激光熔覆的應(yīng)用與前景

進入20世紀80年代以來，激光熔覆技能得到了敏捷的開展，已成為國內(nèi)外激光表面改性研究的熱點。激光熔敷技能具有很大的技能經(jīng)濟效益，廣泛應(yīng)用于機械制造與修理、汽車制造、紡織機械、航海與航天和石油化工等領(lǐng)域。

激光熔覆技能現(xiàn)已取得一定的成果，正處于逐步走向工業(yè)化應(yīng)用的起步階段。今后的開展前景主要有以下幾個方面：

（1）激光熔覆的基礎(chǔ)理論研究。

（2）熔覆材料的設(shè)計與開發(fā)。

（3）激光熔覆設(shè)備的改善與研制。

（4）理論模型的樹立。

（5）激光熔覆的快速成型技能。

（6）熔覆進程控制的自動化 影響激光熔覆質(zhì)量的因素有哪些？截齒激光熔覆設(shè)備

激光熔覆在石礦、化工、冶金、電力、水泥等機械設(shè)備行業(yè)中，隨著設(shè)備的長期使用和老化，如燃機轉(zhuǎn)子軸頸和葉片、軋輥軸頸、鋼廠的牌坊、等，出現(xiàn)局部損壞而需要修復(fù)。激光熔覆技術(shù)，這些大型構(gòu)件失效模式主要有內(nèi)部金屬零部件的碎裂和開裂等、磨損或腐蝕嚴重至局部剝落等。這些零部件均不同程度地承受著燃氣高溫高壓的考驗，長期經(jīng)受著腐蝕介質(zhì)的作用，以及由體積負荷引起的機械應(yīng)力作用，并且可以發(fā)現(xiàn)損傷多數(shù)發(fā)生在表面或者從表面開始，因此提高零部件表面性能對延長零部件使用壽命具有重要的作用，同時經(jīng)過周期性檢修及時發(fā)現(xiàn)的表面受損部位，還可以通過表面再制造技術(shù)對其進行補救。對于燃氣輪機和蒸汽輪機來說，失效部位常發(fā)生在熱端部件，如轉(zhuǎn)子、葉片和噴嘴。其發(fā)生在葉片根部的斷裂是不可修復(fù)型，而發(fā)生在葉片頂端面或根部的損傷便可通過修復(fù)后實現(xiàn)再利用。再者，用于發(fā)電機組的葉片往往造價極高，將修復(fù)后的葉片重裝再利用，將很大地降低電廠的發(fā)電成本。廣東汽車激光熔覆可能出現(xiàn)的問題鋼廠汽輪機轉(zhuǎn)子激光熔覆激光修復(fù)再制造加工.

從昆山質(zhì)子激光當前激光熔覆的應(yīng)用情況來看，其主要應(yīng)用于三個方面：

對材料的表面改性，如燃汽輪機葉片，軋輥，齒輪等；

對產(chǎn)品的表面修復(fù)，如轉(zhuǎn)子，模具等。有關(guān)資料表明，修復(fù)后的部件強度可達到原強度的90%以上，其修復(fù)費用不到重置價格的1/5，更重要的是縮短了維修時間，解決了大型企業(yè)重大成套設(shè)備連續(xù)可靠運行所必須解決的轉(zhuǎn)動部件快速搶修難題。另外，對關(guān)鍵部件表面通過激光熔覆超耐磨抗蝕合金，可以在零部件表面不變形的情況下很大程度提高零部件的使用壽命；對模具表面進行激光熔覆處理，不僅提高模具強度，還可以降低2/3的制造成本，縮短4/5的制造周期。

齒輪軸的激光修復(fù)

       ● 激光熔覆制備功能梯度原位自生顆粒增強金屬基復(fù)合材料顆粒增強相析出、長大和強化的熱力學和動力學模型的建立。

       ● 顆粒增強相形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能和復(fù)合的仿生設(shè)計和尺寸、數(shù)量、分布的控制技術(shù)。

       ● 涂層成分、組織和性能梯度控制的原理、關(guān)鍵因素和工藝方法的研究。

       ● 宏觀、微觀界面的觀察、分析控制和表征；功能梯度原位自生顆粒增強金屬基復(fù)合材料常規(guī)性能的分析和檢測以及不同工況下的磨損行為及失效機制。

       這些研究內(nèi)容的突破，有可能解決涂層與基體相容性不匹配，易于產(chǎn)生裂紋的問題，促進激光熔覆技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬。 激光表面修復(fù)技術(shù)的原理.

