徐州高速激光熔覆技术和堆焊

一、激光熔覆特点

1. 技术特点

激光熔覆重要特点是热量集中，加热快冷却快热影响区小，特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点，也正是这一特殊的加热和冷却过程，在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆（喷焊·堆焊·普通焊接等）手段，甚至可以产生非晶态组织，特别是脉冲激光更为明显。这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。但我以为这只是从工件整体宏观讲，而当你对熔覆层和热影响区进行微观分析时，你会看到另一种景象，这一点我将在后面讲到。

2. 设备特点

激光熔覆目前国内采用采用两种机型；CO2激光器，YAG激光器。前者为连续输出，熔覆用机一般在3KW以上；YAG激光为脉冲输出，一般在600W左右。对于设备，一般使用者很难吃透，严重依赖生产方的服务，购买价格昂贵，维护成本、零部件价格很高，再加上设备稳定性和耐受性与国外比较普遍都有差距。

3. 工艺特点

前期处理：激光熔覆一般只需将工件打磨干净，除油，除锈，去疲劳层等，比较简单。

第二送粉：CO2激光器功率较大，一般用氩气送粉；YAG激光功率小，一般用自然落粉的方式。这两种方式在熔覆时都基本在水平位置形成熔池，倾斜稍大粉末便不能正常送达，激光的使用范围受到限制，特别是YAG激光器。

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随着现代科学技术和工业不断发展，对零部件作业的环境也越来越趋于复杂化，外表功能的要求越来越高，因而零件作废率很大增多。通常由于外表失效而作废的零件有：转子叶片、辊轴类零件、齿轮类零件、接头类零件等。

在零部件整体功能满意工况的条件下*是外表损害的零部件都是可以修正，不仅可以拯救巨大的经济和时刻丢失，还可以提高资源的利用率，符合我国可持续发展的战略。

目前零部件修正的办法有激光熔覆、真空钎焊、真空涂层法、钨极惰性气体维护焊（TIG）和等离子体熔覆修正等办法 。激光熔覆是依据工件的工况要求，熔覆各种设计成分的金属或许非金属，制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲惫或具有光、电、磁特性的外表覆层。激光熔覆是一种快速冷却的过程，熔覆过程中对修正工件的热输入量少，热影响区小，熔覆层组织细微，易于完成自动化等，因而使用激光熔覆的办法来修正转子等零部件比其它的办法具有更大的优势。激光熔覆技术处理了传统电焊、氩弧焊等热加工过程中不可避免的热变形、热疲惫损害等一系列技术难题，同时也处理了传统电镀、喷涂等冷加工过程中覆层与基体结合强度差的矛盾，这就为外表修正供给了一个很好的途径。 轧机牌坊激光熔覆论坛激光熔覆在轴类零件中的应用。

质子激光对大型齿轮的齿面、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，华中大学配制了专门的激光熔凝淬火涂料，可以大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。

  现在进行激光熔凝处理的冶金各种材料的轧辊、导卫等工件，其表面粗糙度已经接近激光淬火的水平。激光淬火现已成功地应用到冶金行业、机械行业、石油化工行业中易损件的表面强化，特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面，效果明显，取得了很大的效益与社会效益。近年来在模具钢、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越很广的应用

 通过在基材表面添加不同成分、性能的熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基材表面形成与其为冶金结合的具有特殊物理、化学或力学性能的添料熔覆层。

技术特点

1.激光熔覆层与基体为致密冶金结合，结合强度高，不脱落。

2.加工过程热影响区和热变形小，不改变基材内部金属性能。

3.可实现工件表面性能的定制，熔覆耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特殊功能层。

4.可制备由底层、中间层及表层组成的各具特点的梯度功能熔覆层。

5.适合的材料很广，常见各类钢、合金钢及铸铁均可加工。

6.加工过程自动化控制，工期短，质量稳定。

7.低碳环保，无废气废水排放。 激光熔覆在大型机械物件修复中的应用!

石油钻杆昆山质子激光设备激光熔覆机性能特点

1. 不易变形——被激光熔覆修复的零部件变形小基体材料在激光加工过程中*表面熔化，熔化层为0.05-0.3mm。基体热影响区极小，一般在0.1-0.5mm之间。

2. 结合度高——基材与熔覆材料为冶金结合，结合强度与母材相当

3.修复部件表面平滑—— 熔覆层可达到无气孔、疏松、夹杂、裂纹等缺陷

4. 灵活配置——可以根据零部件情况，设计配置特定性能的特殊材料，具有很强的灵活性

5. 耗材少——由于可以在零部件的关键部位进行熔覆修复，因此可以节约大量贵金属材料，针对特大型零部件，可以根据实际情况进行现场熔覆修复

6. 实现自动化生产——工艺过程易于实现自动化

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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。 徐州高速激光熔覆技术和堆焊

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。