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激光熔覆再制造技术的研究现状及其影响因素

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    工艺参数影响的研究



  熔覆过程直接决定了再制造成形质量,是激光熔覆技术规模化产业化应用的核心因素。结合激光熔覆再制造在矿山液压支架立柱中的应用经验,发现再制造成品的质量控制一般涉及熔覆表面的宏观质量(无裂纹、砂眼等缺陷)、成形厚度、表面硬度分布等。影响激光熔覆成形质量的几个关键参数是激光功率、焦距、扫描线速度、重叠率和送粉率,其中重叠率与步距设置有关,送粉率与熔覆厚度直接相关,熔覆的有效热输入是这些参数综合的结果。

  自激光熔覆技术工业化应用以来,研究人员对各种参数对性能和机理的影响做了大量的研究,可以全面涵盖激光熔覆技术应用中的关键影响因素和机理。通过分析国内外激光熔覆技术的研究现状,指出熔覆参数的类型包括工艺参数、工艺参数和质量参数。

  按照这种分类方法,激光熔覆的再制造参数可以从激光光源、机床、待熔覆零件基体、粉末和送粉系统等方面细分为:

  1、激光功率、焦距(光源)和光斑规格。

  2、机床精度、转速、熔覆的步进控制(机床)。

  3、零件的形状、尺寸和材料特性(零件矩阵)。

  4、粉末成分、功能和物理性质(粒度分布、流动性、堆积密度、氧含量)。

  5、送粉率。

  6、保护气流大小。

  这些参数的配合效果首先直接关系到熔覆产品的质量,熔覆层*直观的宏观表征如气孔、砂眼、裂纹,其次是熔覆尺寸、可测量的表面硬度、粗糙度和机械加工后的耐蚀性,以及稀释率、结合状况、内部组织结构和缺陷、截面硬度、热影响区大小等。通过取样检测包覆层。

  技术人员以材料类型、熔覆功率和熔覆扫描速度为影响因素进行正交试验,研究对结合强度的影响。发现:

  1、合金粉的种类对结合强度的影响*大

  2、扫描速度,*小的是激光输出功率

 

 
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