔覆技术主要应用于金属材料,未来有望扩展到其他材料的熔覆领域,如陶瓷材料和复合材料。

这将为制造业带来更多的应用领域和发展机会。

2. 改善熔覆质量尽管激光熔覆技术已经在制造业得到了广泛应用,但仍存在一些局限性,如熔覆层与基体间的结合强度、涂层内部的裂纹等。

未来的研究应该致力于改善熔覆质量,提高涂层的性能稳定性,以满足更高的工业需求。

3. 激光熔覆设备研发激光熔覆技术的发展也离不开设备的支撑。

激光熔覆的工艺介绍以及应用情况

激光熔覆的工艺介绍以及应用情况

激光熔覆的工艺介绍以及应用情况
熔覆工艺:激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类,即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。

预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用。

同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。

熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料。

预置式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。

同步式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理。

按工艺流程,与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。

激光熔覆的应用情况,其主要应用于两个方面:
一,对材料的表面改性,如燃汽轮机叶片,轧辊,齿轮等;
二,对产品的表面修复,如曲轴,转子,模具等。

激光熔覆粉末选用讲解PPT学习教案

激光熔覆粉末选用讲解PPT学习教案
图3 是润湿角与润湿性的关系
Ni元素可以提高粉末的润湿性
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激光熔覆粉末选用原则
五、 应具有良好的熔覆工艺性,如良好的造渣、除气、隔气 性能;
1、自熔性合金粉末应用广泛,含有B、Si,具有脱氧除气、 造渣等功能 2、其脱氧产物应形成比重小、熔点低的熔渣覆盖在液态 金属表面,对表面起保护作用,以防止产生夹渣、气孔、 氧化等缺陷
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激光熔覆粉末选用原则
三、粉末材料的热膨胀系数、导热性应尽可能地与工件材料 相接近,以减少熔覆层中的残余应力;
(a)
(b)
(c)
图2 膨胀系数与变形的关系
(a):热膨胀系数接近 (b):熔覆层膨胀系数大 (c):基体膨胀系数大
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激光熔覆粉末选用原则
四、具有良好的润湿性,润湿性与表面张力有关,表面张力 越小,润湿角越小,液态流动性越好,易于得到平整光滑的 熔覆层;
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激光熔覆粉末选用原则
六、 合金粉末的熔点不宜太高也不宜过低。 1、粉末熔点低,液态流动性愈好,愈易控制熔覆层的稀 释率,对获得平整光滑、质量好的熔覆层有利。 2、但粉末熔点太低,易使熔覆层过烧;
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小结
激光熔覆粉末选用原则: 1、根据应用场合选择粉末体系 2、根据所需流动性选择不同形状、粗细粉末 3、粉末与基体热膨胀系数尽可能接近 4、粉末需一定的润湿性 5、粉末具有较好的熔覆工艺 6、粉末熔点适中
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作业思考题
1、激光熔覆合金粉末的选用要遵循哪些原则? 2、进行纳米粉末的激光熔覆时,是否可以采用同轴送粉? 为什么?
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激光熔覆粉末选用讲解
会计学
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激光熔覆工艺

激光熔覆工艺

激光熔覆工艺是一种利用激光束将金属粉末熔化并喷射到基材表面形成涂层的工艺。

它通常用于提高材料的表面性能,增加抗磨损、抗腐蚀、耐高温等特性。

以下是激光熔覆工艺的一般步骤:
准备工作:准备待熔覆的基材,包括清洁、除油、打磨或预热等步骤,以确保基材表面的干净和良好的附着性。

选取合适的金属粉末:根据所需的涂层性能,选择合适的金属粉末,如不锈钢、镍合金、钴基合金等。

金属粉末的粒径和成分对涂层质量和性能起着重要作用。

激光熔覆:使用高能量密度的激光束,将金属粉末熔化并喷射到基材表面。

激光束在金属粉末上聚焦产生高温,使其瞬间熔化并与基材表面融合。

涂层形成:熔化的金属粉末在激光束的作用下形成涂层,与基材表面冷却结合。

涂层的厚度和结构可以通过调整激光熔覆参数(如功率、扫描速度等)来控制。

涂层处理:根据需要,对涂层进行后续处理,如热处理、表面抛光、机加工等,以达到所需的最终性能和外观。

激光熔覆工艺具有高精度、快速、可控性好等优点。

它可以应用于多种材料和复杂形状的涂层制备,如机械零件、航空航天部件、汽车发动机部件等。

激光熔覆涂层具有优异的粘附力和耐磨性,可提高零部件的使用寿命和性能。

碳化钨激光熔覆工艺-概述说明以及解释

碳化钨激光熔覆工艺-概述说明以及解释

碳化钨激光熔覆工艺-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳化钨激光熔覆工艺是一种先进的表面改性技术,通过使用激光束将碳化钨材料熔化并迅速冷却,将其熔覆在基体材料表面,形成一层坚硬且具有优异性能的涂层。

