高速激光熔覆技术介绍(高速激光熔覆工艺知识要点及各种问题的原因分析西安)

2022-10-19 20:00:35   编辑:欧致飞
导读很多朋友不知道高速激光熔覆工艺知识要点及各种问题的原因分析西安。今天小绿就为大家解答一下。高速激光熔覆技术已经得到了市场的高度认可...

很多朋友不知道高速激光熔覆工艺知识要点及各种问题的原因分析西安。今天小绿就为大家解答一下。

高速激光熔覆技术已经得到了市场的高度认可,高速激光熔覆取代普通激光熔覆将成为行业技术发展的必然趋势。然而,激光熔覆是一个复杂的过程。为了帮助广大高速激光熔覆的用户快速掌握工艺,中科中美根据多年的经验,将高速激光熔覆工艺的知识点以及各种工艺问题产生的原因总结如下,希望对广大业内同行有所帮助。1.高速激光熔覆的工作原理。高速激光熔覆利用高能激光束熔化空气中的金属粉末,同时也熔化基体形成熔池。熔化的粉末与熔化的基体结合后,冷却形成冶金结合的涂层。2.高速激光熔覆的几个关键参数及其对熔覆效果的影响。

(1)激光功率:功率直接影响单位时间内可以熔化的粉末量和熔覆效率。在其他工作参数确定的情况下,过低的功率可能导致粉末熔化不完全,打磨抛光后产生麻点,结合力不足,涂层硬度低;如果功率过大,有可能是熔沟熔化过度,导致表面出现斜向褶皱。

(2)送粉量:粉末流遇到激光后,吸收激光能量。粉末量越大,吸收的激光能量就越多。粉末量太大,激光能量会不足,涂层熔不透,打磨抛光后出现麻点,基体熔化不掉,涂层与基体不能实现冶金结合,导致涂层剥落。粉末量大,粉末利用率低;粉末用量少,粉末利用率高。(3)线速度:线速度越高,熔覆越薄,线速度越小,熔覆越厚。线速度过高,基体不会形成熔池,涂层与基体没有冶金结合,熔沟冷却慢,红尾过长,出现剥落。线速度可以提高涂层硬度和粉末利用率。(4)台阶:台阶越小,搭接率越高,涂层表面越细;台阶越大,搭接率越小,涂层条纹越明显。步进会影响稀释率。步进小时,照射在基板上的激光能量小,稀释率低。当台阶大时,照射在基板上的激光能量大,稀释率高。(5)气体输送率:气体有两个作用,一是输送粉末,二是保护高温涂层,防止氧化。送粉量太小,容易堵粉;送粉风量过大,送粉速度过快,喷出量大,粉末利用率低。一般来说,氩气比氮气具有更好的保护和更高的涂层质量。(6)喷嘴高度:喷嘴高度过高,粉末发散大,粉末利用率低;如果太低,熔覆时喷嘴容易粘粉。3.高速激光熔覆过程中容易出现的几个问题及其可能的原因(1)起皮。这是因为基体不会形成熔池,粉末不会与基体冶金结合。可能的原因有:功率太低;粉太多;线速度太快;工件表面有油污或电镀层。(2)开裂涂层产生裂纹的原因有:基体硬度过高(淬火、渗碳/氮);基体具有疲劳层;粉末的硬度太高。镍基粉末容易开裂;高硬度粉末多层熔覆时也会出现裂纹。(3)多孔涂层产生多孔的原因是:基体上的锈蚀和油污;粉末中有杂质;粉末流动不稳定;粉太多;动力不足;或者线速度过大等。(4)浮粉多,涂层无金属光泽。可能的原因有:粉太多;功率太低;线速度太快;喷嘴高度太高;激光光斑太小;镜头污染等。(5)打磨抛光后产生麻点的可能原因有:动力不足;粉太多;线速度过快等。(6)涂层出现斜皱纹的可能原因有:功率过大;熔池温度过高;粉末过度液化。(7)喷嘴粘粉的可能原因有:喷粉量过高;铜头温度过高;喷嘴工作距离太低,喷嘴表面太粗糙或被污染(建议抛光处理)。包覆头偏心放置,有利于减少粘粉现象。(8)堵粉的可能原因有:粘粉未及时清除;粉末流动性差;粉末中有杂质或粉末潮湿(需烘干)等。多种方式给粉时,给粉不均是堵粉的重要原因。(9)熔覆时产生噪音的可能原因是:粉末被污染;湿粉;基质不干净等。功率过大还会导致熔池金属气化,产生包壳噪声。这些问题会影响涂层的耐腐蚀性。(10)熔覆火花飞溅的可能原因有:线速度过高;功率密度过大;功率和粉末数量不匹配;气体流量过大等。(11)粉末流动不稳定,导致涂层不均匀。粉末流量不稳定的原因是:刮刀磨损严重;送粉通道堵塞;气流太小;送粉器密封圈密封不良或送粉管损坏导致空气

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