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01 设备功能介绍
图1 第二代超速熔覆设备图
02 设备参数
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激光功率 |
≤8KW |
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激光器 |
光纤激光器 |
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运动机构 |
4+3轴 |
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最大可回转直径 |
800mm |
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最高转速 |
580rpm |
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最大承重 |
3吨 |
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过托板最大回转直径 |
480mm |
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加工长度 |
3m |
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重复定位精度 |
±0.012mm |
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可实现层厚 |
50–500μm |
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沉积效率 |
可达500cm2/min |
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基材稀释率 |
<1% |
03 设备操作视频
04 熔覆测试
1、熔覆层外观
马氏体不锈钢材料单层熔覆厚度约0.5mm，面效率0.6m2/h，熔覆层表面呈金属光泽，熔覆层连续致密，检测未有空隙、裂纹等缺陷，如图２，图３所示。
使用粗糙度测量仪测量第二代超激光高速熔覆设备熔覆层表面粗糙度，得到表1中粗糙度数据，测点位置分别从熔覆起始端至熔覆结束端等距选取六个测量点，得出粗糙度的平均值约为6um。
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测试点 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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Ra（um） |
5.70 |
5.81 |
6.08 |
5.66 |
6.60 |
6.19 |
3、金相图
图４熔覆层金相（500X）
从图4中可以看到熔覆层与基材结合良好，未见未熔合现象，稀释率小于1%，涂层的显微组织为δ-Fe+马氏体的混合组织。
4、硬度
测量熔覆层截面显微硬度，加载力为200gf，保持时间10s；其中熔覆层与基材结合位置取为0点位置，往负方向即基材方向每隔100um位置测一个硬度值，往正方向即熔覆层方向每隔100um位置测一个硬度值，可以得到表2中数据；硬度变化趋势可以从图3中看出，熔覆层硬度最高值达到610HV。
图5 熔覆层硬度变化趋势
5、 镜面加工
对熔覆层表面精车后采用超声抛光进行镜面加工，加工后的表面粗糙度为Ra0.2左右；如图５所示。
图6 镜面加工表面
6 、熔覆工艺总结
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熔覆层厚度 （um） |
熔覆面效率 （m2/h） |
精车效率 （m2/h） |
镜面加工效率 （m2/h） |
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300 |
1 |
1.4 |
0.3 |
|
500 |
0.8 |
05 熔覆现场图
图7 现场熔覆直径400mm轧辊
图8 现场熔覆图
图9 现场熔覆局部放大图
熔覆测试
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