產品知識

  • 2022-04-19

    超高速激光熔覆技術的優勢

    目前,零件的耐蝕、耐磨涂層主要是通過硬鉻的電鍍、熱噴涂、或其它堆焊技術來修復。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化,并快速凝固后形成稀釋度極低,與基體成冶金結合的表面涂層,顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法,從而達到表面改性或修復的目的,既滿足了對材料表面特定性能的要求,又節約了大量的貴重元素。

    一、熔覆效率高 激光熔覆技術

    傳統激光熔覆過程中熔覆線速度一般為1-20mm/s,熔覆效率一般為0.15㎡/h,而高速熔覆線速度可達300-1000mm/s,熔覆效率可達0.5-2㎡/h,效率比常規激光熔覆提高3-10倍。

    二、機成本低

    傳統熔覆制備所得涂層后續機的步驟包括粗車及精磨兩步,而高速熔覆所制備的涂層機加余量較少,表面光亮,只需進行精磨即可,這在程度上的節約了成本(材料費用、機加費用、時間成本)。

    三、涂層致密、平整

    高速熔覆單層厚度可達0.15mm,同時通過調整工藝參數涂層厚度在0.15-0.5mm(單層)可調。涂層厚度主要與熔覆速度及送粉量等工藝參數有關。

    四、熱輸入小

    高速熔覆對工件的熱輸入小,工件熱變形小,可用于薄壁件、小型件。傳統熔覆過程中,大部分激光能量集中作用在基材及已熔覆層上,此時由于熱膨脹不匹配性等材料物理性能的作用,易在涂層內部造成應力集中,對于部分硬度較高的涂層,易在熔覆過程中發生開裂現象。而在超高速熔覆過程中,80%的激光能量作用于粉末中,故而基材的形變涂層內部殘余應力較少涂層不易開裂。

    五、冶金結合

    超高速熔覆可實現基體與合金層冶金結合。通過拉斷試驗與600噸壓機結果顯示均無分層及剝落。

    六、稀釋率低,變形小

    稀釋率較大,基材中大量元素向上擴散,從而影響涂層整體性能(硬度、耐蝕性)的問題一直是激光熔覆的一大難點,例如45#鋼表面制備高硬度涂層時,易出現涂層硬度降低的現象。而這些問題在高速熔覆中就會發生,這是因為高速熔覆的稀釋率遠遠低于傳統熔覆,大量的能量集中于粉末上,基材內部的元素沒有足夠的熱驅動力向涂層內部擴散。

    七、材料適用范圍廣

    激光功率密度大,可熔覆高熔點粉末材料,也可實現銅、鋁、鈦等有色金屬材料的表面強化。

    激光熔覆主要應用于對材料的表面改性(軋輥、齒輪)、對產品的表面修復(轉子、齒輪)和原型制造三個方面。通過持續的技術優化,該技術可廣泛應用于煤炭、冶金、海洋平臺、造紙、民用家電、汽車、船舶、石油、航空航天行業。

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