激光熔覆送粉方式讲解
激光熔覆在阀门中的应用讲解
表1 技术特性对比
工艺类型 工作气体 粉末喷熔 氧气和燃料气体 等离子喷熔 Ar、N2、H2 激光熔覆 空气
热源
送料方式 基体受热情况 结合强度和方式 稀释率 气孔率
燃烧火焰
粉末 约1050℃ 扩散结合 0 0
等离子弧
粉末 基体小于250℃， 不参与涂层反应 >14.7MPa 0 3~15
激光
粉末 熔化 冶金结合 < 10% 0
研究内容
1、工装设计（球阀、蝶阀、闸阀 ……） 2、粉末研制（根据不同工况、不同硬度要求） 3、工艺摸索（激光功率、扫描速度、搭接率……） 4、熔覆层质量控制（气孔、裂纹、稀释率……）
激光熔覆球阀、阀座
图3 激光熔覆球阀
图4 激光熔覆阀座
小 结
1、阀门的应用背景表明，该行业非常适合激光熔覆技术 2、激光熔覆可获得高性能的耐磨、耐蚀涂层，且熔覆层均 匀致密、缺陷少，自动化程度高。 3、阀门激光熔覆时，需要进行工装设计、粉末配制、工艺 优化、质量控制等
3、现有工艺：超音速喷涂、等离子堆焊、氧乙炔喷焊等。
4、现有工艺缺点： 超音速喷涂：结合强度较高，但生产成本高，噪音非常大； 等离子堆焊：涂层疏松、缺陷多、基体热影响区大； 氧乙炔喷焊：虽然价格较低，但是喷涂层与基体结合强度较 低，不能承受交变载荷和冲击载荷。
阀门加工方法
图1 火焰喷涂
图2 超音速喷涂
作业思考题
1、激光熔覆与现有工艺相比有哪们是如何关联的？
课程：激光表面改性技术
主讲教师：林继兴
激光熔覆在阀门中的应用
教学目标 通过本次课程的学习，了解阀门现有加工工艺以及激 光熔覆在阀门中的应用前景。
背景
1、应用领域：涵盖电力、石油、化工、冶金、食品、给排水等 2、性能要求：耐磨、耐腐蚀（Ni基、Co基） 阀门密封面长期处于复杂介质之中，在启闭过程中频繁经受 摩擦、挤压等作用。
同轴送粉激光定向能量沉积和激光熔化沉积
同轴送粉激光定向能量沉积和激光熔化沉积同轴送粉激光定向能量沉积和激光熔化沉积技术是一种以激光为能量源、通过同轴送粉喷嘴将金属粉末送入熔池中，在激光辐照下完成加工的一种成形制造技术。
它在汽车、航空航天、船舶等领域中得到了广泛应用。
以下是该技术的分步骤阐述。
1.准备工作首先需要准备好所需的金属粉末，制备出合适的粉末组合。
同时，需要设置好激光加工设备，确保设备处于正常工作状态。
然后，需要将金属粉末送至喷嘴，并将其与激光光束重合，以便在激光照射的同时进行喷射。
最后，需要对工作环境进行清洁，保证尽量少的灰尘、杂质等不良物质进入到制品中。
2.同轴送粉激光定向能量沉积在将金属粉末送入到喷嘴后，需要对激光光束进行设置。
通常采用的是CO2激光，激光功率较大，可以进行大范围的加热和熔化，而且可以使制品质量更加均匀。
在进行同轴送粉激光定向能量沉积时，激光在打开的熔池中加热金属粉末所在的位置，使其熔化，然后逐层递进的加工到最终的形状。
3.激光熔化沉积同样需要准备好金属粉末以及激光加工设备，但是在熔化沉积过程中需要注意的是，激光功率和加工速度必须完全匹配，以避免制品质量的不稳定性。
激光照射在金属粉末上后，会在金属粉末和底板之间形成一个熔池，而激光照射的位置则会被不断的熔化和凝固，直到最终的制品形态形成。
在以上两项技术中，可以通过改变激光的功率、速度、重叠率等参数来优化制品的质量，使其达到更好的金属成形效果。
