激光熔覆技术取代传统电弧焊

2012-11-12 15:20

　　方法

　　和每个焊接过程一样，激光熔覆技术需要在零件表面作充分的准备以进行焊接。第一步通常是移除附加材料，给修复过程打下坚实的基础。例如，一个涡轮叶尖，热气腐蚀或摩擦损害产生的裂缝必须先返回生产工厂进行整修。技术员首先需要消除受损部分，然后再开始修复过程。

　　由于激光熔覆技术是一个计算机数控过程，生成焊接轨迹需要部件的几何信息，作为3D-CAM模型或来自数字化数据。适当的焊接策略常常需要工艺验证过程。这个过程包括客户，决定验收准则--焊接结构和焊接质量的几何图形。

　　工艺验证过程包括确定正确的工艺参数。这些参数包括激光功率和调整后的激光焦点直径，来明确熔化池的尺寸和焊接轨道的宽度；加料速率决定加工头在部件上移动的速度，金属粉末送给率或转入熔化池的金属粉数量。

图5 激光熔覆镍基超高温合金

　　微观镀膜

　　尽管应用程序肉眼看不见，实际上由不同的两层构成，有时加上缓冲层就为三层。应用激光熔覆技术将硬合金694和掺镍625焊接上CMSX-4。右边的照片显示了CMSX-4的单晶材料，与晶体定向排列在一个方向，但肉眼看不见。

　　在激光熔覆步骤中，中间部分(MetcoClad 625) 是一个缓冲层。后来应用硬合金熔接硬面法时，MetcoClad625作为一种韧性材料，防止裂开或损害基材。晶体结构的水平和垂直线条实际上源于CMSX-4和MetcoClad 625的凝固形式。在左边的Stellite694是功能表面--在高温环境下耐磨损的镀膜。

　　结论

　　由于激光熔覆技术有较高的几何精度和更少的热应力，比常规焊接技术具有明显优势，已经成为高价零件修复的标准。工业燃气涡轮机修复将继续引导创新技术，事实上激光熔覆就是给其定制的解决方案。随着越来越多的加工厂应用这种技术，耐磨损、耐腐蚀或耐锈蚀的功能镀膜将会变得越来越流行。丰富的经验和深入应用技术仍将是成功操作激光熔覆系统的关键。

Emily译 Alex校对

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