可替代传统电镀技术的绿色再制造激光熔覆工艺
在工业、能源、军工、机械相关制造厂以及再制造等领域,由于生产环境恶劣,使用负荷大,导致一些重要的金属零部件腐蚀和磨损。为了延长昂贵的生产设备的使用寿命,必须给这些设备的金属部分外表进行提前处理或修复。同时,我国也是世界上最大的液压支架生产国,液压支架的核心部件立柱、千斤顶均同样需要进行表面防腐和耐磨处理。
目前,激光熔覆技术已广泛应用于金属表面的修复改性,但传统激光熔覆虽然有柔性加工、异形修复、自定义增材等优势和特点,但工作效率偏低,对于部分生产领域中所要求的大规模快速生产加工需求,仍无法满足。为了满足大批量高速生产需求,提高熔覆工作效率,高速激光熔覆技术应运而生。
技术原理
通过激光在基层表面与粉末相互作用过程的改变,将粉末高速喷射送入熔池内,形成极薄的冶金层,从而实现熔覆效率和表面质量的提升。同时,通过对工艺过程及表面熔覆层厚度的调整,可以使熔覆的线速度达到50-200m/min,极大地提高了熔覆工作效率。
传统方式的优劣对比
高速激光熔覆的优势
1.同功率条件下,高速激光熔覆单位时间的熔覆面积是传统激光熔覆的近10倍;
2.高速熔覆表面精细平整,精磨后光洁面为ra≤0.8μm,非常适用于薄层熔覆,熔覆厚度为0.1-0.6mm左右可调;
3.熔覆层与基体为冶金结合,结合力远优于喷涂、电镀等传统工艺,高速激光熔覆是绿色替代镀铬等镀层的优选工艺;
4.高速熔覆的粘结层相比热喷涂层和电镀涂层更加耐磨耐蚀,是与基体呈冶金结合形式制备的超薄保护层;
5.高速激光熔覆工艺对基材表面稀释率极低(稀释率<1%),使激光对基体的热影响达到最小,因而可实现热敏感材料零件的涂层制备,避免传统熔覆表面缺陷发生。
高速激光熔覆的应用
高速激光熔覆技术可实现致密无缺陷的熔覆层,熔覆层表面质量致密,与基材呈冶金结合,无开口性缺陷,表面光滑平整。不仅能够在回转体上进行加工,也能在平面和复杂曲面上进行加工。通过持续的技术优化,该技术可广泛应用于煤炭、冶金、海洋平台、造纸、民用家电、汽车、船舶、石油、航空航天行业,成为可替代传统电镀技术的一种绿色再制造工艺。
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1.同功率条件下,高速激光熔覆单位时间的熔覆面积是传统激光熔覆的近10倍;
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5.高速激光熔覆工艺对基材表面稀释率极低(稀释率<1%),使激光对基体的热影响达到最小,因而可实现热敏感材料零件的涂层制备,避免传统熔覆表面缺陷发生。
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