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【体育平台登录】激光熔覆技术:研究应用的路还有多长?

编辑:体育首页 来源:体育首页 创发布时间:2021-06-04阅读60458次
  本文摘要:随着现代科学技术和工业的大发展,零件的工作环境越来越复杂,表面性能的废品率越来越低,因此零件的工厂亲和力大大增加。

随着现代科学技术和工业的大发展,零件的工作环境越来越复杂,表面性能的废品率越来越低,因此零件的工厂亲和力大大增加。一般来说,因表面过热而出厂的零件主要包括转子叶片、辊轴零件、齿轮零件、连接器零件等。在零件整体性能满足工作条件的情况下,只能修复表面受损的零件。

如果能修复因误操作或服务损坏而出厂的零件,不仅节省了巨大的经济和时间损失,而且提高了资源利用率,也符合中国的可持续发展战略。激光技术是20世纪四大科技发明家之一。

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激光具有方向性好、能量密度低、单色性好、相干性强等一系列优点,因此特别局限于材料加工。激光加工技术是一种利用激光束和物质之间的相互作用来切割、焊接、表面处理、胶带和微机械加工材料(包括金属和非金属)的加工技术。它是一门集光学、机械、冶金、电子、计算机学习等为一体的高新技术。

它发展非常迅速,应用范围越来越广。激光熔覆技术是激光加工技术最重要的应用之一。它是一种新型的材料加工和表面改性技术,涉及物理、冶金、材料科学等领域。

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它的研究历史可以追溯到20世纪70年代。1974年,Gnanamuthu明确提出并申请了在金属基底上激光熔覆一层金属的专利;20世纪80年代,激光熔覆技术已经发展成为表面工程、摩擦学和激光应用领域的前沿课题。可在低成本钢板上制作高性能表面,替代大量高级合金,节约贵重金属材料,提高材料综合性能,降低能耗。仅限于局部不易磨损、风蚀、水解、生锈的零件,在国内外广受推崇。

20世纪90年代以后,R&D的科学研究及其应用发展缓慢。目前,国内外对激光熔覆的研究一般来自以下几个角度:一、激光熔覆的机理;二是激光熔覆技术及其组织和性能的研究;第三,激光熔覆在研究中的应用。本文阐述了激光熔覆技术在各个方面的研究和发展,并对目前不存在的主要问题及其未来的发展方向进行了思考。

1.激光熔覆机理的研究激光熔覆是一个动态熔化过程。由于其体积小,不存在热传导现象、对流和传质,直接影响熔池的宏观形貌、偏析、微观组织和成分的均匀分布等物理和冶金性能。因此,研究激光熔覆的冷却理论,发现激光熔覆过程中的热传导、对流和传质问题具有重要意义。2.激光熔覆技术及其组织和性能研究激光熔覆技术有两种类型:(1)一步法(实时法),即在激光束电离辐射工件的同时,将熔覆材料送到激光起始区的过程,有两种方法。

实时送粉方式:用于特殊的喷气送粉装置,将单一或混合粉末送入熔池,熔覆层厚度只需控制送粉量和激光扫描速度即可调节。由于坚固的粉末激光吸收率高,热效率低,可以获得比其他方法更薄的熔覆层,更容易实现自动化。国外实际生产中广泛使用。实时送丝法:虽然这种方法的工艺原理与实时送粉法完全相同,但包覆材料被预处理成丝或用于填丝。

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这种方法方便且不浪费材料,更难保证熔覆层成分的均匀分布。特别是当包覆层为复合材料时,包覆层的质量会受到粉末比重或颗粒大小的影响,而包覆率可以通过仔细处理压制线来提高。


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