高速激光熔覆過程中影響加工的八大參數(shù)
1、激光功率：單位時間內(nèi)激光器輸出的能量。高速激光熔覆一般采用KW級激光器，如LT-3KW、LT-4KW等，市場應(yīng)用廣泛，能夠滿足大部分領(lǐng)域的需求。
2、光斑形狀：光斑形狀是影響熔覆質(zhì)量的一個重要因素，光斑形狀由激光器的光學(xué)系統(tǒng)決定。激光光束從送粉器射出后，經(jīng)過掃描系統(tǒng)，再到基板上，在不同的位置形成不同的光斑。光斑形狀直接影響著熔覆效果和成形質(zhì)量。常見的光斑形狀分為圓形和矩形兩種，用戶根據(jù)加工對象的特點(diǎn)選擇使用。
3、光斑大小：光斑大小是指光束被掃描到基板表面的面積。激光熔覆過程中，激光能量聚集在熔覆層的中央，然后通過輻射向周圍發(fā)散，光斑大小主要影響光功率密度，即單位面積的光能。相同功率條件下，光斑尺寸越小，光功率密度越大，高功率密度光斑適用于高包層。熔點(diǎn)金屬粉末。
4、 加工距離：也叫搭接率，是指激光熔覆時，激光束從熔池中吸收熱量所需的距離。激光熔覆過程中，光斑距離是影響熔覆質(zhì)量的重要因素。在實(shí)際加工中，當(dāng)光斑距離在3-5 mm范圍內(nèi)變化時，熔覆層質(zhì)量良好，因此光斑距離一般控制在3-5 mm。
5、搭接率：搭接率是指熔覆金屬粉末與基板的搭接率。搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的一個重要參數(shù)。熔覆材料與基板之間的搭接率越大，越容易獲得粗糙度較低的熔覆層表面。
光斑直徑增大時，激光束能量密度提高，熔池受熱變寬，熔化速度加快，在基板上產(chǎn)生較多的小孔。
搭接率提高,熔覆層表面粗糙度降低。但搭接部分的均勻性很難得到。每道熔覆層之間相互搭接區(qū)域的深度與每道熔覆層正中的深度有所不同,從而影響了整個熔覆層。高速熔覆的搭接率高達(dá)70%-80%(普通熔覆的搭接率為30%-50%)。
6、熔覆速度：熔覆線速度和熔覆面積率都可以表示熔覆速度。實(shí)測中物力拓高速激光熔覆線速度為20m/min-50m/min，熔覆厚度為0.2-0.6mm時，熔覆效率為0.6-1.2平方米/小時。
7、送粉方式：高速激光熔覆中的送粉器是激光熔覆質(zhì)量的關(guān)鍵。高速激光熔覆的送粉方式主要有環(huán)形送粉和中心送粉。中心送粉比環(huán)形送粉粉末利用率高，但設(shè)計(jì)難度大，需要用圓環(huán)圍住橫梁。送粉管一周。目前市場上有很多圓形送粉應(yīng)用。
8、保護(hù)氣體壓力：高速激光熔覆過程中，基體與熔覆材料之間很容易氧化，熔覆材料中含有的氧化物，會導(dǎo)致基體材料表面發(fā)黑、發(fā)暗、變硬，嚴(yán)重影響了工件表面質(zhì)量。為避免熔覆材料氧化，需對工件進(jìn)行保護(hù)。高速激光熔覆可在保護(hù)氣體下進(jìn)行，一般采用氮?dú)饣驓鍤庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，主要用于送粉，在激光熔覆池周圍形成保護(hù)區(qū)域，減少氧化。
檢測參數(shù)是指高速熔覆完成后衡量熔覆層質(zhì)量的參數(shù)，主要包括氣孔率、硬度、結(jié)合強(qiáng)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(yùn)動的角度有關(guān)。一般來說，熔覆時粉末運(yùn)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(xì)化和晶格畸變使涂層強(qiáng)化。因此，激光熔覆層的硬度一般材料。 LT高速熔覆激光設(shè)備熔覆粉末，熔覆層表面硬度可達(dá)60HRC。
(3)結(jié)合強(qiáng)度，一般采用顯微硬度計(jì)進(jìn)行檢測，以測定熔覆層的結(jié)合強(qiáng)度，用標(biāo)準(zhǔn)試樣所測得的硬度值減去實(shí)測硬度值來計(jì)算。高速激光熔覆層與基體為冶金結(jié)合，即熔覆層與基體之間原子擴(kuò)散形成結(jié)合。并在粉末高速運(yùn)動狀態(tài)下形成。國盛激光的高速激光熔覆層與基材的結(jié)合強(qiáng)度可高達(dá)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(diào)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(jié)合強(qiáng)度。
(6) 表面粗糙度是指熔覆時表面上存在的起伏現(xiàn)象，當(dāng)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(yīng)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(shè)置過大或太低，表面的光滑度會降低。基板實(shí)際高速激發(fā)在光學(xué)熔覆加工過程中，需要根據(jù)粉末基體的特性設(shè)置合適的加工參數(shù)，使各項(xiàng)檢測參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，滿足應(yīng)用要求。
