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一线工程师对等离子熔覆与激光熔覆的对比

2013-07-18 08:40
苏子言岁月
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  编者多年从事激光熔覆和微束等离子熔覆工艺的应用实践,对此有一些认识和总结。

  一、 激光熔覆特点

  1. 技术特点

  激光熔覆最重要特点是热量集中,加热快冷却快热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点,也正是这一特殊的加热和冷却过程,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆(喷焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以产生非晶态组织,特别是脉冲激光更为明显。这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。但编者以为这只是从工件整体宏观讲,而当你对熔覆层和热影响区进行微观分析时,你会看到另一种景象,这一点编者将在后面讲到。

  2. 设备特点

  激光熔覆目前国内采用采用两种机型;CO2激光器YAG激光器。前者为连续输出,熔覆用机一般在3KW以上;YAG激光为脉冲输出,一般在600W左右。对于设备,一般使用者很难吃透,严重依赖生产方的服务,购买价格昂贵,维护成本、零部件价格很高,再加上设备稳定性和耐受性与国外比较普遍都有差距。因此激光熔覆机一般用在特殊领域,普通工业制造、维修领域难有效益。

  3. 工艺特点

  第一 前期处理:激光熔覆一般只需将工件打磨干净,除油,除锈,去疲劳层等,比较简单。

  第二 送粉:CO2激光器功率较大,一般用氩气送粉;YAG激光功率小,一般用自然落粉的方式。这两种方式在熔覆时都基本在水平位置形成熔池,倾斜稍大粉末便不能正常送达,激光的使用范围受到限制,特别是YAG激光器。

  第三 从熔池形成的状态看:由于激光的控制精度高,输出功率恒定,且没有电弧接触,所以熔池大小深度一致性好。

  第四 加热快冷却快:影响金属相形成的均匀度,也对排气浮渣不利,这也是造成激光熔覆形成气孔,硬度不均的重要原因,特别是YAG激光倾向更严重。

  第五 材料选择:由于不同材料对不同波长激光的吸收能力不同,造成激光熔覆材料选择限制较大,激光更适于镍基自熔性合金等一些材料,对碳化物,氧化物的熔覆更困难一些。

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