鑄造中的激光熔覆工藝是什么?
激光熔覆工藝在鑄造領(lǐng)域中是一項(xiàng)重要的表面改性技術(shù),以下是關(guān)于鑄造中激光熔覆工藝的詳細(xì)介紹:
一、定義
激光熔覆是采用激光束加熱熔覆材料和基材表面,使所需的特殊材料熔焊于工件表面的一種新型表面改性技術(shù)。具體來(lái)說(shuō),激光熔覆技術(shù)是指以不同的填料方式將所選涂層材料放置于基體表面,經(jīng)激光輻照使之與基體表面淺薄層同時(shí)熔化,并快速凝固后形成稀釋度極低、與基體材料成冶金結(jié)合的表面涂層,從而明顯改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的工藝方法。
二、特點(diǎn)
低熱量輸入:熱影響區(qū)小,工件變形少。
高質(zhì)量覆層:熔覆層組織細(xì)小、致密,覆層的硬度更高,耐蝕性、耐磨性更優(yōu)。
冶金結(jié)合:覆層與基體之間為冶金結(jié)合,具有高的結(jié)合強(qiáng)度。
稀釋率低:熔覆層稀釋率低(*5%~8%),可用較薄的覆層實(shí)現(xiàn)所需的性能要求。
材料選擇多方面:激光束功率密度大,加熱溫度高,熔覆材料的選擇范圍更寬。
易于自動(dòng)化:覆層質(zhì)量穩(wěn)定,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
三、分類
按送料方式分類:
送粉激光熔覆:通過(guò)特定的送粉機(jī)構(gòu),將金屬粉末送入激光束作用區(qū)域,與基體一起熔化并凝固。根據(jù)送粉方式的不同,又可分為旁軸送粉和同軸送粉。
送絲激光熔覆:通過(guò)送絲機(jī)構(gòu),將金屬絲直接送入光斑內(nèi),與基體一起熔化并凝固。與送粉熔覆相比,送絲熔覆可實(shí)現(xiàn)熔覆材料無(wú)浪費(fèi),但工藝參數(shù)調(diào)整難度較大。
按熔覆材料的供給方式分類:
預(yù)置式激光熔覆:先將熔覆材料預(yù)置于基體表面的熔覆部位,然后用激光束掃描熔化熔覆材料和基體表層來(lái)實(shí)現(xiàn)。預(yù)置材料可以是絲、板、粉等狀態(tài),**常用的是合金粉末。
同步送粉式激光熔覆:在激光束作用的同時(shí),將熔覆材料送入熔池,實(shí)現(xiàn)熔覆層的快速形成。
四、應(yīng)用
激光熔覆工藝在鑄造中的應(yīng)用多方面,可以修復(fù)和強(qiáng)化各種機(jī)械零部件,如閥門、泵、葉輪、轉(zhuǎn)子葉片、軸類零件、模具等。特別是在石化、電力、鐵路、汽車、船舶、冶金等行業(yè)中,激光熔覆技術(shù)已成為關(guān)鍵零部件再制造的重要手段。
五、優(yōu)勢(shì)
節(jié)能環(huán)保:激光熔覆技術(shù)可以明顯減少貴重稀有金屬材料的使用,同時(shí)降低能耗和排放。
經(jīng)濟(jì)效益高:激光熔覆技術(shù)可以在廉價(jià)金屬基材上制備出高性能的合金表面,從而降低成本。
提高性能:激光熔覆層具有優(yōu)異的耐磨、耐蝕、耐高溫等性能,可以顯著提高零部件的使用壽命。
綜上所述,激光熔覆工藝在鑄造中具有明顯的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,激光熔覆工藝將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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