| cyqdesign |
2009-11-21 12:05 |
關(guān)于激光熔覆技術(shù)
將激光用于添加制造技術(shù)（如熔覆和燒結(jié)），還是一項(xiàng)相對(duì)新的技術(shù)，它首次于1970年代被引入工業(yè)應(yīng)用中，用于熔覆閥門(mén)和閥座。而最早的生產(chǎn)應(yīng)用之一是在日本的汽車工業(yè)，激光用于熔覆鋁合金引擎的閥座，以提高其耐磨損性能，同時(shí)節(jié)省制造成本。美國(guó)的重型設(shè)備工業(yè)也隨之開(kāi)發(fā)了一些應(yīng)用。在1980年代末期，普惠發(fā)動(dòng)機(jī)公司（Pratt & Whitney）和通用電氣公司（GE）開(kāi)始采用激光熔覆技術(shù)，用于碟形葉片的維修。設(shè)備和粉末材料的迅速發(fā)展推動(dòng)了新技術(shù)不斷向前，使此類技術(shù)成為許多應(yīng)用中的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用范圍從汽車切割及成形刀具，到鉆井設(shè)備的耐磨表面等等。被添加的材料范圍很廣，比如用Stellite合金進(jìn)行模具修復(fù)，用含鎢鋼的粉末實(shí)現(xiàn)防磨損，以及永基底金屬粉末維修和生成零件。 v;S JgZK
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當(dāng)談到熔覆，每個(gè)人頭腦中的標(biāo)準(zhǔn)流程是粉末熔焊工藝。根據(jù)應(yīng)用中所需的材料，熔覆可能也要使用到焊絲而非粉末，或者說(shuō)釬焊而非熔焊。在德國(guó)德累斯頓的Fraunhofer IWS研究中心，一項(xiàng)用于在鋼制泵套筒表面上直接沉積銅制耐磨材料的技術(shù)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，并被用于工業(yè)應(yīng)用（見(jiàn)圖1）。即使熔覆效率達(dá)到9.2千克/小時(shí)，該工藝仍然能夠保持熔覆厚度的一致性以及出色的金相特征，這都得益于相同的矩形光束和優(yōu)化后的噴嘴設(shè)置。然而，大多數(shù)的應(yīng)用都使用粉末熔焊工藝，大大超越傳統(tǒng)的工藝，如等離子轉(zhuǎn)移�。≒TA），主要是因?yàn)槠渚哂械牡蜔崃枯斎牒蛯?duì)熔融池的更佳控制，從而帶來(lái)更少的零件變形并提升金相結(jié)果。 ;XT$rtuX
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熔覆應(yīng)用通常在工作中一步完成。激光束聚焦后在工件上方移動(dòng)，而此時(shí)供粉器將粉末通過(guò)一個(gè)特殊的噴嘴運(yùn)輸?shù)饺廴趨^(qū)。該噴嘴將粉末沉積在工件表面，隨后其立即被激光束的熱量熔化。許多不同形狀的噴嘴通常根據(jù)應(yīng)用要求的不同而得到使用。離軸噴嘴是一種更經(jīng)濟(jì)的選擇，通常用于單向流程中。新開(kāi)發(fā)的離軸噴嘴具有更小口徑的粉末噴頭，提升了粉末利用率，且體積更小，便于進(jìn)入難以達(dá)到的區(qū)域。如果熔覆軌跡能實(shí)現(xiàn)2D或3D的軌跡，那么同軸噴嘴將是最佳選擇。它們確保了被加入熔融池的粉末能得到均勻分布，不受流程方向以及加工頭位置的影響。特殊的噴嘴和加工頭已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，用于如ID熔覆和寬道熔覆的應(yīng)用中。
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