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激光熔覆在钣金加工中的应用工艺及前景

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激光熔覆在钣金加工中的应用工艺及前景

发布日期:2017-09-05 作者:钣金加工 点击:

    随着工业的迅猛发展,钣金加工的重要作用逐渐凸显,激光加工由于其灵活性好、精度高、速度快、热影响小、易于编程及实现自动化等优点,被广泛应用于钣金切割、焊接及熔覆等领域。

  目前激光表面改性处理技术正逐渐被广泛运用迅速成长为一个崭新的行业。我国有数万亿元的装备在服役之中,每年因其关键零部件的腐蚀、磨损,使设备停产、报废造成的损失占国民经济总产值的3%~5%。激光表面改性技术在工业生产中易损易耗零部件的表面强化与制造方面发挥了重要作用。我国经过几个五年国家科技攻关计划,使该技术已在多个领域得到了应用。

  早在20世纪80年代初,英国RollsRoyce公司采用激光熔敷技术对RB211涡轮发动机壳体结合部位进行硬面熔敷,取得了良好效果。国内早于上世纪就已经在凹辊表面实现激光熔敷的商业应用,现已将熔敷技术应用到航天、船舶、燃机和机车、能源等领域。CO2激光器由于波长长、吸收率低、体积大,采用此激光器进行激光表面处理耗能较大。

  对零部件表面进行激光改性,相当于使其穿上了一层防护铠甲,大大提高了工件的使用寿命。激光表面改性技术主要包括激光表面相变硬化,激光重熔强化,激光合金强化,激光熔敷强化等。激光熔敷亦称激光包覆,是一种新的表面改性技术,它通过在基材表面添加熔敷材料,并利用高能激光束使其与基材表面一起熔凝,从而形成与基体冶金结合的熔敷层。由于熔敷层的稀释度较小,保证了原熔敷材料的优异性能。基材表面熔敷后将会构成一种全新的复合材料,它显著增强了基材的表面性能,依据工件的服役环境,通过选择不同的熔敷材料可以制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化或抗疲劳等表面保护熔敷层,灵活方便,大大缩减了工件的制造成本。激光表面改性被应用于轴辊、汽车模具、齿轮等部件的表面防护、相变热处理及熔覆处理和修复,采用激光熔敷技术表面强化制造的零部件不仅性能上超出传统工艺制造的零件,同时由于材料及加工的优势,生产成本降低20%~40%,生产周期也缩短80%左右。在今天倡导绿色再制造和节能环保的环境下,可以预见激光熔敷将具有广阔的市场前景。


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