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极速快3极速快三讲述激光熔覆技术应用领域的研究

文章来源:admin1?? 作者:admin1?? 发布时间:2020-11-04 10:14:12

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随着现代科学技术和工业不断发展,零部件的工作环境越来越趋于复杂化,表面性能的要求也越来越高,因此零件报废率大大增加。极速快3极速快三表示通常由于表面失效而报废的零件主要有转子叶片、辊轴类零件、齿轮类零件、接头类零件等。在零部件整体性能满足工况的条件下,仅为表面损伤的零部件都是可以修复。如果能对因误加工或服役损伤而致使报废的零件进行修复,不仅能够挽回巨大的经济和时间损失,还可以提高资源的利用率,也符合中国可持续发展的战略。

激光技术是与原子能、半导体及计算机齐名的20世纪四大科技发明之一。由于激光具有方向性好、能量密度高、单色性好和相干性强等一系列优点,因此特别适用于材料加工。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(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔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、计算机学等为一体的高技术,发展非常迅速,其应用范围也日趋广阔。

激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要的应用方面,是一种新型的材料加工与表面改性技术,涉及物理、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最先提出并申请了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法专_x005f利;进入80年代,激光熔覆技术已经发展成为表面工程、摩擦学、应用激光等领域的前沿性课题,可以在低成本钢板上制成高性能表面,代替大量的高级合金,以节约贵重、稀有的金属材料,提高材料的综合性能,降低能源消耗,适用于局部易磨损、剥蚀、氧化及腐蚀等零部件,受到了国内外的普遍重视;到90年代后,相关科学研究与应用开发得到快速发展。

当今国内外对激光熔覆的研究大致从以下几个角度出发:一是激光熔覆的机理研究;二是激光熔覆工艺及其组织性能的研究;三是激光熔覆的应用研究。现对激光熔覆的各方面研究发展状况作以介绍,并指出其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化过程,熔池尺寸小,不仅存在着传热现象,而且也存在着对流、质量传递等,它们直接影响熔池的宏观形貌、偏析、组织和成分的均匀性及其他物理冶金性能,因此研究激光熔覆加热理论,搞清激光熔覆过程中的热传导、对流及质量传递等问题,对于弄清激光熔覆理论具有重要意义。

2、.激光熔覆工艺及其组织性能的研究

激光熔覆工艺方法有两种类型:

(1)一步法(同步法)

该方法为在激光束辐照工件的同时向激光作用区送熔覆材料的工艺,它又有两种方法。

①同步送粉法:使用专_x005f用喷射送粉装置将单种或混合粉末送入熔池,控制粉末送入量和激光扫描速度即可调整熔覆层的厚度。由于松散的粉末对激光的吸收率大,热效率高,可获得比其他方法更厚的熔覆层,容易实现自动化。国外实际生产中采用较多。

②同步送丝法:此法工艺原理虽与同步送粉法相同,但熔覆材料是预先加工成丝材或使用填充丝材。此法便利且不浪费材料,更易保证熔覆层的成分均匀性,尤其是当熔覆层是复合材料时,不会因粉末比重或粒度大小的不同而影响覆层质量,且通过对丝材进行预热的精细处理可提高熔覆速率;但是丝材表面光滑,对激光的反射较强,激光利用率相时较低。此外,线材制造过程较复杂,且品种规格少。

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     激光熔覆是以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经过激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固形成稀释度极低,与基体成冶金结合的表面涂层。显著改善了基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法,从而达到表面改性或修复的目的,实现修复和再制造。

    TIME:20-11-04