碳化钨激光熔覆工艺在材料加工领域具有广泛的应用前景。

碳化钨作为一种耐高温、耐磨、耐腐蚀的材料,在机械制造、航空航天、能源等领域有着重要的地位。

然而,由于其本身的脆性和难加工性,碳化钨的应用受到了一定的限制。

而碳化钨激光熔覆工艺通过将碳化钨材料熔化后迅速冷却固化,使其与基体材料牢固结合,从而克服了碳化钨材料的脆性和难加工性问题,为碳化钨的应用提供了新的途径。

碳化钨激光熔覆工艺具有许多优点,首先是高能量密度的激光束可以在非常短的时间内将碳化钨材料瞬间加热到高温并快速冷却,从而使熔覆层的晶粒细小、致密度高、化学成分均匀。

其次,碳化钨激光熔覆工艺具有较低的热输入和局部热影响区,可以最大程度地减少基体材料和熔覆层的热变形和热应力,从而保证了涂层的牢固性和耐磨性。

此外,碳化钨激光熔覆工艺还具有高效、精确、可控的特点,可以根据不同的应用需求,选择合适的工艺参数和材料组合,实现定制化的涂层设计。

尽管碳化钨激光熔覆工艺具有众多优势,但也存在一些局限性。

首先,激光设备昂贵,操作和维护成本较高,限制了碳化钨激光熔覆工艺的推广和应用。

其次,由于碳化钨的高熔点和热导率较高,可能导致熔覆过程中产生的温度梯度较大,进而影响涂层的质量和性能。

此外,碳化钨激光熔覆工艺的应用范围还需要进一步扩展和深入研究,以满足不同领域对于涂层性能的需求。

总之,碳化钨激光熔覆工艺作为一种先进的表面改性技术,具有优异的性能和广泛的应用前景。

随着激光技术的不断进步和工艺参数的优化,碳化钨激光熔覆工艺将会在材料领域中扮演更加重要的角色。

文章结构部分的内容可以包括以下几个方面的描述:1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:引言、正文和结论。

在引言部分,首先对碳化钨激光熔覆工艺进行概述,介绍其在材料加工领域中的重要性和应用前景。

风电激光熔覆技术方案

风电激光熔覆技术方案

风电激光熔覆技术方案
风电激光熔覆技术方案是利用激光技术来对风电设备表面进行熔覆处理,以提升其表面硬度和抗腐蚀性,延长使用寿命,提高发电效率。

本方案主要包括材料选择、熔覆工艺和质量控制三个方面。

1.材料选择
风电设备在使用过程中受到气候变化和海洋环境的侵蚀,因此熔覆材料需要具备抗腐蚀性和耐磨性。

一种常用的材料是镍基合金,具有出色的耐蚀性和高温性能。

此外,钢基、钛基等合金材料也可以根据具体情况进行选择。

2.熔覆工艺
激光熔覆工艺是将粉末材料熔化喷射到基材表面,形成一层致密的涂层。

熔覆过程中需要控制激光功率、扫描速度和熔覆层厚度等参数,以保证熔覆层的质量。

根据风电设备不同部位的需求,可以采用不同的熔覆工艺,如等离子激光熔覆、光纤激光熔覆等。

3.质量控制
为保证熔覆层的质量,需要进行质量控制。

这包括在熔覆前对基材进行表面处理,如除锈、喷丸等,以提高涂层与基材的结合强度;同时,在熔覆过程中需要监测激光功率及扫描速度,并对涂层进行显微组织观察和化学分析,以确保熔覆层的致密性和化学成分符合要求。

该方案的优点是能够在保护风电设备基材的情况下提供高硬度
和高耐蚀性的表面涂层,延长使用寿命,提高发电效率;同时,激光熔覆技术具有高效、精确的特点,能够实现对不同部位的定向熔覆,降低材料浪费。

