激光熔覆與合金化技術(shù)及應(yīng)用

激光熔覆與合金化技術(shù)是利用自動送粉器將合金粉末同步送到激光熔池中，使合金粉末與金屬基體同時熔化，形成金屬覆蓋層的工藝過程。與傳統(tǒng)的熱噴焊或者堆焊工藝相比，激光熔覆層變形小，應(yīng)力低，對基體的稀釋率低，組織致密，微觀缺陷少，結(jié)合強度高，熔覆層的尺寸大小和位置可以精確控制，特別是熔覆層的成分可以根據(jù)工況的需求方便調(diào)節(jié)，因此非常適合于一些工件的表面強化與修復(fù)。
常用激光熔覆材料主要包括鎳基、鐵基、鈷基、銅基自熔合金、以及上述合金與碳化物（wc、tic、sic等）顆粒組成的金屬陶瓷復(fù)合粉末以及al2o3、zro2等陶瓷材料等。適用的工件基材包括鋼鐵、鋁合金、銅合金、鎳合金和鈦合金等。我公司進行的激光熔覆技術(shù)研究與開發(fā)，在熔覆合金粉末設(shè)計、激光熔覆工藝和關(guān)鍵輔助設(shè)備等方面進行了大量的研究工作，在激光熔覆工藝與材料方面積累了豐富的經(jīng)驗。例如，針對大型機械零部件激光熔覆與合金化時涂層容易開裂的問題，從熔覆合金成分的設(shè)計及輔助工藝條件的改善出發(fā)，開發(fā)出了激光熔覆系列專用合金粉末。根據(jù)工件工況的不同要求，可以方便迅速地選擇相應(yīng)的工藝、涂料或者合金粉末進行處理，表面平整度高。對于大型電機轉(zhuǎn)軸、大型長軸、大型曲軸，大型軋輥的激光熔覆修復(fù)，可以實現(xiàn)在不預(yù)熱的條件下避免裂紋的產(chǎn)生，零件激光熔覆后變形基本可以忽略，該技術(shù)已在大型船舶、機車和鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用。在激光熔覆的關(guān)鍵輔助器件如自動送粉器、反射聚焦系統(tǒng)等方面，我們同樣積累了豐富的經(jīng)驗。使用的自動送粉器和噴嘴系統(tǒng)，既可以進行同軸送粉，也可以進行旁軸送粉，激光熔覆時的合金粉末利用率可以高達93%以上。激光熔覆用于各種類型的軸類零件如電機主軸、曲軸、各種工模具等重要零件的表面強化，而且可以用于上述零件的表面修復(fù)，工業(yè)應(yīng)用前景良好。
激光熔覆與合金化技術(shù)用于強化和修復(fù)工件的應(yīng)用實例
激光熔覆與合金化技術(shù)可對各種大型軸類零件如電機與發(fā)電機組轉(zhuǎn)子、各種模具、軋輥、大型曲軸與連桿等零件進行表面強化與修復(fù)。還可以對鋁合金、銅合金工件激光熔覆。
激光熔覆應(yīng)用范例：激光熔覆修復(fù)長5000mm，直徑φ500mm的大型不銹鋼軋輥軸頸，修復(fù)后軋輥長軸直線度公差只有0.03mm，激光熔覆修復(fù)幾乎不引起工件變形。

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激光熔覆與合金化技術(shù)及應(yīng)用