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高速激光熔覆设备
激光高速熔覆设备
激光高速熔覆设备

技术特点:粉包光
粉末利用率:90%以上

四方高速激光熔覆的关键技术应用与说明
01. 产品简介
本公司针对矿山机械行业液压缸自主研发设计出专用高速激光熔覆设备,可满足多种直径、长度轴类零件的熔覆制造、快速修复应用需求,它具有电光转换效率高、光束质量好、系统集成度高,操作简单易学、安装方便、驱动控制功能完善、且拥有人性化的操作界面;高效的激光熔覆头,保证系统在工作过程中的粉末利用率达到90%以上;高精度的数控机床具备良好稳定的可持续工作能力,保证激光熔覆层的均匀性和表面平整度。
02. 产品特点
●加工效率高 结合强度强
●绿色环保
●单位加工面积成本更低
●系统集成度高,自主研发高速熔覆工艺包,操作简单易学
●自主产权的HBF技术,高亮度平顶模输出
●智能物联 远程控制 远程复位 集成主动故障防御
●产品结构设计全密闭,可大幅降低激光器的使用环境要求,可持续高温 高湿 高粉尘等恶劣环境运行
   熔覆线速度:100-800mm/s;
   熔覆面积效率:0. 5-1. 5M²/hr;
   熔覆层厚度:0. 2mm-1. 2mm;
   熔覆层稀释率:<3%;
   熔覆合金层与母材冶金结合:≥380MPa;
   粉末利用率:>90%; 
高速激光熔覆是一种先进、快速绿色金属表面处理技术,已被国家科技部立项作为代替镀铬的技术之一,高速激光熔覆设备、具有熔覆效率高、稀释率低、提高防腐性能、合金粉末利用率高,平整度高、后续加工量小、降低制造成本等优点,是金属激光表面增材、改性技术领域的一次重大技术突破。
实际工作中,高速熔覆涉及的主要技术包括两个方面:一是激光熔覆过程中设备的调试设置参数,称为加工参数;二是熔覆完成后对熔覆效果和合金材料的质量检测评定参数,称为检测参数。
加工参数主要包括激光功率、搭接率、熔覆速度、送粉量、送粉气压和保护气气压等5项关键参数。
(1) 激光功率:激光器单位时间内输出的能量,高速激光熔覆一般用4000w-6000w在市场土推广应用较多,可满足大部分的科研和生产需求,
(2) 搭接率:搭接率一方面影响熔覆层表面粗履度,另一方面影响熔覆效率,高速熔覆的搭接率较高,一般为80%,
(3) 熔覆速度:熔覆线速度和熔覆效率均可表示熔覆速度大小。6KW 熔覆实测线速度可做到 300mm/s-800mm/s, 在熔覆厚度0. 2-1. 2mm时,熔覆效率每小时0. 5-1. 5平方米。
(4) 送粉量:高速熔覆的送粉量主要与粉末熔点特性,激光功率、工件运动线速度有关,既要保证粉末充分熔化,同时粉末也不能过烧。
(5) 送粉气压和保护气气压,高速熔覆的送粉方式为气动送粉,送粉气压要与送粉量想匹配,保护气气压的选择既要在熔池周围形成保护区域,减少氧化,也不能太大,影响粉末的利用率。
检测参数是在高速熔覆完成后,对熔覆层质量好坏的衡量参数,主要包括熔覆层厚度、结合强度,孔隙率,稀释率、表面粗糙度,硬度耐磨性等6项关键参数。
(1) 熔覆层厚度:熔覆层厚度主要取决于熔覆功率、送粉量和工件运动线速度,高速熔覆可实现0. 2-1. 0mm的熔覆层厚度,特殊情况下,可进行多层熔覆实现较厚的熔覆摩度。但0. 8mm以下的熔覆层厚度更能发挥高速熔覆的优势。
(2) 结合强度:高速激光烩量与热喷涂的最主要区别在于:高速熔覆在熔化粉末的同时,也有部分能量用于熔化工件基体表面,熔融粉末在熔融基体界面处产生原子相互扩散而形成冶金结合,高速激光熔覆层与基体结合强度可高达360MPa以上。
(3) 孔隙率:空隙的出现主要原因有粉末未熔化充分,粉末过度氧化、粉末潮湿等,选择适当的熔覆功率,送粉量和工件运动速度,粉末烘干,高速熔覆的孔隙率可接近零。
(4) 稀释率:指熔覆金属被稀释的程度,基材表面融深在熔覆层中所占的百分比来表示,稀释率对熔覆层性能有较大的影响,稀释率的大小主要是熔覆功率和熔覆速度等因素影响,经过大量的试验,和用户使用的数据表明,高速熔覆的稀释率极低,可降到3%以下。
(5) 表面粗糙度:高速熔覆层的表面平整度受搭接率、送粉量大小、载气流压力以及机床运动精度等多方面因素等影响,参数匹配恰当,高速熔覆层的租糙度可实现热喷涂的效果。
(6) 硬度耐磨性:高速熔覆层的硬度耐磨性主要取决于粉末特性,实际高速激光熔覆工作中,需要根据粉末、基材特性及加工需求,设置合适的加工参数,以实现各项技术检测指标要求。
高速激光熔覆应用于液压支架立柱修复再制造
液压支架立柱是煤矿机械关键设备,长期在酸、碱性腐蚀介质中工作,立柱表面承受着腐蚀、磨损和冲击。前些年立柱再制造修复技术多采用电镀工艺,但是修复后的立柱使用寿命较短、可修复次数少、且有环境污染严重。下面介绍采用高速激光熔覆工艺替代原有的电镀进行立柱修复。
一 高速激光熔覆技术原理
超高速激光熔覆即通过改变激光与粉末的作用过程,在熔池之上将粉末熔融,同时也将基体表面熠化,并和基体快速凝固,形成冶金结合的表面熔覆层。
二、高速激光熔覆和传统激光熔覆的技术比较
相比传统激光熔覆工艺,高速激光熔覆具有以下5点优势。
(1) 同功率条件下,高速激光熔覆单位时间的熔覆面积是传统激光熔覆的2倍以上。
(2) 高速熔覆表面精细平整,熔覆厚心为0. 2-1. 0mm 可选,表面平整度高,加工量少,从而节省了制造成本,
(3) 熔覆层与基体为冶金结合,稀释率低,因而提高了防腐性能。
(4) 高速激光熔覆后,工件表面仅需要简单的磨抛即可出镜面,无需车削,后续加工简单,还节约合金粉末,以液压支柱为例,6000W高速熔覆设备熔覆单边厚度0. 8mm, 之后抛磨去除0. 2mm-0. 3mm即可,
(5) 高速激光熔覆热输出小,还适宜加工一些小、薄壁工件以及一些导热性较好的有色金属,因热输入量少,基体不变型。
三、高速激光熔覆修复液压支架立柱流程
(1) 去疲劳层
(2) 表面高速熔覆
(3) 精磨表面
(4) 表面探伤检测
(5) 尺寸检测
(6) 粗糙度检测
高速激光熔覆合金粉,基本选用铁基合金粉末,进行液压立柱表面熔覆。以6000W高速激光熔覆设备为例,熔覆加工时稀释率小于3%, 较薄的熔覆层厚度(0. 5-0. 6mm) 就可以满足防腐性能要求,粉末利用率高,同轴送粉,粉末利用率90%以上。熔覆后采用扫描电镜、硬度计、盐雾试验机对熔覆层防腐性测试。各项技术达标即可。
高速激光熔覆设备
泰安四方电器有限公司 主营产品:高速高效磨床,高速激光熔覆设备

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