激光熔覆分析报告.pptx

激光熔覆分析报告.pptx

《激光熔覆分析报告.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光熔覆分析报告.pptx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

铝合金表面激光熔覆Ni基涂层的研究,激光熔覆技术的定义,CollegeofMaterialsScience&Engineering,激光熔覆技术,是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表YOFCHI面N改A性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料，因此，世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视.,激光熔覆技术的优点,CollegeofMaterialsScience&Engineering,

（1）冷却速度快（高达106K/s），属于快速凝固过程，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等。

（2）涂层稀释率低（一般小于5%），与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整，可以获得低稀释率的良好涂层，并且涂层成分和稀释度可控；,（3）热输入和畸变较小，尤其是采用高功率密度快速熔覆时，变形,YOFCH可IN降A低到零件的装配公差内。

（4）粉末选择几乎没有任何限制，特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金；,（5）熔覆层的厚度范围大，单道送粉一次涂覆厚度在0.2-2.0mm，（6）能进行选区熔敷，材料消耗少，具有卓越的性能价格比；（7）光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷；（8）工艺过程易于实现自动化。

HINA,对材料的表面改性（表面改性：

是指在保持材料或制品原性能的前提下，赋予其表面新的性能，如亲水性、生物相容性、抗静电性能、染色性能、防氧化性等）如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等；YOFC,激光熔覆技术的作用,轧锟磨损修复,零件的抗氧化性熔覆,CollegeofMaterialsScie蚀nc熔e&覆Engineering,食品加工设备耐腐,CHINA,YOF,激光熔覆技术的作用,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，其修复费用不到重置价格的1/5，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必须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超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大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2/3的制造成本，缩短4/5的制造周期。

空压机转子轴承修复中,CollegeofMaterialsScience&Engineering抛锚机传动轴熔覆修复桨叶激光熔覆强化,激光熔覆技术的工艺,CollegeofMaterialsScience&Engineering,熔覆材料：

目前应用广泛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，又以镍基材料应用最多，与钴基材料相比，其价格便宜。

熔覆工艺：

激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为,两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。

YOFCHINA预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔,覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化，熔覆材料以粉、丝、板的形式加入，其中以粉末的形式最为常用。

同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同时完成。

熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也采用线材或板材进行同步送料。

预置式激光熔覆的主要工艺流程为：

基材熔覆表面预处理-预置熔覆材料-预热-激光熔化-后热处理。

同步式激光熔覆的主要工艺流程为：

基材熔覆表面预处理-送料激光熔化-后热处理。

YOFCHI按NA工艺流程，与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。

CollegeofMaterialsScience&Engineering,激光熔覆技术的工艺,YOFCHINA,激光器的选用,激光器的选用：

目前应用广泛的有CO2激光器、固体激光器Nd：

YAG。

基本参数对比,1，CO2，Nd:

YAG激光器的输出特性：

激光器波长/um输出方式脉冲宽度/ms,CollegeofMaterialsScience&Engineering,输出能量,CO2激光器10.6PW/CW0.1-100,输出最大功率密度10的6次,方,Nd:

YAG激光器,1.06,PW/CW,0.01-10,百焦耳CW：

几十-几千焦,PW:

几个焦耳CW：

几十-几千焦PW：

几个-几10的6次方,PW-脉冲式CW-连续式,YOFCHIN,CollegeofMaterialsScience&Engineering,激光器的选用,2，金属对CO2，Nd：

YAG激光的吸收率在激光熔覆与加工过程中，金属激光能量的吸收是一个十分重要的参数。

下表为几种金属对激光的吸收率：

从上表可知，金属表面对激光的吸收率随激光波长的增加而减少，则金属表面对激光的吸收率的大小依次为Nd：

YAG激光CO2激光综上所述：

YOFC（HI1N）ACO2激光器适用于大功率、大尺寸精度要求较低的加工和熔覆领域，Nd：

YAG激光适用于中小功率、中小尺寸、精度要求较高的加工和熔覆领域。

（2）Nd:

YAG激光比CO2激光更适用于激光熔覆和激光直接接触金属快速制造领域。

CollegeofMaterialsScience&Engineering,激光器的选用,YO,FCHINACollegeofMaterialsScience&Engineering,激光熔覆技术的应用-航空领域,激光熔覆技术的应用汽车领域,激光熔覆技术最先适用于汽车零件方面，在排气门的密封面熔覆合金，还可以应用在汽车发动机气门、气门座圈密封锥面等，以及排气阀、换向器、齿轮等零部件上。

YOFCHINA,CollegeofMaterialsScience&Engineering,激光熔覆技术的应用石油领域,因石油开采现场的工况条件比较差，许多金属零部件长期处于承受重载状态，同时还有严重的腐蚀和磨损现象，导致金属零部件易损害，这就大大降低了零部件的使用寿命，可以使用激光熔覆进行修复或者预先熔覆一层合金层等。

YOFCHINA,CollegeofMaterialsScience&Engineering,YOFCHINA,CollegeofMaterialsScience&Engineering,一、实验名称,Al合金表面激光熔覆Ni基涂层的,工艺实验,

（1）理解激光熔覆的基本原理及特点，熟悉运用脉冲激光机进行铝合金表面熔覆；

（2）初步掌握激光焊工艺参数和熔覆层质量之间的关系；YOFCH（IN3A）了解激光熔覆的应用。

CollegeofMaterialsScience&Engineering,二、实验目的,三、实验材料,基体材料为30mm*10mm*10mm的7075铝合金；熔覆材料为Ni粉。

LMY400多功能固体激光加工机脉冲激光扫描系统YOFCH光IN学A系统激光加工工作台计算机冷却系统,CollegeofMaterialsScience&Engineering,四、实验设备,

（1）做好熔覆前材料准备、系统复位等工作；

（2）熔覆电流、脉冲宽度、脉冲重复频率、熔覆速度和离YOF焦量五个熔覆参数中，固定其中任意四个参数，改变另外一个CH参IN数A，对7075铝合金进行熔覆；（3）实验过程中仔细观察实验现象，如激光熔覆时的颜色、声音和产生的火花现象，并严格记录实验现象；（4）熔覆结束后用砂纸对熔覆断面进行抛光和腐蚀处理后测定熔覆层的厚度，并详细的记录其实验数据。

CollegeofMaterialsScience&Engineering,五、实验内容,根据观察到的现象和记录的实验数据，分析熔覆工艺YOF参C数HIN对A7075铝合金熔覆层显微组织和性能的影响。

CollegeofMaterialsScience&Engineering,六、实验结果分析,Thankyou!