总之，同轴送粉激光定向能量沉积和激光熔化沉积技术是现代金属成形技术中的重要发展方向，其在制造行业中得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步，相信这项技术也将不断发展，成为金属制造业中的一大利器。
粉末同轴送入激光后的热交互作用及熔化行为解析
粉末同轴送入激光后的热交互作用及熔化行为解析粉末同轴送入激光后的热交互作用及熔化行为解析激光加工技术是一种高效、灵活、精确的加工技术，近年来在制造业中得到广泛应用。
其中，粉末同轴送入激光加工技术是一种重要的加工方式，它具有良好的加工控制性和高度可定制性。
本文将对粉末同轴送入激光后的热交互作用及熔化行为进行解析。
首先，我们来探讨粉末和激光之间的热交互作用。
当粉末进入激光束的照射区域时，受到激光的加热作用。
激光能量会被粉末吸收，使其温度升高。
由于粉末在激光束下的吸收率高，强大的吸收作用会导致粉末局部温度迅速升高。
同时，粉末中的光热反应也会加速热的积累，进一步提高局部温度。
其次，我们将研究粉末在激光加热下的熔化行为。
当粉末温度升高到接近或超过其熔点时，粉末开始熔化。
熔化过程中，粉末发生相变，由固态转变为液态。
在熔化过程中，粉末表面张力大大降低，使熔融的粉末更容易流动。
此外，粉末的熔化还会伴随着吸热效应，使粉末周围的温度得以控制，从而保持一定的熔化范围。
随着熔化的进行，粉末会形成液滴并尽快凝固，形成固态结构。
粉末的熔化和凝固是一个动态的过程，液滴形态的改变与激光参数、粉末性质、熔点等因素密切相关。
在粉末熔融之后，其流动性增强，可以通过调整激光参数和粉末材料的选择，使粉末在激光照射下形成所需的形貌和结构。
最后，我们来讨论激光加工中的粉末熔化行为对加工效果的影响。
粉末的熔化行为对加工过程中的能量传递和物质流动起着重要作用。
粉末的凝固速度和结构紧密性对加工的熔化和成形效果有着直接的影响。
因此，在粉末同轴送入激光加工过程中，需要对激光参数进行精确控制和优化，以实现理想的加工效果。
综上所述，粉末同轴送入激光后的热交互作用及熔化行为是激光加工过程中的关键因素之一。
粉末的热交互作用和熔化行为直接影响到加工效果和成形质量。
因此，在粉末同轴送入激光加工中，需要全面理解粉末和激光之间的热交互作用，优化加工参数，进一步提高加工的质量和效率综合以上论述，粉末在激光照射下的熔化行为对激光加工效果起着重要作用。
激光熔覆技术
激光熔覆技术激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。
激光熔覆技术激光熔覆技术是一项新兴的零件加工于表面改型技术。
具有较低稀释率、热影响区小、与基面形成冶金结合、熔覆件扭曲变形比较小、过程易于实现自动化等优点。
激光熔覆技术应用到表面处理上,可以极大提高零件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀、耐疲劳等机械性能,可以极大提高材料的使用寿命。
同时,还可以用于废品件的处理,大量节约加工成本。
激光溶覆应用到快速制造金属零件,所需设备少,可以减少工件制造工序,节约成本,提高零件质量,广泛应用于航空、军事、石油、化工、医疗器械等各个方面。
激光熔覆是一个复杂的物理、化学冶金过程,熔覆过程中的参数对熔覆件的质量有很大的影响。
激光熔覆中的过程参数主要有激光功率、光斑直径、离焦量、送粉速度、扫描速度、熔池温度等,他们的对熔覆层的稀释率、裂纹、表面粗糙度以及熔覆零件的致密性都有着很大影响。
