使用激光熔覆接頭的好處有哪些?
很多人在日常生活中遇到各種意外事故,受傷后在身上留下了傷痕,這時(shí)候就會(huì)想辦法去掉這些疤痕。通過(guò)修復(fù)手術(shù)可以讓疤痕變得模糊從而改善外觀,或利用激光,讓疤痕慢慢消退。
在工業(yè)制造領(lǐng)域里也有類似于修復(fù)的手術(shù),比如激光熔覆技術(shù)。
使用激光熔覆技術(shù)的好處:
激光熔覆是一種可以用來(lái)增加金屬組件的耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊性能的堆焊方法。這一方法利用精確聚焦大功率的激光束來(lái)形成焊接熔池并將金屬粉末加入到其中。粉末經(jīng)過(guò)一連串的惰性保護(hù)氣體通過(guò)激光束同軸送入。激光束的準(zhǔn)確性使得可以得到稀釋度極低的致密熔覆層(<5%),同時(shí)熔覆層與基體之間具有完美的冶金結(jié)合。涂層可以應(yīng)用于許多地方,并可以根據(jù)不同情況來(lái)設(shè)計(jì)其組成以克服每個(gè)組件相應(yīng)的失效機(jī)制。與激光熔覆相關(guān)的主要好處之一就是能夠很好地控制熱量輸入,從而實(shí)現(xiàn)兩相沉積的金屬基復(fù)合(MMC)結(jié)構(gòu):基體通常是一種鎳基合金,具有良好的韌性、延展性和抗沖擊性,同時(shí)在高溫下的耐磨損性能;增強(qiáng)的硬質(zhì)層通常是碳化鎢或氮化鈦/碳化鈦、碳化鉻等。
熱量輸入的精細(xì)控制使得基體能完全融化以及實(shí)現(xiàn)基體表面的合金化,而同時(shí)陶瓷顆粒沒(méi)有融化并均勻地分布在基體中,從而使得整個(gè)涂層具有很強(qiáng)的耐磨損、耐沖擊性。硬質(zhì)層和基體之間的比例可根據(jù)運(yùn)作的環(huán)境來(lái)調(diào)整,例如,更大的硬質(zhì)層比例具有更好的耐磨損性,較少的硬質(zhì)層則具有更好的抗沖擊性。
其他的好處包括:
由于熱量輸入最小,因而冷卻速度快,且具有極細(xì)的微結(jié)構(gòu),變形可忽略不計(jì);由于稀釋度極低,因而涂層的最上面那層就能實(shí)現(xiàn)所需要的化學(xué)組成;可以生產(chǎn)特殊表面處理的硬面涂層(可能無(wú)需加工就能進(jìn)行輥涂和安裝);與所有其他低熱量輸入的噴涂過(guò)程(超音速火焰HVOF噴涂、冷噴涂、D-Gun爆炸噴涂等)不同,激光熔覆的熔覆層與基體之間具有完美的冶金結(jié)合。
激光熔覆有許多相關(guān)的技術(shù)參數(shù),其中特別關(guān)鍵的一個(gè)是粉體質(zhì)量流量。對(duì)于一種特定的應(yīng)用來(lái)說(shuō),一旦確定了最佳的激光光斑直徑、熔覆速度和激光功率,便可利用粉體質(zhì)量流量來(lái)控制熔覆層的厚度、硬度和稀釋度。
推薦閱讀:《如何挑選激光切割頭,需要注意什么?》