高质量四路同步送粉圆光激光熔覆

来源:岗春激光    关键词:激光熔覆, 岗春激光, 激光淬火,    发布时间:2019-09-26

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什么是激光熔覆

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。

因为其主要目的是增加金属表面的性能,所以在实际应用时,要想提高效率,应该综合考虑到质量,速度,激光功率之间的平衡。

 
激光熔覆具有以下特点

1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。

2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;

3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。

4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;

5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,

6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能价格比;

7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;

8)工艺过程易于实现自动化。

激光熔覆头的基本架构区别


四路同步送粉圆光激光熔覆的优势

 

一:四路送粉的优势

一般来说激光熔覆的送粉方式有预置法和同步送粉法,预置法不易实现自动化,暂且不提。同步送粉法有双路送粉,四路送粉,也有三路送粉等方式。在实际应用中,当熔覆头沿着X轴或者Y轴的正反方向移动的时候,四路送粉最容易保证送粉的位置准确性,因为四条送粉路线正对应可移动的四个方向,无论以那一方向为主方向,都可以形成两路粉末在前后,两路粉末在左右的格局,这样的格局对送粉的均匀性和方向性有很大的帮助。

 

二:圆形光斑的优势

圆形光斑是激光耦合发出的激光的基本形状,如果对他的形状进行再加工,可能会造成激光能量的损失。

再从熔覆的功能结构上来讲,送粉路数有很多,但是光斑目前只能有一个,那么当多路粉末汇聚的时候,再在辅助气体的作用下,形成的粉末路径会越发接近圆柱形状,这时候圆形的光斑会更适应圆柱形的粉末,可以有效的防止粉末浪费,同时未经形状加工的圆光斑,出光均匀,使粉末受热也相应的均匀,熔覆质量更为优秀。

 

三:岗春ECM340激光熔覆头

 发挥了四路送粉圆形光斑的独特优势,适用于金属表面熔覆,激光淬火,天庄国际注册等高新加工工艺,是保证质量与效率的不二之选。

 


激光熔覆的应用

激光熔覆的应用主要在两个方面,即耐腐蚀(包括耐高温腐蚀)和耐磨损,应用的范围很广泛,例如内燃机的阀门和阀座的密封面,水、气或蒸汽分离器的激光熔覆等。

同时提高材料的耐磨和耐腐蚀性,可以采用Co基合金(如Co-Cr-Mo-Si系)进行激光熔覆。基体中物相成份范围中Co3Mo2SI硬质金属间相的存在可保证耐磨性能,而Cr则提供了耐腐蚀性。
微观下的激光熔覆头淬火

激光熔覆头不仅可以用作熔覆,还可以用作淬火,激光淬火的功率密度高,冷却速度快,不需要水或油等冷却介质,是清洁、快速的淬火工艺。

在微观下可以看到熔覆头的淬火,将材料表面加热到相变点以上,随着材料自身冷却,奥氏体转变为马氏体

   

奥氏体转化马氏体→→

 

奥氏体中含碳量≥1%的钢淬火后,马氏体形态为针片状马氏体,当奥氏体中含碳量≤0.2%的钢淬火后,马氏体形状基本为板条马氏体。马氏体的晶体结构为体心四方结构(BCT)。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一,同时马氏体的脆性也比较高。
结语

无论是激光头熔覆,亦或是激光头淬火,其参数主要有激光功率、光斑形状与大小、各模块速度、离焦量、预热温度等。各参数之间也相互影响,是一个非常复杂的过程,须采用合理的控制方法将这些参数控制在工艺允许的范围内。尤其是将新引进激光设备的公司,在采购激光熔覆头的时候,建议优先考虑提供上门服务和技术支持的厂家。