在實(shí)際對母材進(jìn)行高速激光熔覆時，需要根據(jù)粉末母材的特性設(shè)置合適的加工參數(shù)，使各項(xiàng)檢測參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，滿足應(yīng)用要求。
激光熔覆技術(shù)作為一種新型的表面工程技術(shù)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在油田中，激光熔覆主要應(yīng)用于石油鉆桿、抽油桿、石油管道等方面。下面我們將分別介紹這些應(yīng)用。
1、石油鉆桿
石油鉆桿是石油鉆井作業(yè)中鉆遇地層的重要工具之一。由于鉆桿在井下受到?jīng)_擊、摩擦和腐蝕，其表面容易出現(xiàn)裂紋、磨損和腐蝕等問題，嚴(yán)重影響鉆井作業(yè)的安全和效率。了解決這一問題，激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油鉆桿的表面強(qiáng)化與修復(fù)。
通過激光熔覆技術(shù)，在鉆桿表面形成一層硬度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的涂層，可顯著提高鉆桿的耐用性和使用效率。同時，激光熔覆技術(shù)還可以修復(fù)鉆桿表面的損傷，延長鉆桿的使用壽命，降低更換成本。
2、抽油桿
抽油桿是油田采油的重要工具之一。由于長期受到來自地下原油的腐蝕和摩擦，抽油桿容易出現(xiàn)磨損、裂紋、變形等問題，嚴(yán)重影響了原油的開采和提率。為了解決這一問題，激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于抽油桿的表面強(qiáng)化與修復(fù)。
經(jīng)過激光熔覆技術(shù)，在抽油桿表面形成一層高硬度、高韌性的涂層，可顯著提高抽油桿的耐用度和使用效率。激光熔覆技術(shù)還可以修復(fù)抽油桿表面的損傷，延長抽油桿的使用壽命，降低更換成本。
3、石油管道
輸油管道是石油生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)施之一。由于輸送的原油中往往含有腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)會對管道造成腐蝕和破壞，嚴(yán)重影響石油生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。因此激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于輸油管道防腐和修復(fù)。
通過激光熔覆技術(shù)，可以在管道內(nèi)外表面形成一層具有高耐腐蝕性能的涂層，顯著提高管道的耐久性和安全性。同時，激光熔覆技術(shù)還可以對管道表面的損傷進(jìn)行修復(fù)，避免了管道泄漏等事故的發(fā)生，降低了維修成本。
總之激光熔覆技術(shù)在油田的應(yīng)用可以在抽油機(jī)上得到實(shí)現(xiàn)，大大提高了設(shè)備的壽命及安全性，也給企業(yè)帶來的益處，降低了成本。
激光熔覆修復(fù)工藝流程主要包括以下幾個步驟：
1、表面處理：將缸筒內(nèi)壁表面清洗干凈，去除表面的污垢、氧化皮等雜質(zhì)，露出金屬基體。
2、涂層制備：在缸筒內(nèi)壁表面涂覆一層一定厚度的金屬或非金屬涂層，以提高缸筒的耐磨、耐腐蝕等性能。
3、激光熔覆：將高能激光束作用于涂層表面，使涂層表面迅速熔化、凝固和形成一層與基體材料不同的合金層。
4、后處理：對缸筒內(nèi)壁進(jìn)行必要的后處理，如冷卻、打磨等，以使缸筒達(dá)到佳性能。
激光熔覆修復(fù)的優(yōu)勢：
1、抗腐蝕性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的抗腐蝕性能，因此可廣泛應(yīng)用于各種腐蝕性環(huán)境中。
2、抗磨性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的硬度和良好的耐磨性，因此可延長缸筒的使用壽命。
3、耐高溫性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較好的高溫穩(wěn)定性和抗高溫氧化性能，因此可在較高溫度下使用。
4、工藝簡單：激光熔覆修復(fù)工藝簡單，操作方便，可快速完成修復(fù)，提高生產(chǎn)效率。