一、激光熔覆特點

1. 技術(shù)特點

激光熔覆重要特點是熱量集中，加熱快冷卻快熱影響區(qū)小，特別對不同材質(zhì)之間熔融有著其它熱源無法比擬的特點，也正是這一特殊的加熱和冷卻過程，在熔鑄區(qū)域產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)也不同于其它熔覆（噴焊·堆焊·普通焊接等）手段，甚至可以產(chǎn)生非晶態(tài)組織，特別是脈沖激光更為明顯。這就是所謂激光熔覆不變形無退火的原因。但我以為這只是從工件整體宏觀講，而當你對熔覆層和熱影響區(qū)進行微觀分析時，你會看到另一種景象，這一點我將在后面講到。

2. 設(shè)備特點

激光熔覆目前國內(nèi)采用采用兩種機型；CO2激光器，YAG激光器。前者為連續(xù)輸出，熔覆用機一般在3KW以上；YAG激光為脈沖輸出，一般在600W左右。對于設(shè)備，一般使用者很難吃透，嚴重依賴生產(chǎn)方的服務(wù)，購買價格昂貴，維護成本、零部件價格很高，再加上設(shè)備穩(wěn)定性和耐受性與國外比較普遍都有差距。

3. 工藝特點

前期處理：激光熔覆一般只需將工件打磨干凈，除油，除銹，去疲勞層等，比較簡單。

第二送粉：CO2激光器功率較大，一般用氬氣送粉；YAG激光功率小，一般用自然落粉的方式。這兩種方式在熔覆時都基本在水平位置形成熔池，傾斜稍大粉末便不能正常送達，激光的使用范圍受到限制，特別是YAG激光器。

石油鉆桿昆山質(zhì)子激光設(shè)備激光熔覆機性能特點.山東石油鉆具激光熔覆廠家排名

激光熔覆技術(shù)產(chǎn)的常見應(yīng)用領(lǐng)域。截齒激光熔覆設(shè)備

汽車工業(yè)中的大部分零部件的加工制作都離不開汽車模具的運用。汽車模具本身的加工質(zhì)量、精度直接影響汽車部件的加工品質(zhì)、加工效率及其運用壽數(shù)。并且假如汽車模具外表的加工質(zhì)量及強度、硬度達不到要求，在夾模、脫模過程中還會對模具本身外表形成破壞，從而影響其運用壽數(shù)。傳統(tǒng)熱處理加工過程操控要求很高，稍有不甚，就會導致工件發(fā)生變形、裂痕及洼陷等瑕疵，很終影響其運用壽數(shù)。跟著激光加工技能的快速開展，激光淬火作為一種新式的外表淬火工藝得到開展及使用。

近些年來跟著汽車行業(yè)的快速開展，激光外表淬火技能在汽車模具的熱處理方面得到了大量使用，如：沖壓模具、拉延模具、注塑模具等外表淬火強化。    

由于在熱處理范疇的獨特優(yōu)勢，激光淬火在汽車制作范疇的使用越來越廣，如齒輪、軸、結(jié)構(gòu)件等激光淬火強化，以進步汽車的運用壽數(shù)。許多國外的汽車廠家，甚至點名要求某些零部件須運用激光淬火強化。

不僅如此，激光淬火還能夠在不燒塌刃口的情況下，對刃口進行恒溫熱處理，進步刃口區(qū)域的硬度和壽數(shù)。而跟著激光技能的不斷遍及和開展，激光淬火技能在汽車行業(yè)的使用也將愈加很多。

截齒激光熔覆設(shè)備

昆山質(zhì)子激光設(shè)備有限公司成立于2019年12月,注冊資金500萬,是一家專業(yè)從事精密激光焊接研發(fā)和生產(chǎn)的設(shè)備制造商,同時為客戶提供一整套激光工藝方案及相關(guān)配套設(shè)施

公司產(chǎn)品主要包括:激光焊接設(shè)備、激光切割設(shè)備、激光打標設(shè)備、激光清洗設(shè)備、激光熔覆設(shè)備及機器人自動化配套設(shè)備等。

公司引進哈爾濱工業(yè)大學機電學院“激光制造與增材制造”國家重點研發(fā)計劃項目團隊，開展基于聲光圖像信息的激光智能制造技術(shù)研究，通過激光制造過程中的聲光圖像信息與加工質(zhì)量之間的對應(yīng)關(guān)系，建立多種信號互補的激光加工質(zhì)量與參數(shù)之間的映射關(guān)系，利用信號處理建立加工質(zhì)量實時預(yù)測與參數(shù)自主調(diào)控策略，研制激光智能加工與檢測一體化裝備，解決光機電一體化的高效、高精度復(fù)合制造、三維在線監(jiān)測與反饋控制、面向精密、復(fù)雜、微細、跨尺度制造需求的制造工藝技術(shù)，實現(xiàn)多種材料零部件的高效加工。