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激光熔覆技术:研究应用的路还有多长?

Release time:2021-10-01 06:20viewed:times
本文摘要:随着现代科学技术和工业大大发展,零部件的工作环境更加渐趋变得复杂,表面性能的拒绝也更加低,因此零件出厂亲率大大增加。一般来说由于表面过热而出厂的零件主要有转子叶片、辊轴类零件、齿轮类零件、连接器类零件等。在零部件整体性能符合工况的条件下,仅有为表面受损的零部件都是可以修缮。 如果能对因误加工或服役受损而导致出厂的零件展开修缮,不仅需要挽救极大的经济和时间损失,还可以提升资源的利用率,也符合中国可持续发展的战略。

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随着现代科学技术和工业大大发展,零部件的工作环境更加渐趋变得复杂,表面性能的拒绝也更加低,因此零件出厂亲率大大增加。一般来说由于表面过热而出厂的零件主要有转子叶片、辊轴类零件、齿轮类零件、连接器类零件等。在零部件整体性能符合工况的条件下,仅有为表面受损的零部件都是可以修缮。

如果能对因误加工或服役受损而导致出厂的零件展开修缮,不仅需要挽救极大的经济和时间损失,还可以提升资源的利用率,也符合中国可持续发展的战略。  激光技术是与原子能、半导体及计算机合称的20世纪四大科技发明者之一。由于激光具备方向性好、能量密度低、单色性好和相干性强劲等一系列优点,因此尤其限于于材料加工。激光加工技术就是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(还包括金属与非金属)展开切割成、焊、表面处置、纸带及微加工等的一门加工技术,是集光学、机械学、冶金学、电子学、计算机习等为一体的高技术,发展十分很快,其应用于范围也日益辽阔。

  激光熔覆技术是激光加工技术的一个最重要的应用于方面,是一种新型的材料加工与表面改性技术,牵涉到物理、冶金、材料科学等领域。其研究历史可追溯到20世纪70年代。1974年Gnanamuthu年所明确提出并申请人了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法专利;转入80年代,激光熔覆技术早已发展沦为表面工程、摩擦学、应用于激光等领域的前沿性课题,可以在低成本钢板上做成高性能表面,替换大量的高级合金,以节约贵重、珍贵的金属材料,提升材料的综合性能,减少能源消耗,限于于局部不易磨损、风蚀、水解及生锈等零部件,受到了国内外的广泛推崇;到90年代后,涉及科学研究与应用于研发获得较慢发展。  当今国内外对激光熔覆的研究大体从以下几个角度抵达:一是激光熔覆的机理研究;二是激光熔覆工艺及其的组织性能的研究;三是激光熔覆的应用于研究。

现对激光熔覆的各方面研究发展状况作以讲解,并认为其不存在的主要问题及其今后的发展方向。  1.激光熔覆的机理研究  激光熔覆是一个动态熔融过程,熔池尺寸小,不仅不存在着热传导现象,而且也不存在着对流、质量传送等,它们直接影响熔池的宏观形貌、偏析、的组织和成分的均匀分布性及其他物理冶金性能,因此研究激光熔覆冷却理论,搞清激光熔覆过程中的热传导、对流及质量传送等问题,对于搞清楚激光熔覆理论具备最重要意义。

  2.激光熔覆工艺及其的组织性能的研究  激光熔覆工艺方法有两种类型:  (1)一步法(实时法)  该方法为在激光束电离辐射工件的同时向激光起到区送来熔覆材料的工艺,它又有两种方法。  ①实时送来粉法:用于专用喷气送来粉装置将单种或混合粉末送到熔池,掌控粉末送到量和激光扫描速度才可调整熔覆层的厚度。由于牢固的粉末对激光的吸收率大,热效率低,可取得比其他方法更加薄的熔覆层,更容易构建自动化。

国外实际生产中使用较多。  ②实时送来丝法:此法工艺原理虽与实时送来粉法完全相同,但熔覆材料是预先加工成丝材或用于填满丝材。此法便捷且不浪费材料,更加不易确保熔覆层的成分均匀分布性,特别是在是当熔覆层是复合材料时,会因粉末比重或粒度大小的有所不同而影响覆层质量,且通过对丝材展开加压的细致处置可提升熔覆速率;但是丝材表面平滑,对激光的光线较强,激光利用率相时较低。

此外,线材生产过程较简单,且品种规格较少。


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