同时,各参数之间也相互影响,是一个非常复杂的过程。
必须采用合适的控制方法将各种影响因素控制在溶覆工艺允许的范围内。
随着控制技术以及计算机技术的发展,激光熔覆技术越来越向智能化、自动化方向前进。
国外在这方面做的比较好。
从直线和旋转的一维激光熔覆,经过X和Y两个方向同时运动的二维熔覆,到上世纪90年代初开始向三维同时运动熔覆构造金属零件发展。
如今,已经把激光器、五轴联动数控激光加工机、外光路系统、自动化可调合金粉末输送系统(也可送丝)、专用CAD/CAM软件和全过程参数检测系统,集成构筑了闭环控制系统,直接制造出金属零件。
标志着激光熔覆技术的发展登上了新的台阶。
各国在激光控制方面的研究的新成果往往都以专利的形式进行保护, 如高质量的同轴送粉熔覆系统以及闭环反馈控制系统等。
激光熔覆工艺流程
激光熔覆工艺流程1. 简介激光熔覆是一种通过激光束将材料粉末或线材熔化并附着在基材表面的表面改性技术。
它可以修复和改善基材的性能，增加其耐磨、耐腐蚀等特性。
本文将详细描述激光熔覆工艺的步骤和流程。
2. 设备准备在进行激光熔覆前，首先需要准备相应的设备和材料。
主要设备包括激光器、光学系统、控制系统以及粉末供给系统或线材供给系统。
此外，还需要选择合适的基材和熔覆材料，根据实际需求确定其成分和形态。
3. 表面处理在进行激光熔覆之前，需要对基材表面进行处理，以确保良好的附着力和界面结合强度。
常用的表面处理方法包括喷丸、抛丸、打磨等。
这些方法可以去除基材表面的氧化层、污染物和不良结构，并增加表面粗糙度，提高熔覆层的附着性。
4. 参数设定在进行激光熔覆之前，需要根据实际情况设定合适的工艺参数。
主要参数包括激光功率、扫描速度、焦点位置、激光束直径等。
这些参数的选择将直接影响到熔覆层的质量和性能。
5. 粉末或线材供给根据所选用的熔覆材料形态，可以选择粉末供给系统或线材供给系统。
对于粉末供给系统，通常采用喷射式供粉或喷射式预压制供粉方法；对于线材供给系统，可以通过滚压或电弧传送方式将线材送入激光束焦点区域。
6. 激光照射在准备工作完成后，开始进行激光照射。
通过控制激光器和光学系统，将激光束聚焦到合适的位置和大小，并在基材表面进行扫描。
激光束的高能量密度使得熔覆材料迅速升温并瞬间融化。
7. 熔覆形成在激光照射时，熔化的材料会迅速冷却并与基材表面结合形成熔覆层。
这个过程需要控制好激光束的能量和扫描速度，以确保熔覆层的致密性和结合强度。
8. 熔覆层加工完成熔覆后，可以对熔覆层进行进一步的加工和处理。
常见的方法包括打磨、抛光、切割等。
这些方法可以改善熔覆层的表面质量和精度，并满足不同应用需求。
9. 检测与评估最后，对于激光熔覆的成品进行检测与评估。
常用的检测方法包括金相显微镜观察、硬度测试、耐腐蚀性能测试等。
通过这些测试，可以评估熔覆层的质量和性能是否符合要求。
表面激光熔覆处理工艺流程
表面激光熔覆处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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激光熔覆操作方法
激光熔覆操作方法
激光熔覆（Laser cladding）是一种利用激光热源将材料熔化后覆盖在基材表面的技术。
下面是一种常见的激光熔覆操作方法：