隨著科技的不斷發(fā)展，激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會不斷完善和發(fā)展，相信激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
油缸內(nèi)孔激光熔覆加工工藝包括以下步驟：
1、準(zhǔn)備工件：將待加工的油缸放置在激光熔覆機(jī)的工作臺上，并確保其表面清潔、無缺陷、無油漬。
2、表面處理：用砂輪或刷子等工具對氣缸內(nèi)孔表面進(jìn)行打磨和清理，去除雜質(zhì)和氧化層。
3、熔覆材料的制備：將金屬粉末和合金元素按一定比例混合，加入適量的水或有機(jī)溶劑，制成熔覆材料。
4、激光熔覆加工：利用高能激光束將熔覆材料熔化并使其均勻地沉積在內(nèi)孔表面。
5、后處理：對激光熔覆筒體進(jìn)行熱處理、研磨、拋光，提高表面硬度和光潔度。
油缸內(nèi)孔激光熔覆加工的優(yōu)點(diǎn)在于以下幾個方面：
1、高硬度、耐腐蝕：通過激光熔覆技術(shù)，可以使油缸內(nèi)孔表面涂層提高氣缸的耐磨性和耐腐蝕性。
2、壽命長：由于激光熔覆層硬度高、耐腐蝕，可顯著提高氣缸的使用壽命。
3、應(yīng)用范圍廣：激光熔覆加工可適用于各種材質(zhì)、形狀的氣缸，可靈活應(yīng)用于不同的生產(chǎn)環(huán)境。
4、環(huán)保節(jié)能：與傳統(tǒng)的加工方法相比，激光熔覆加工不需要使用大量的切削液、磨料等物質(zhì)，因此更加環(huán)保，降低能耗。
總之，油缸內(nèi)孔激光熔覆加工是一種的加工技術(shù)，可以顯著提高油缸的耐磨性、耐腐蝕性和使用壽命，并且具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信這種加工技術(shù)將會在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣。
電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承激光熔覆修復(fù)過程一般包括以下步驟：
1、表面預(yù)處理：清理軸承表面，去除油污、鐵銹等雜質(zhì)，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(qiáng)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(diǎn)。可快速準(zhǔn)確修復(fù)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承位置。該技術(shù)具有操作簡便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因此在電機(jī)維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
4、激光熔覆修復(fù)：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(diǎn)，可以快速、準(zhǔn)確地修復(fù)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承位置。該技術(shù)具有操作簡便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因此在電機(jī)維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
5、激光熔覆修復(fù)后期處理：對熔覆層進(jìn)行后期處理，提高其硬度和耐磨性。
在激光熔覆修復(fù)過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：
1、激光功率密度要適中，不宜太大或太小，以熔覆層的質(zhì)量和效率。
2、熔覆材料的選擇適當(dāng)，以熔覆層的強(qiáng)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(zhì)量的影響。
4、后加工過程中應(yīng)注意控制溫度和時間，熔覆層的硬度和耐磨性。
總之，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承激光熔覆修復(fù)是一種的修復(fù)技術(shù)。具有操作方便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。因此，在電機(jī)維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用該技術(shù)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。
所屬分類：電焊/切割設(shè)備/激光焊機(jī)
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