需要注意的是,风电激光熔覆技术方案在实施时需要考虑设备的安全性和稳定性,对激光功率、扫描速度等参数进行精确控制,以避免对设备造成不良影响。

同时,需要对熔覆层进行有效的质量检测和监控,以确保其性能符合要求。

激光熔覆图文讲解

激光熔覆图文讲解

激光熔覆-图文讲解————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:一、激光熔覆的原理激光溶覆是利用高能激光束辐照,通过迅速熔化、扩展和凝固,在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料,构成一种新的复合材料, 以弥补基体所缺少的高性能。

能充分发挥二者的优势, 克服彼此的不足。

可以根据工件的工况要求,熔覆各种 (设计) 成分的金属或非金属,制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面覆层。

通过激光熔覆,可在低熔点材料上熔覆一层高熔点的合金,亦可使非相变材料(AI 、Cu 、Ni等) 和非金属材料的表面得到强化。

在工件表面制备覆层以改善表面性能的方法很多, 在工业中应用较多的是堆焊、热喷涂和等离子喷焊等,与上述表面强化技术相比, 激光熔覆具有下述优点:(1 )熔覆层晶粒细小, 结构致密,因而硬度一般较高, 耐磨、耐蚀等性能亦更为优异。

(2 )熔覆层稀释率低, 由于激光作用时间短,基材的熔化量小,对熔覆层的冲淡率低(一般仅为5%-8%) ,因此可在熔覆层较薄的情况下, 获得所要求的成分与性能,节约昂贵的覆层材料。

(3 ) 激光熔覆热影响区小,工件变形小, 熔覆成品率高。

(4 ) 激光熔覆过程易实现自动化生产,覆层质量稳定, 如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节,这在其他工艺中是难以实现的。

由于激光熔覆的上述优点, 它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景,已成为当今材料领域研究和开发的热点。

ﻫﻫ激光熔覆技术应用过程中的关键问题之一是熔覆层的开裂问题,尤其是大工件的熔覆层, 裂缝几乎难以避免, 为此,研究者们除了改进设备, 探索合适工艺,还在研制适合激光熔覆工艺特点的熔覆用合金粉末和其他熔覆材料。

二、激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺方法有两种类型:ﻫﻫ1、二步法(预置法)该法是在激光熔覆处理前, 先将熔覆材料置于工作表面,然后采用激光将其熔化,冷凝后形成熔覆层。

激光熔覆工艺方法以及熔覆材料现状-模板

激光熔覆工艺方法以及熔覆材料现状-模板

激光熔覆工艺方法以及熔覆材料现状激光熔覆技术的研究始于20世纪70年代,美国AVCO公司就汽车发动机许多易磨损件进行了激光熔覆技术的研究。

按熔覆材料的供给方式不同,激光熔覆工艺方法分为两种:激光熔覆合金预置法和合金同步送粉法。

熔覆材料的加入形式通常有粉末、丝材、板材三种,其中以粉末的形式最为常用。

关键词:激光熔覆,工艺方法,熔覆材料1. 激光熔覆技术激光熔覆技术的研究始于20世纪70年代, 美国AVCO公司就汽车发动机许多易磨损件进行了激光熔覆技术的研究。

1981年英国公司成功在喷气发动机叶片上涂覆钴基合金面并显着提高了其耐磨性。

由于这一新技术具有巨大的发展潜力,并能产生较大的经济效益,因此,在生产中获得了广泛推广及应用。

激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。

激光熔覆是在基体上添加不同成分的材料,利用高能激光束辐照基体,熔覆粉末和基体形成一薄层,这一薄层快速熔化并凝固成形,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,可以制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面保护涂层。

2. 激光熔覆工艺方法按熔覆材料的供给方式不同,激光熔覆工艺方法分为两种:激光熔覆合金预置法和合金同步送粉法。

科技论文。

合金预置法合金预置法是在基体的表面上通过一些方法将预涂材料置于其上,然后采用高能激光束辐照,涂层表面吸收能量使熔覆部位迅速升温、气化和熔化,激光束离开后,熔覆层与基体呈现良好的冶金结合。

熔覆材料的加入形式通常有粉末、丝材、板材三种,其中以粉末的形式最为常用。

预置法一般包括粘结法和热喷涂法。

对于粉末类材料,预置的两种方法都可以。

热喷涂主要优点是喷涂效率高、容易控制沉积厚度的均匀性,且与基材接合牢固,这种方法不足之处是粉末利用率低,受工件形状限制和成本相对较高。

粘接法是利用粘结剂,在基底材料的表面上,将粉末调和成膏状涂上,这种方法的不足之处在于效率低,很难得到厚度均匀的涂层,可能会妨碍熔化或引起过渡稀释;同时由于沉积层的导热性不好,会消耗更多的能量;通常仅对熔覆面积较小的工件适用,这种方法在实验室里采用。

