近些年激光高速熔覆技術(shù)獲得了我國激光行業(yè)及金屬表面加工業(yè)的高度關(guān)注。企業(yè)根據(jù)國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況,經(jīng)歷2年自主研發(fā),依次在國內(nèi)首 家發(fā)布了2000W,4000W,6000W等系列產(chǎn)品高速熔覆激光器及全套裝備,有著徹底獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán),為我國激光高速熔覆產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,出示了強(qiáng)勁的裝備和技術(shù)支持。
激光高速熔覆往往遭受普遍重視,關(guān)鍵原因在于:和常規(guī)激光熔覆對比,激光高速熔覆具備加工效率高,加工精度高、事后加工成本低,對工件的熱輸出量不大,可降低工件形變這些優(yōu)點(diǎn)。下面得出二者之詳盡較為:
1.激光高速熔覆相比于常規(guī)激光熔覆優(yōu)勢在于:
(1)線速度達(dá)到100m/min,進(jìn)一步提高了熔覆效率。直徑70合金鋼基材,熔覆馬氏體不銹鋼材料,涂層厚度0.5毫米,搭接70%狀況下,熔覆效率達(dá)到1.2㎡/h,總體加工效率為常規(guī)熔覆的3-4倍。
(2)熔覆層整平,可立即磨拋加工,不需銑削工序,進(jìn)而大大的節(jié)約材料與加工成本。
(3)可進(jìn)行薄涂層熔覆(0.2毫米-0.3mm),又可進(jìn)行中、厚涂層熔覆(0.3-1.5),薄、厚兼具,特殊情況下,也可以進(jìn)行雙層熔覆。
(4)激光高速熔覆對工件的熱鍵入小,工件熱形變小,可用以加工厚壁件、中小型件。
(5)稀釋率可操縱<3%。
(6)激光功率大,可以熔覆高溶點(diǎn)粉末材料。
(7)可完成銅、鋁、鈦等有色金屬材料完成表面加強(qiáng)(見下面深入分析)。
(8)激光高速熔覆擺脫了常規(guī)熔覆的很多運(yùn)用限制,應(yīng)用領(lǐng)域廣,且是目前替代電鍍的唯 一可行辦法。
2.激光高速熔覆覆交叉于常規(guī)激光熔覆的缺陷在于:
(1)目前激光高速熔覆的粉末利用率約在70%上下,比常規(guī)激光熔覆稍低,還需進(jìn)一步根據(jù)技術(shù)手段提升 。
(2)激光高速熔覆為了追求完美較高的表面品質(zhì)進(jìn)而節(jié)約材料、減少加工成本廣泛選用20-53um的細(xì)球型粉末,常規(guī)激光熔覆廣泛選用50-150um的粗粉。細(xì)粉成本略高于粗粉。
(3)激光高速熔覆歸屬于新技術(shù),工藝比常規(guī)熔覆略繁雜。
3.激光高速熔覆與常規(guī)激光熔覆的共通點(diǎn)在于:
(1)熔覆材料相通。常規(guī)激光熔覆可熔覆的材料,激光高速熔覆覆均可熔;部分常規(guī)激光熔覆不能熔覆的材料,如高溶點(diǎn)材料,激光高速熔覆可熔。
(2)都為冶金融合。但高速熔覆的涂層效果相近熱噴涂,表面整平。常規(guī)熔覆波動(dòng)很大。
(3)工藝路經(jīng)相通。常規(guī)激光熔覆工藝調(diào)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)同樣是激光高速熔覆覆工藝調(diào)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)。
(4)應(yīng)用領(lǐng)域一致。即常規(guī)激光熔覆可運(yùn)用的行業(yè)激光高速熔覆均可運(yùn)用,且常規(guī)激光熔覆部分沒法運(yùn)用的行業(yè)激光高速熔覆亦可以運(yùn)用。通俗講便是常規(guī)激光熔覆能干的活激光高速熔覆可以干,常規(guī)激光熔覆不能干的活激光高速熔覆也很有可能可以干。
4.為何激光高速熔覆可以在銅、鋁等有色金屬上熔覆:
銅、鋁表面加強(qiáng)一直是行業(yè)急切要求,但工藝難度大。目前在非冶金融合狀況下可選用噴漆與電鍍路經(jīng);冶金融合狀況下目前常規(guī)激光熔覆可選用YAG激光熔覆路經(jīng),但YAG工藝路經(jīng)存有效率不高;其他二氧化碳、半導(dǎo)體、半導(dǎo)體光纖耦合等常規(guī)激光熔覆路經(jīng)部分院校、企業(yè)干了很多研究,但最后結(jié)果均不理想化,關(guān)鍵原因是因?yàn)椋恒~、鋁無法熔覆的原因在于傳熱快,基材不易產(chǎn)生熔池。