超高速激光熔覆工艺及发展前景

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超高速激光熔覆工艺及发展前景

来源: | 作者:辉锐集团 | 发布时间: 2021-06-02 | 780 次浏览 | 分享到:

熔覆加工工艺：激光熔覆按熔覆原材料的供求平衡方法大约可分成两类，即预设式激光熔覆和同歩式激光熔覆。
预设式激光熔覆是将熔覆原材料事前放置板材表层的熔覆位置，随后选用粒子束辐照度扫描仪熔融，熔覆原材料以粉、丝、板的方式添加，在其中以粉末状的方式为常见。同歩式激光熔覆则是将熔覆原材料立即送进粒子束中，激光熔覆设备使送料和熔覆另外进行。熔覆原材料关键也是以粉末状的方式送进，有的也选用线缆或板才开展同歩给料。预设式激光熔覆的关键生产流程为：板材熔覆表层预备处理---预设熔覆原材料---加热---激光器熔融---后调质处理。同歩式激光熔覆的关键生产流程为：超高速激光熔覆板材熔覆表层预备处理---给料激光器熔融---后调质处理。按生产流程，与激光熔覆有关的加工工艺主要是板材表层预备处理方式、熔覆原材料的送料方式、加热和后调质处理。

超高速激光熔覆工艺指的是什么?
激光发生器原理：
激光熔覆机械设备构成：激光发生器、制冷发电机组、送粉组织、生产加工操作台等。
激光发生器的采用：现阶段运用普遍的有CO2激光发生器，固体激光器。
CO2激光发生器是运用广、类型多的一种激光发生器，在汽车产业、钢铁产业、造船业、航空公司及航宇业、电动机工业生产、机械工程、钢铁工业、金属材质的激光切割加工等行业广泛运用。约占全世界工业生产激光发生器销售总额40%，超高速激光熔覆北美地区更达到70%。
输出功率高。CO2激光发生器是现阶段功率做到高級区的激光发生器之一，激光熔覆设备其大持续功率达到几十万瓦
2.高效率。光电转换率达到30%之上，比其他生产加工用激光发生器的高效率得多。
3.光线品质高。方式好，相关行业好，线宽度，工作中平稳。
传统式的固体激光器一般选用大功率气体放电灯液压柱塞泵，超高速激光熔覆其液压柱塞泵高效率约为3%到6%。液压柱塞泵灯发送出的很多能量转化为能源，不但导致固体激光器需选用沉重的制冷系统，并且很多能源会导致工作中化学物质不能清除的热镜片效用，使光线品质越差。加上液压柱塞泵灯的使用寿命约为400钟头，实际操作工作人员要花许多時间经常地换灯，中断系统工作中，超高速激光熔覆使自动化技术生产流水线的高效率大幅度降低。与传统式灯泵浦激光器较为，二极管液压柱塞泵固体激光器具备下列

优势：
(1)变换高效率：因为射频治疗仪的发送光波长与固态激光器工作中化学物质的消化吸收峰相符合，加上液压柱塞泵光方式能够非常好地与激光器震荡方式相符合，进而仅仅变换高效率很高，已达50%之上，整个设备高效率还可以与二氧化碳激光发生器非常，比灯泵固体激光器高于一个重量级，因此二极管泵浦激光器体型小、重量较轻，结构紧凑。
(2)特性靠谱、长寿命：激光二极管的使用寿命大大的善于拍照闪光灯，达15000钟头，超高速激光熔覆液压柱塞泵光的动能可靠性好，比拍照闪光灯液压柱塞泵优一个量级，特性靠谱，为全干固元器件，是迄今才行不用维护保养的激光发生器，特别是在适用规模性生产流水线。
(3)輸出光线性价比高：因为二极管液压柱塞泵激光器的高变换高效率，降低了激光器工作中化学物质的热镜片效用，大大的改进了激光发生器的輸出光线品质，激光器光线品质已贴近極限。

超高速激光熔覆的发展前景
超高速激光熔覆技术是材料表面改性技术的一种重要方法，利用高能密度的激光束将具有不同成分、性能的合金与基材表面快速熔化，在基材表面形成与基材具有完全不同成分和性能的合金层的快速凝固过程。在快速热作用下，基体受热影响极小，无变形。熔层合金自成体系，其组织致密，晶粒细化，硬度和强韧性提高，表面性能大大改善。超高速激光熔覆技术解决了传统电焊、氩弧焊等热加工过程中不可避免的热变形、热疲劳损伤等一系列技术难题。
相对于其他激光加工工艺来说，超高速激光熔覆的工艺多样性、延展性、适应性较其他工艺而言有着不可比拟的优势，超高速激光熔覆技术既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素，非常受市场欢迎。目前超高速激光熔覆技术经过数十年的发展，应用十分广泛，特别是在工业应用中，如在航空航天、石油、船舶、工程机械与核电等行业中得到了广泛应用。
超高速激光熔覆技术是绿色再制造技术的重要支撑技术之一，符合国家可持续发展战略的高新技术。我国科学工作者在基础理论研究方面处在国际先进水平，为超高速激光熔覆技术的发展做出了巨大的贡献。但另一方面，超高速激光熔覆技术的应用水平和规模还不能适应市场的需求。需要解决工程应用中的关键技术，研究开发专用的合金粉末体系，开发专用的粉末输送装置与技术，系统研究无损伤修复的工艺方法，建立质量保证和评价体系，加大力度，培养工程应用方面的人才，相信在制造业市场竞争日趋激烈的今天，超高速激光熔覆技术大有可为。
在过去很长一段时间，激光再制造在全球激光学术界都受到很大关注，欧洲、美国、日本、俄罗斯等国家都有深入研究，并广泛用于航空航天、国防军工，以及民用产品上。

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