激光熔覆机熔覆后处理
熔覆后的立柱,由于熔覆表面粗糙度过大,需要精加工。采用外圆磨床进行最后的磨削终处理,一方面达到表面粗糙度要求,另一方面恢复原始尺寸。最后,修复好的立柱进行组装、打压等测试后交付客户。
激光熔覆机熔覆注意事项
(1)熔覆层厚度:熔覆层厚度主要取决于熔覆功率、送粉量和工件运动线速度。高速熔覆可实现0.2-1.5mm的熔覆层厚度,特殊情况下,可进行多层熔覆实现较厚的熔覆厚度。但0.5mm以下的熔覆层厚度更能发挥高速熔覆的优势。
(2)结合强度:高速激光熔覆与热喷涂的最主要区别在于:高速熔覆在熔化粉末的同时,也将小部分能量用于熔化工件基体,熔融粉末在熔融基体界面处产生原子相互扩散而形成冶金结合。高速激光熔覆层与基体结合强度可高达360MPa以上。
(3)孔隙率:空隙的出现主要原因有粉末未熔化充分、粉末过度氧化等,选择适当的熔覆功率、送粉量和工件运动速度,高速熔覆的孔隙率可接近零。
(4)稀释率:指熔敷金属被稀释的程度,用基材在熔覆层中所占的百分比来表示。稀释率对熔覆层性能有较大的影响。稀释率的大小主要受金属粉末流量、熔覆功率和熔覆速率等因素影响。中科中美大量的用户数据表明,高速熔覆的稀释率极低,可降到3%以下。
(5)表面粗糙度:高速熔覆层的表面平整度受搭接率、送粉量大小、载气流压力以及机床运动精度等多方面因素等影响。参数匹配恰当,高速熔覆层的粗糙度可实现热喷涂的效果。
(6)硬度耐磨性:高速熔覆层的硬度耐磨性主要取决于粉末特性。
实际高速激光熔覆工作中,需要根据粉末、基材特性及加工需求,设置合适的加工参数,以实现各项技术检测指标要求。
激光熔覆机熔覆注意事项
1)熔覆厚度观察。可能由于粉末受潮、粒径不均匀或送粉器的磨损、松动等因素影响,可能在熔覆过程中,送粉末发生明显的变化,导致熔覆厚度不均匀;
在熔覆过程中,要佩戴专用眼镜多观察熔覆厚度的变化及送粉管送粉的均匀性;
2)熔覆温度测量,由于在熔覆过程中,立柱内腔通水冷却,目的是降低热量累计引起的变形,使用测温枪在立柱轴向方向测量光斑后20~30mm处温度(<50℃);
激光熔覆机熔覆前准备
1)车削后的立柱通过专用工装装夹到旋转设备上,并对立柱表面熔覆区域进行除锈、除油;
2)粉末烘干待用;
3)熔覆前对激光器镜头进行擦拭(采用脱脂棉配合酒精)。
激光熔覆是一个非常复杂的物理过程,除了激光功率及扫描速率,还有光斑直径、熔覆速度、离焦量、送粉速度、预热温度、送粉方式,激光熔覆机会对熔覆层的孔隙率、硬度、结合强度、稀释率、冷热疲劳性能、表面粗糙度等有很大影响,须采用合理的控制办法将这些参数控制在激光熔覆工艺允许的范围内。通过深入分析不同参数对激光熔覆层质量的影响,探究出合适的激光熔覆工艺及高性能激光熔覆层,对促进激光熔覆的广泛应用具有重要意义。
工业激光制造领域,激光熔覆是一种表面改性技术,激光熔覆机又叫激光熔敷或激光包覆。激光熔覆通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。