无锡汽轮机转子激光熔覆的优缺点
用激光来金属修复的工艺特点优势及局限性
用激光来金属修复的工艺
1、速度快。深度大、变形小;
2、能在室温或特殊条件下进行激光焊接,焊接设备装置简单。例如激光通过电磁场,光束不会偏移;激光束在真空、空气及某种气体环境中均能进行焊接加工,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。
3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异型材料施焊。
4、激光束聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,高可达10:1.
5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。
7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。
但是,激光焊接也存在一定的局限性:
1、要求焊接装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有明显偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺寸小,焊缝窄。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺焊。
2、激光器及其相关系统的购买成本较高,购买一次性投入较大 质子激光淬火技术及其特点。无锡汽轮机转子激光熔覆的优缺点
下面介绍几个激光熔覆的应用实例:
激光束的聚焦功率密度可达1010~12W/cm2,作用于材料能获得高达1012K/s的冷却速度,这种综合特性不仅为材料科学新学科的生长提供了强有力的基础,同时也为新型材料或新型功能表面的实现提供了一种前所未有的工具。激光熔覆所创造的熔体在高温度梯度下远离平衡态的快速冷却条件,使凝固组织中形成大量过饱和固溶体、介稳相甚至新相,已经被大量研究所证实。它提供了制造功能梯度原位自生颗粒增强复合层全新的热力学和动力学条件。同时激光熔覆技术制备新材料是极端条件下失效零部件的修复与再制造、金属零部件的直接制造的重要基础,受到世界各国科学界和企业的高度重视和多方面的研究。
目前,利用激光熔覆技术可以制备铁基、镍基、钴基、铝基、钛基、镁基等金属基复合材料。从功能上分类:可以制备单一或同时兼备多种功能的涂层如:耐磨损、耐腐蚀、耐高温等以及特殊的功能性涂层。从构成涂层的材料体系看,从二元合金体系发展到多元体系。多元体系的合金成分设计以及多功能性是今后激光熔覆制备新材料的重要发展方向。
无锡大型结构件激光熔覆可能出现的问题激光淬火对42CrMo钢组织和性能的影响。
激光熔覆的优势
关于激光熔覆优势我们能够简单为大家来阐述一下。
激光束的聚集功率密度可达1010~12W/cm2,作用于资料能获得高达1012K/s的冷却速度,这种归纳特性不仅为资料科学新学科的生长供给了强有力的根底,一起也为新式资料或新式功能外表的实现供给了一种前所未有的东西。激光熔覆所创造的熔体在高温度梯度下远离平衡态的快速冷却条件,使凝结安排中构成很多过饱和固溶体、介稳相甚至新相,现已被很多研究所证实。
现在,使用激光熔覆技能能够制备铁基、镍基、钴基、铝基、钛基、镁基等金属基复合资料。从功能上分类:能够制备单一或一起兼备多种功能的涂层如:耐磨损、耐腐蚀、耐高温等以及特别的功能性涂层。从构成涂层的资料系统看,从二元合金系统发展到多元系统。多元系统的合金成分规划以及多功能性是今后激光熔覆制备新资料的重要发展方向。
以上就是激光熔覆优势。新的研究标明,在我国工程应用中钢铁基的金属资料占主导地位。一起,金属资料的失效(诸如腐蚀、磨损、疲惫等)大多发生零部件的工作外表,需求对外表进行强化。
对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火,表面粗糙度基本不变,不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求。
激光熔凝淬火技术是利用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的工艺过程。获得的熔凝淬火组织非常致密,沿深度方向的组织依次为熔化-凝固层、相变硬化层、热影响区和基材。激光熔凝层比激光淬火层的硬化深度更深、硬度要高,耐磨性也更好。
该技术的不足之处在于,工件表面的粗糙度受到一定程度的破坏,一般需要后续机械加工才能恢复。为了降低激光熔凝处理后零件表面的粗糙度,减少后续加工量,可配制专门的激光熔凝淬火涂料,大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。 昆山质子激光淬火的原理。
从当前激光熔覆的应用情况来看,其主要应用于三个方面:一,对材料的表面改性,如燃汽轮机叶片,轧辊,齿轮等;二,对产品的表面修复,如转子,模具等。有关资料表明,修复后的部件强度可达到原强度的90%以上,其修复费用低于重新购买,更重要的是缩短了维修时间,解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所需要解决的转动部件快速抢修难题。另外,对关键部件表面通过激光熔覆耐磨抗蚀合金,可以在零部件表面不变形的情况下提高零部件的使用寿命;对模具表面进行激光熔覆处理,不仅提高模具强度,还可以降低成本,缩短制造周期。三,快速原型制造。利用金属粉末的逐层烧结叠加,快速制造出模型。利用激光熔敷技术快速制造零件的技术,又称作LENS (Laser Engineered Net Shaping) 、DLF (Direct Laser Fabrication) 、DMD (Direct Metal Deposition)、LC (Laser Consolidation) 等
熔覆材料:目前应用很多的激光熔覆材料主要有:镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。其中,又以镍基材料应用居多,与钴基材料相比,其价格便宜 激光熔覆技术产的常见应用领域。无锡大型结构件激光熔覆可能出现的问题
激光熔覆相比于其他熔覆技术的优势在哪里?无锡汽轮机转子激光熔覆的优缺点
激光淬火是材料表面强化的重要方法之一,质子激光对金属材料进行激光淬火处理时,由于激光对材料表面的快速加热和冷却作用,可在其表面获得高碳含量的孪晶马氏体、高位错密度的奥氏体、索氏体和硬质碳化物等具有良好耐磨性能和耐腐蚀性能的组织,从而大幅提高材料的表面性能。现有的一些研究成果已揭示了激光相变淬火时功率和扫描速度的变化对硬化层深度、硬度的影响规律,但熔凝淬火工艺影响因素的研究还较少。熔凝淬火后表面会出现一定变形,但由于它能获得较深的淬硬层,其应用前景也比较大。采用42CrMo钢进行了激光熔凝淬火试验,从激光功率和扫描速度分析了淬火后组织和性能的影响因素。
质子激光的技术人员采用YLS-3000型光纤激光器对42CrMo钢进行表面熔凝淬火处理;淬火后在试样中部用线切割机沿垂直于扫描方向截取试样进行检测;淬硬层显微组织在ZEISSImager.A2m金相显微镜和日立S-3400扫描电镜上进行观察;硬度在国产小负荷维氏硬度计上测量,淬硬层深度采用维氏硬度法配合金相图片确定。
无锡汽轮机转子激光熔覆的优缺点
昆山质子激光设备有限公司成立于2019年12月,注册资金500万,是一家专业从事精密激光焊接研发和生产的设备制造商,同时为客户提供一整套激光工艺方案及相关配套设施
公司产品主要包括:激光焊接设备、激光切割设备、激光打标设备、激光清洗设备、激光熔覆设备及机器人自动化配套设备等。
公司引进哈尔滨工业大学机电学院“激光制造与增材制造”国家重点研发计划项目团队,开展基于声光图像信息的激光智能制造技术研究,通过激光制造过程中的声光图像信息与加工质量之间的对应关系,建立多种信号互补的激光加工质量与参数之间的映射关系,利用信号处理建立加工质量实时预测与参数自主调控策略,研制激光智能加工与检测一体化装备,解决光机电一体化的高效、高精度复合制造、三维在线监测与反馈控制、面向精密、复杂、微细、跨尺度制造需求的制造工艺技术,实现多种材料零部件的高效加工。