激光熔覆技術是一種利用高能激光和納米材料對各類零件進行合金強化處理的新興技術,處理后能夠顯著提高其表面硬度和耐磨性,延長零件使用壽命,提高作業率,達到增產降耗的目的。
其主要原理是:以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料,經激光照射使之和基體表面一薄層同時熔化,并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料形成冶金結合的表面涂層,從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的工藝方法。
激光熔覆加工技術的適用范圍和應用領域非常廣泛,幾乎可以覆蓋整個機械制造業,包括礦山機械、石油化工、電力、鐵路、汽車、船舶、冶金、醫療器械、航空、機床、發電、印刷、包裝、模具、制藥等行業。
激光熔覆工藝:
1、清潔工件:基體表面粗化處理前,根據要求,采用溶劑清洗、脫脂、機械及加熱等方式,除去待噴涂表面上的所有污物。
2、熔敷材料選擇:根據對涂層的功能尺寸要求,選定激光熔覆層材料,確定合適的粒度及粒度分布。
3、工裝:根據基體的形狀和尺寸,選用夾具、機械轉臺及移動裝置。
4、調節送粉裝置:將粉末裝入送粉器粉斗或噴斗中,保證送粉裝置正常工作。
5、編寫激光熔覆程序:根據工件激光熔覆面積,編寫數控程序,并試運行。
6、激光熔覆:根據基體的熱敏性、涂層特性及厚度,選擇適當的激光熔覆工藝參數進行激光熔敷修復加工。
7、后處理:如需要,可進行磨削加工,加工到客戶的尺寸精度要求。
應用于激光熔覆的材料較為廣泛。
在不銹鋼、模具鋼、可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、銅合金、鈦合金、鋁合金及特殊表面鈷基、鎳基、鐵基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。
其中激光熔覆鐵基合金粉末適用于要求局部耐磨,而且容易變形的零件。 鎳基合金粉末適用于要求局部耐磨、耐熱、耐腐蝕及抗熱疲勞的構件。
鈷基合金粉末適用于要求耐磨、耐腐蝕及抗熱疲勞的零件。
陶瓷涂層在高溫下有較高的強度、熱穩定性好、化學穩定性高,適用于要求耐磨、耐蝕、耐高溫和抗氧化性的零件。
B和Si在自熔合金中起著革命性作用:⑴降低合金熔點;⑵熔融過程脫氧,使熔覆層凈化;⑶脫氧過程放熱;⑷沒有燒完的B、Si在合金中起著固溶強化和沉淀強化作用。 在上述自熔合金添加WC等高耐磨成分形成新牌號。