激光熔覆的工艺参数

激光熔覆的工艺参数

激光熔覆的工艺参数包括:
1.激光功率P:表示单位时间内激光器输出的能量,单位是W。

高速激光熔覆一般采用KW级激光器。

2.光斑形状:分为圆形和矩形两种,影响着熔覆效果和成形质量。

用户应根据加工对象的特点选择使用。

3.光斑大小:是指光束被扫描到基板表面的面积,主要影响光功率密度,即单位面积的光能。

相同功率条件下,光斑尺寸越小,光功率密度越大。

4.加工距离:也叫搭接率,是指激光熔覆时,激光束从熔池中吸收热量所需的距离。

实际加工中,光斑距离一般控制在3-5 mm范围内,可获得
良好的熔覆层质量。

5.扫描速度V:表示激光扫描的速度,单位是mm/s。

6.光斑直径D和铺粉层厚H:影响着熔覆层的质量和性能。

在某一具体的工艺中,激光能量密度可以通过公式E=P/DVH计算得出,单位为J/mm³。

在实际应用中,需要根据具体的熔覆材料和基材、熔覆层厚度、熔覆效果等因素来选择合适的工艺参数。

请注意,以上参数仅供参考,具体参数需要根据实际情况进行调整和优化。

《激光熔覆修复模具技术工艺规范》

《激光熔覆修复模具技术工艺规范》

《激光熔覆修复模具技术工艺规范》激光熔覆修复模具技术是一个工艺流程系统。

首先,应根据制品的服役条件或失效分析,确定对涂层的性能要求,据以选择恰当的熔覆合金材料和工艺。

然后、实施激光熔覆工序施工,包括:基体的表面预处理,激光熔覆工艺及精加工,熔覆层质量检验。

每道工序都必须严格按操作规程进行,检验合格,方能进行下一道工序.一熔覆层系统设计1。

1 确定对熔覆层的功能尺寸要求应确切了解欲激光熔覆模具的服役条件,或制品在使用过程中的失效原因,确定对熔覆层的功能尺寸要求.1.2熔覆层材料的选择只有熟悉并掌握丰富、全面的材料科学知识,才能做到正确合理地进行熔覆层系统设计,选择熔覆层材料。

有关这方面的资料,可参考“机械制造工艺材料技术手册"第九篇“热喷涂材料技术手册”(机械工业出版社,1993,第一版)。

1.3 激光熔覆工艺选择激光熔覆工艺的确定,应根据熔覆层材料的熔点、热导率、耐热震性及熔覆层与模具基体的结合强度要求,结合生产效率、成本等综合考虑。

二激光熔覆修复模具的基本程序激光熔覆修复模具操作基本程序如下表:三激光熔覆修复工艺正确的激光熔覆工艺参数。

应使被熔覆的合金粉末均匀熔覆到经预处理的基体表面上,形成优质涂层。

激光熔覆修复工艺参数的选择对激光熔覆修复过程、熔覆修复件的综合性能有着直接的重要影响.激光熔覆层的质量除了受熔覆材料和基体材料的熔点、导热系数、热膨胀系数、密度等物理性质和相互之间的化学匹配性制约之外,主要取决于激光参数(输出功率、光斑形状和尺寸、光束输出模式)和工艺参数(扫描速度、预置粉层厚度、搭结率、预热温度及保护气体等)。

3.1 基材熔覆表面预处理表面预处理是为了除掉基材熔覆部位的污垢和锈蚀,使其表面状态满足后续的前置熔覆材料或者同步供料熔覆的要求,主要包括喷涂表面的预处理和非喷涂表面的预处理.①喷涂表面的预处理。

基材表面常用火焰喷涂或者等离子喷涂,因此需要进行去油和喷砂处理。

去油一般用加热法,即基材表面加热到300-450℃左右去油;也可用清洗剂去油,常用的清洗剂包括碱液、三氯乙烯、二氯乙烯等。

耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺

耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺

耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺激光熔覆陶瓷是一种先进的表面修饰技术,可在耐热钢表面形成一层致密的陶瓷涂层,提高耐磨、耐蚀和耐高温性能。