1. 准备工作：确定需要进行激光熔覆的基材和覆盖材料，选择合适的激光设备和参数，准备好工作环境和必要的安全措施。
2. 表面处理：对基材表面进行必要的处理，如打磨、清洗、除尘等，确保表面光洁度和清洁度，以便激光能够充分作用于基材表面。
3. 设置激光参数：根据材料的特性和要求，设置合适的激光功率、扫描速度、聚焦直径等参数，确保在激光作用下，材料能够充分熔化并与基材结合。
4. 激光熔覆过程：将激光光斑对准基材表面，开始熔覆过程。
激光在瞬间将基材和覆盖材料加热至熔化温度，在熔融态下完成熔覆过程。
5. 控制熔覆形状：通过激光束的移动和熔化速度的控制，实现所需的熔覆形状。
可以采用直线或曲线扫描方式实现不同的覆盖形状。
6. 熔覆完成后处理：待熔覆完成后，及时停止激光熔覆设备，等待熔覆层冷却固化。
冷却过程中可以采取合适的冷却手段，如水冷等，以加快冷却速度。
7. 熔覆层修整：待熔覆层完全冷却，对熔覆层进行必要的修整，如磨削、打磨等，以达到所需的精度和光洁度。
8. 检验和评估：对熔覆层进行质量检验和评估，包括外观质量、成分分析、显微组织观察等，确保熔覆层达到要求。
以上就是一种常见的激光熔覆操作方法，具体操作步骤和参数设置会根据不同的应用和材料而有所不同。
在进行激光熔覆操作时，需要注意安全问题，保护好眼睛和皮肤，避免激光辐射对人体造成伤害。
机床大讲堂第39讲——基于激光熔覆技术的铝合金模具修复研究
机床大讲堂第39讲——基于激光熔覆技术的铝合金模具修复研究基于激光熔覆技术的铝合金模具修复研究导读选用铁基金属粉末，采用同轴送粉光纤激光熔覆工艺对铝合金注塑模具磨破损区域进行了修复，并对其进行了机械性能测试与分析。
结果表明：同轴送粉光纤激光熔覆技术能够实现铝合金模具的成功修复，在合理工艺参数下铁基金属粉末和铝合金基体之间形成了良好的冶金结合，表面硬度得到很大提高。
随着现代科技的飞速发展，各种新技术新方法在模具修复中得到广泛推广和应用，其中常用的有堆焊修复技术、热喷涂和热喷焊修复技术、电刷镀修复技术和电火花修复技术。
近年来，在国内外又兴起了一种新的零件修复技术即激光熔覆。
该技术通常采用预置粉末或同步送粉方式在基体修复区表面加入金属粉末，利用高能激光束瞬间将基体表面微熔，同时使其表面的金属粉末(与基体材质相同或相近)全部熔化，激光撤去后快速凝固，获得与基体呈冶金结合的致密熔覆层，使零件表面恢复几何外形尺寸，并使表面熔覆层强化。
模具激光熔覆修复技术解决了电弧堆焊、氩弧堆焊、等离子弧堆焊等传统修复方法无法解决的工艺过程热应力和热变形大的难题。
本文对铝合金模具激光熔覆修复技术进行了试验研究，研究结果为该技术的工程应用提供了一定的理论和技术支持。
1试验装置和原理基于激光熔覆技术的模具破损区修复是在图1所示的多功能激光加工中心上进行的，主要由IPG光纤激光器(型号YLR-3000)、6轴KUKA机器人(型号KR30)、PERCITEC YC52熔覆头和FHPF-10同轴送粉器等组成。
通过西门子PLC系统利用良好的人机界面集中控制激光发射、机器人运动、送粉和保护气开关等。
同轴送粉器将四路粉末汇聚一点，送入激光束内，粉末被加热至熔化状态，并在基体或前一熔覆层上凝固，与其形成冶金结合。
一层熔覆完毕后，激光头上升一定的高度(对应熔覆层的厚度)，以保持激光光斑大小不变，继续进行后一层的熔覆修复。
经过多次循环，即可修复好已磨损的金属模具。