激光覆熔是在电镀,腐蚀,喷涂金属等传统表面处理技术之外,因为激光的应用衍生出的一种新的表面处理技术:以激光为热源,金属粉末为覆熔材质。激光辐射同时熔化金属粉末以及基底材料并产生冶金结合,两种熔融材料在稀释区域中连接在一起。这些冶金粘接层相比热喷涂层工艺耐磨的多,甚至可以增强涂层部件的耐磨性。此外,激光覆熔产生致密层,没有孔隙裂缝,并还增加了一些优点。 激光覆熔有几点限制:一、厚度限制在0.5mm或更厚,而在需要更薄涂层的石油天然气发电等领域中难以被应用;二、速度被限制在10-50平方里面每分钟,经过升级速度最快可达到200米每分钟,有助于涂层厚度减小20µm,并可以同时将涂布面积增加到500平方厘米每分钟。超高速激光覆熔工艺能达到10-250µm之间的厚度。 成功的关键在于增加焦平面的强度。尽管标准的激光覆熔使用2-3mm甚至更大的光斑尺寸,但这种新方法是基于1mm的光斑尺寸。此外,有必要对激光光斑定位,粉末供应的国产化和保护气体进行研究。 常见的激光覆熔是熔化基体材料和粉末,然后在此基础上产生熔池。而超高速激光覆熔是将粉末颗粒加热到接近熔化温度,这既增强速度又有助于降低涂层厚度。粉末在高温条件下或多或少的产生有融颗粒,而其仅需要与基材的熔池短暂接触就可以产生所需的冶金结合。相比传统工艺在熔池熔化颗粒,这种方法带来了速度提升。相比之下基材中熔池所需能量少了很多。在一些情况下,使用等量的金属粉末条件下,所需激光功率可达20KW,而高速激光覆熔工艺只需要2-4kw的功率。这样既提高了效率,又降低了设备成本更加经济实惠。尤其激光覆熔产生的是无孔涂层,表面具有非常低的粗糙度,覆熔后仅需要一些简单的处理。 而高速激光覆熔的应用,有望可以代替硬度铬的方案。提升产品的品质,或能达到欧盟等发达国家的产品标准,增加出口创汇! |