本文将介绍耐热钢表面激光熔覆陶瓷的工艺及其影响因素。

激光熔覆陶瓷是利用高能激光束对陶瓷粉末进行快速热源作用,将陶瓷粉末和基体材料表面熔融在一起,形成致密、结合强度高的涂层。

激光照射时,陶瓷粉末在激光束作用下迅速升温,熔化后与基体材料混合,涂层冷却后形成均匀的陶瓷涂层。

1. 基体材料准备:首先需要对耐热钢表面进行除油、除锈等预处理,确保基体表面清洁、均匀。

2. 陶瓷粉末喷涂:将预先选定的陶瓷粉末通过特定喷涂设备均匀喷洒到准备好的基体表面上。

3. 激光照射:使用高能激光束对陶瓷粉末进行熔覆,通过调整激光参数和熔覆速度,确保涂层熔融均匀、结合牢固。

4. 冷却固化:熔覆完成后,待涂层冷却固化后形成致密的陶瓷涂层。

5. 表面处理:对涂层进行抛光、清洗等工艺处理,提高表面质量。

1. 激光参数:激光功率、照射时间、光斑大小等参数对熔覆质量和涂层性能有显著影响。

2. 陶瓷粉末特性:陶瓷粉末粒度、成分、形状等对涂层的组织结构和性能起到关键作用。

3. 熔覆速度:熔覆速度决定了熔融温度和深度,对涂层的密实性、结合强度有重要影响。

4. 基体材料性能:耐热钢表面的化学成分、硬度、表面粗糙度等对涂层附着力和结合强度有影响。

5. 环境条件:温度、湿度等环境条件对涂层熔覆过程和质量稳定性有一定影响。

1. 提高材料表面性能:耐热钢表面激光熔覆陶瓷可有效提高材料的耐磨、耐蚀和耐高温性能,延长设备使用寿命。

2. 精密加工应用:激光熔覆陶瓷技术可用于精密机械零件、模具等表面的修复和加工,提高工件的耐磨性和使用寿命。

3. 航空航天领域应用:在航空航天等高端领域,耐热钢表面激光熔覆陶瓷技术可用于发动机零件、高温叶片等材料的表面改性,提高其耐高温、耐腐蚀性能。

耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺是一种先进的表面修饰技术,具有广泛的应用前景。

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2、要提高激光熔覆的工作效率,应提高哪些工艺参数?
流量及预涂层厚度等。
(4)处理条件:激光功率、光斑形状、扫描速度、光斑直径、
各种气体、气流及流向、运动合成方式等。
总结:选择什么激光器,在什么基体上采用怎么样的工艺熔覆什么材料
激光系统
激光器的选择
1、CO2激光器
2、YAG激光器 3、半导体激光器
4、光纤激光器
大功率半导体激光器具有体积小,重量轻,效率高,寿命长,
激光熔覆工艺选择
课程:激光表面改性技术
主讲教师:林继兴
激光熔覆工艺选择
教学目标 通过本次课程的学习,掌握激光熔覆工艺选择依据及 步骤
激光熔覆工艺选择
决定激光熔覆工艺的影响因素:
(1)激光系统:光束模式、振荡方式、波长、输出特性、功
率的稳定性、模式稳定性、发散度等。 (2)基体材料:化学成分、几何尺寸、几何形状、表面状态、 原始组织等。 (3)熔覆材料:化学成分、粉末粒度、供给方式、供给量、
改变单因素选择最佳值,再采用正交试验,减少工艺试验,确定最 佳值。
小 结
1、激光熔覆工艺选择包括:激光系统、基体材料、熔覆材料
和处理条件等,简单的说就是选择什么激光器,在什么基体上
采用怎么样的工艺熔覆什么材料。 2、这些因素相互影响、相互制约,应综合考虑。
作业思考题
1、决定激光熔覆工艺的影响因素有哪些?
熔化所引起的稀释作用。 3、综合考虑粉末的熔点、流动性、润湿性等,决定采用何种送 料方式,是否采用气体保护等。
处理条件
正确选择激光功率(P)、扫描速度(v)、光斑直径(D)和送粉量(Rp)
扫描速度越快,光斑直径越大、送粉量越多,熔覆效率越高,但 是需要的激光功率也要随之增加。
这些因素相互影响。决定工艺参数前,可以先预定其他工艺不变,
波长短,金属吸收率高及性价比高等优点,比较适合于激光熔覆。
尤其是宽光斑成分稳定、组织均匀是保证熔覆质量(裂纹、 气孔)关键因素之一; 2、几何尺寸、形状决定需要采用什么样的工装。
图1 球阀激光熔覆定位工装
熔覆材料
1、根据熔覆后要达到的性能选择熔覆材料
2、为了获得成分与熔覆材料相近的熔覆层,必须尽量避免基材
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