檢測參數(shù)是指高速熔覆完成后衡量熔覆層質量的參數(shù),主要包括氣孔率、硬度、結合強度、稀釋率、熱疲勞性能、表面粗糙度等。
(1)氣孔率是指在一定條件下,熔覆層中出現(xiàn)氣孔的百分比。高速激光熔覆在熔覆過程中不可避免地存在氣孔??紫堵实拇笮∨c金屬粉末的溫度和速度以及粉末運動的角度有關。一般來說,熔覆時粉末運動的速度較慢。該層的孔隙率會很大。
(2)硬度,由于高速激光熔覆層在形成過程中激冷和高速沖擊,熔覆層晶粒細化和晶格畸變使涂層強化。因此,激光熔覆層的硬度一般材料。 LT高速熔覆激光設備熔覆粉末,熔覆層表面硬度可達60HRC。
(3)結合強度,一般采用顯微硬度計進行檢測,以測定熔覆層的結合強度,用標準試樣所測得的硬度值減去實測硬度值來計算。高速激光熔覆層與基體為冶金結合,即熔覆層與基體之間原子擴散形成結合。并在粉末高速運動狀態(tài)下形成。國盛激光的高速激光熔覆層與基材的結合強度可高達360MPa。
(4)稀釋率是指熔敷金屬的稀釋程度,用母材在熔覆層中的百分比表示。稀釋率對熔覆層的性能影響很大。在高速熔覆工藝中,可以通過調節(jié)金屬粉末流量、光功率密度和熔覆速率來控制稀釋率。國盛激光高速激光熔覆的稀釋率極低,約為1%。
(5)熱疲勞性能是指熔覆層的抗熱疲勞性能或抗熱震性能。熔覆層的抗熱震性不好,在使用過程中會開裂形成裂紋。熔覆層的抗熱震性能主要取決于金屬粉末與基體的熱膨脹系數(shù)差異和熔覆層與基體的結合強度。
(6) 表面粗糙度是指熔覆時表面上存在的起伏現(xiàn)象,當激光熔覆熔覆層表面有較大起伏時,會出現(xiàn)邊緣熔合不良、搭接不好等現(xiàn)象,因此應控制其高低起伏度。表面粗糙度、熔覆層表面平整度、工藝測試、激光能量密度、送粉量和載氣壓力都會影響表面粗糙度,三者之間存在一個佳值,如果該值設置過大或太低,表面的光滑度會降低?;鍖嶋H高速激發(fā)在光學熔覆加工過程中,需要根據(jù)粉末基體的特性設置合適的加工參數(shù),使各項檢測參數(shù)符合標準,滿足應用要求。
在實際對母材進行高速激光熔覆時,需要根據(jù)粉末母材的特性設置合適的加工參數(shù),使各項檢測參數(shù)符合標準,滿足應用要求。
激光熔覆技術在鋼鐵冶金行業(yè)的應用主要體現(xiàn)在表面修復和表面改性兩個方面。鋼鐵冶金行業(yè)對耐蝕、耐磨、抗氧化、耐高溫等性能要求較高,通常采用傳統(tǒng)的補焊工藝對零件進行修復,但由于鋼鐵材料表面硬度較低,且存在一定程度的氧化和磨損,導致修復后的零件耐蝕性和耐磨性下降。激光熔覆技術可顯著提高金屬零件表面的耐蝕性能和耐磨性能,且不需要再進行復雜的處理。
1、耐磨鋼件、高合金工具鋼件的修復激光熔覆技術主要是在基體與涂層之間形成冶金結合,因此,激光熔覆技術對基體材料的要求較低;但激光熔覆涂層與基體之間為冶金結合,且涂層與基體之間的結合強度較低。因此,在選用激光熔覆涂層時應對基體材料的性能進行分析;
2、在鋼件表面制備耐磨、防腐涂層激光熔覆技術在鋼件表面制備耐磨、防腐涂層是近年來發(fā)展起來的一項新技術,其目的是使工件表面獲得具有耐腐蝕和抗磨損性能的耐磨、防腐涂層。激光熔覆技術可以在鋼件表面制備一層厚度約為30~100μm的熔覆層,與基體之間為冶金結合;
3、在鋼件上制備抗氧化涂層激光熔覆技術是通過在鋼件表面形成一層致密且具有很高抗氧化性能的耐磨、防腐涂層。激光熔覆技術主要分為熱噴涂、熱浸鍍和等離子噴涂三種方法;
4、激光熔覆技術對鋼件表面改性主要體現(xiàn)在:
?、賹⒓す馊鄹矊优c鋼件之間形成冶金結合;
?、谟眉す馊鄹矊哟驿摿慵糠植牧?,在鋼零件上形成具有特殊功能和性能的涂層。
評判激光熔覆層的熔覆效果,主要從兩個方面:
一、宏觀上,檢查熔覆道的形狀、表面粗糙度、裂紋、氣孔及稀釋率等;
二、微觀上,檢查是否形成了良好的結構,是否能提供所需的性能。
此外,還應確定表面熔覆層化學元素的種類和分布,并注意分析過渡層的狀況是否為冶金結合,必要時進行質量壽命檢測。
如何檢驗激光熔覆效果:
1、熔覆的工件是否有裂紋、氣孔;
