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铜合金的激光熔覆取得重大进展

2013-08-28 00:02
科技潮人
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  ——铜具有很好的传导性以及较好的机械性能,因而铜合金是工业中不可缺少的金属材料,在电力电器、机械制造航空航天等行业得到了广泛的应用。近几年来,铜价的大幅度攀升进一步提高了铜合金零部件的成本,随着科学技术日新月异的发展,迫切需要改进铜合金材料的性能,要求在保证高导热性能或者高导电性的条件下,提高其硬度、耐磨性和抗电弧烧蚀性等。因此表面改性是延长铜合金零部件使用寿命、降低其使用成本的有效途径。

  目前,已有多种表面强化方法(电镀、化学镀、陶瓷强化、复合强化等),但是其又存在着各自的优点、缺点,如:镀层较厚、容易脱落、对环境有污染等,所以表面强化的技术需要进一步的改善和提高。激光表面技术为克服这些技术的难点提供了新的能量源和解决思路。

  但是铜合金表面激光熔覆技术仍然存在着自身的问题:

  1)铜合金的导热性能良好、比热容小、浸湿性能差、表面有坚硬的氧化膜,对光斑的反射率较大,这就使得激光产生的热量在其表面不易停留,直接熔覆功能涂层难以实现;

  2)铜合金基体与涂层的材料体系之间的性能差别很大,使用过程中的界面失效问题要得到一定的重视,在中间要有相应的过渡层连接;

  3)涂层内韧性不足,热裂和应力等缺陷存在于涂层内部。

  本公司采用了脉冲YAG激光成功地实现了铜合金表面改性,为提高铜合金的耐磨性提供了有效途径。效果图如下所示:

  (本文来自武钢华工激光大型装备有限公司)

铜板大面积激光熔覆的形貌

铜板大面积激光熔覆的形貌

图1 铜板大面积激光熔覆的形貌

激光熔覆层的组织

图2 激光熔覆层的组织

激光熔覆层横断面的硬度分布图

图 3 激光熔覆层横断面的硬度分布图

激光熔覆层的耐磨性

图 4 激光熔覆层的耐磨性

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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