激光覆熔是在電鍍,腐蝕,噴涂金屬等傳統表面處理技術之外,因為激光的應用衍生出的一種新的表面處理技術:以激光為熱源,金屬粉末為覆熔材質。激光輻射同時熔化金屬粉末以及基底材料并產生冶金結合,兩種熔融材料在稀釋區域中連接在一起。這些冶金粘接層相比熱噴涂層工藝耐磨的多,甚至可以增強涂層部件的耐磨性。此外,激光覆熔產生致密層,沒有孔隙裂縫,并還增加了一些優點。 激光覆熔有幾點限制:一、厚度限制在0.5mm或更厚,而在需要更薄涂層的石油天然氣發電等領域中難以被應用;二、速度被限制在10-50平方里面每分鐘,經過升級速度最快可達到200米每分鐘,有助于涂層厚度減小20µm,并可以同時將涂布面積增加到500平方厘米每分鐘。超高速激光覆熔工藝能達到10-250µm之間的厚度。 成功的關鍵在于增加焦平面的強度。盡管標準的激光覆熔使用2-3mm甚至更大的光斑尺寸,但這種新方法是基于1mm的光斑尺寸。此外,有必要對激光光斑定位,粉末供應的國產化和保護氣體進行研究。 常見的激光覆熔是熔化基體材料和粉末,然后在此基礎上產生熔池。而超高速激光覆熔是將粉末顆粒加熱到接近熔化溫度,這既增強速度又有助于降低涂層厚度。粉末在高溫條件下或多或少的產生有融顆粒,而其僅需要與基材的熔池短暫接觸就可以產生所需的冶金結合。相比傳統工藝在熔池熔化顆粒,這種方法帶來了速度提升。相比之下基材中熔池所需能量少了很多。在一些情況下,使用等量的金屬粉末條件下,所需激光功率可達20KW,而高速激光覆熔工藝只需要2-4kw的功率。這樣既提高了效率,又降低了設備成本更加經濟實惠。尤其激光覆熔產生的是無孔涂層,表面具有非常低的粗糙度,覆熔后僅需要一些簡單的處理。 而高速激光覆熔的應用,有望可以代替硬度鉻的方案。提升產品的品質,或能達到歐盟等發達國家的產品標準,增加出口創匯! |