2、熔覆工件熔覆后的表面粗糙程度;
3、是否獲得低稀釋率的良好涂層,并且涂層成分和稀釋度是否可控;
4、快速熔覆時,工件的變形是否降低到零件的裝配公差內;
5、送粉器送粉的穩(wěn)定性和熔覆層的均勻性可是一致性;
6、粉末利用率可在范圍內;
激光熔覆技術的特點:
1、涂層結構均勻、細化、缺陷率低;
2、涂層硬度高,可達50~62HRC,具有優(yōu)良的耐磨性和耐腐蝕性;
3、涂層與基體之間存在冶金結合,結合強度高;
4、根據(jù)不同情況,涂層厚度可達0~10mm;
5、涂層材料可以是金屬和合金,也可以是金屬陶瓷;
6、基材為各類鋼和鑄鐵,也可以是其他金屬和合金材料;
7、可形成由基層、中層、外層組成的成分和硬度梯度涂層;
8、基材熱影響區(qū)小,熱變形小;
電機轉子軸承激光熔覆修復過程一般包括以下步驟:
1、表面預處理:清理軸承表面,去除油污、鐵銹等雜質,表面清潔、光滑。
2、涂敷熔覆材料:在軸承表面涂敷熔覆材料,以增加熔覆層的強度和耐磨性。
3、激光器具有功率密度高、方向性好、單色性好、相干性好等優(yōu)點??煽焖贉蚀_修復電機轉子軸承位置。該技術具有操作簡便、熔覆、熔覆層質量好等優(yōu)點,因此在電機維修領域得到了廣泛的應用。
4、激光熔覆修復:利用激光功率密度高、方向性好、單色性好、相干性好等優(yōu)點,可以快速、準確地修復電機轉子軸承位置。該技術具有操作簡便、熔覆、熔覆層質量好等優(yōu)點,因此在電機維修領域得到了廣泛的應用。
5、激光熔覆修復后期處理:對熔覆層進行后期處理,提高其硬度和耐磨性。
在激光熔覆修復過程中,需要注意以下幾點:
1、激光功率密度要適中,不宜太大或太小,以熔覆層的質量和效率。
2、熔覆材料的選擇適當,以熔覆層的強度和耐磨性。
3、激光熔覆過程中,保持穩(wěn)定的操作環(huán)境,避免外界因素對熔覆層質量的影響。
4、后加工過程中應注意控制溫度和時間,熔覆層的硬度和耐磨性。
總之,電機轉子軸承激光熔覆修復是一種的修復技術。具有操作方便、熔覆、熔覆層質量好等優(yōu)點。因此,在電機維修領域得到了廣泛的應用。應用該技術時,需要注意激光功率密度、熔覆材料選擇、后處理等因素的影響,以熔覆層的硬度和耐磨性。
激光熔覆設備的關鍵配置因素
選擇激光熔覆設備時,需要考慮以下關鍵配置因素:
1、激光功率:激光功率是激光熔覆工藝中重要的參數(shù)之一,它直接影響熔覆層的質量和效率。一般來說,激光功率越高,熔覆層的深度和寬度就越大,生產(chǎn)效率越高。然而,過高的激光功率可能會導致材料燒蝕和熔化過快,影響熔覆層的性能。因此,在選擇激光功率時,需要根據(jù)工藝要求和材料特性進行權衡。
2、光斑尺寸:光斑尺寸是指激光束在工件表面的聚焦直徑。光斑尺寸直接影響熔覆層的形狀和質量。較小的光斑可實現(xiàn)更精細的熔覆,但也可能導致熔覆速度較慢。因此,在選擇光斑尺寸時,需要根據(jù)熔覆層的精度和效率要求進行權衡。
3、掃描速度:掃描速度是指激光束在工件表面移動的速度。掃描速度越快,生產(chǎn)效率越高,但也可能導致熔覆層質量下降。因此,在選擇掃描速度時,需要根據(jù)熔覆層的性能要求和生產(chǎn)效率進行權衡。
4、供粉系統(tǒng):供粉系統(tǒng)負責將熔覆材料輸送到熔覆頭,熔覆過程的順利進行。供粉系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性對熔覆層的質量有重要影響。選擇供粉系統(tǒng)時,需要考慮其供粉能力、粉末粒度調節(jié)范圍、粉末利用率等因素。
5、控制系統(tǒng)精度:控制系統(tǒng)精度是指控制系統(tǒng)對激光發(fā)生器、光路系統(tǒng)、熔覆頭、工作臺等部件的控制精度??刂葡到y(tǒng)的精度越高,熔覆層的成形質量和生產(chǎn)效率就越高。因此,在選擇激光熔覆設備時,需要考慮其控制系統(tǒng)的精度是否滿足工藝要求。
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