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激光熔覆技术中的送粉工艺

时间:2022-02-22 10:21  阅读:908
激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、 抗氧化及电器特性等的工艺方法。激光熔覆的过程需要送粉,下面介绍激光熔覆技术中的送粉工艺。

送粉工艺作为激光熔覆技术的重要工艺之一,其性能的好坏将直接影响熔覆层的质量,随着激光熔覆技术的飞速发展以及对熔覆层的加工精度和质量要求的提高,开发高性能的送粉器对激光熔覆加工显得尤为重要。瑞丰光电激光专注十六年的研发技术和生产,凭借多年的激光设备研发经验,产品技术成熟,产品性能安全稳定。公司遵循“技术创新、产品创新、服务创新”的经营理念,给客户提供最优质的产品及服务。
激光熔覆
激光熔覆技术中的送粉工艺不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似,同步送粉法具有易实现自动化控制,激光能量吸收率高,无内部气孔,尤其熔覆金属陶瓷,可以显著提高熔覆层的抗开裂性能,使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。

一、同步送粉法
(1)同步侧送粉粉末
由送粉器经送粉管直接送到工件表面激光辐照区。粉末到达熔区前先经过光束,被加热到红热状态,落入熔区后随即融化,随基材的移动和粉末的连续送入,形成激光熔覆带。
同步侧送粉的特点:
1.结构简单、成本较低、粉末利用率相对较低,
2.要求粉末具有较好的流动性(粉末粒度: 40~160pm )过细:粉末易结团,过粗:易堵塞,送料喷嘴粉末需预热(100-120"C 烘干)。
3.运动方向变化时,送粉量受影响,熔覆层表面平整度差。

(2)同轴送粉

激光与粉末流同轴集成焦距调节、气体保护、循环冷却、粉末流道、激光束通道等结构。
1.自动送粉方式:同步侧向送粉与同轴送粉。
2.同步侧向送粉结构简单、价格较低,粉末利用率不高,熔覆质量相对较差,适用于平面、轴类激光熔覆。
3.同轴送粉结构复杂、粉末经过预热,熔覆质量好,通用性强。

二、预置送粉方式
将待熔覆的合金材料以某种方法预先覆盖在基材表面,然后使用激光束在合金预覆层表面扫描,预覆层表面吸收激光能量使温度升高并熔化。同时通过热传导将表面热量向内部传递,使整个合金预覆层及一部分基材熔化,激光束离开后熔化的金属快速凝固在其材表面形成冶金结合的合金熔覆层。预置的合金材料通常采用粉末,预置方法有涂刷粘结法和热喷涂等。它的优点是效率高,涂层厚度均匀并且与基材结合牢固,不足之处则是粉末利用率低,需要专门的设备和技术。

以上就是激光熔覆技术中的送粉工艺,激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料,因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。