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熔覆百科|对激光熔覆而言,选对熔覆材料很关键

发布时间:2023-06-21
激光熔覆是一个复杂的物理、化学冶金过程,是一种对裂纹非常敏感的工艺,在考察熔覆材料、扫描速度、激光功率、离焦量和基材等因素对裂纹敏感性的影响时,熔覆材料的影响排在首位。

◇激光熔覆材料的基本要求

 

激光熔覆材料在激光的高温作用下全部或部分熔化,形成激光熔池,凝固后即形成激光熔覆层。在此过程中,熔覆粉末不仅要满足使用性能的要求,还应满足激光熔覆工艺性能的要求,具体包括以下几个方面。
☛具有良好的使用性能。所选用的材料必须能满足零部件表面工况要求,如具有耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化等使用性能。
☛具有良好的化学稳定性和热稳定性。材料在激光熔覆过程中承受高温,应具有化学稳定性和热稳定性,即在高温下不挥发、不升华、不发生有害的化学反应和晶形转变,以保持原材料的优良性能。
☛熔覆材料和基体应有相近的热膨胀系数。熔覆材料与基体的热膨胀系数相差过大时,激光熔覆过程中的快速加热和冷却导致收缩不均匀,形成很大的热应力,容易使涂层从基体上剥离或开裂。
☛熔覆材料在熔融或半熔融状态下应和基体有较好的润湿性。以保证涂层与基体有良好的结合性能。

☛涂层材料是粉末时,其形状、粒度分布、表面状态符合要求,且要有好的流动性,这样才能获得好的均匀涂层。

金属粉末

◇激光熔覆材料的设计

 

不同的工件、不同的服役环境对沉积金属材料的各项性能要求也不尽相同。88805f新蒲京在大量的实践中先后开发了近百种不同牌号的金属粉末材料,如高温合金类、不锈钢类、钴基合金类等。
不锈钢材料中,奥氏体不锈钢因其优良的耐腐蚀性能在医疗、食品等行业里有着广泛的应用。马氏体不锈钢因具有一定的硬度及耐磨损性能,在工程机械领域应用也较为广泛。其他如双相不锈钢在石油、化工行业有着一定的应用。
高温合金如GH4169、GH3625等在高温下仍有着不错的力学性能,在航空航天工业领域应用较多。其他如哈氏合金、高镍合金由于其良好的耐腐蚀性能在石油、化工、模具行业有着广泛的应用。
钴基合金主要表现为高温下的性能突出,特别适合用来制造或修复高温高压服役环境下的阀座、气门等。
在实际的生产加工过程中,我们可以参考下表,根据实际的工件性能指标要求选择最优的合金材料进行激光增材制造。

表  激光增材制造中常见的合金体系及典型用途

为得到最优的组织与形变控制,除材料体系外,激光增材制造工艺同样发挥着巨大的作用,山东88805f新蒲京基于不同的合金体系开发了与之相匹配的工艺参数,通过匹配最优的光斑类型、扫描路径、线速度、搭接率等工艺参数实现了组织结构的精准调控与形变控制。
88805f新蒲京将成熟的技术和工业需求相结合,面向多领域制造企业,成功开发了适用于多个行业的工艺方案,研发了增减材一体化、超高速激光增材、机器人增材、保护气氛增材等系列增材制造装备,在金属增材制造工业化应用方面处于国内领先地位。
公司致力于对激光高速熔覆及再制造技术的创新和研发,同时不断完善工艺水平,提升其核心部件的功能性,如送粉喷嘴的耐用性、送粉精度、高送粉量、粉末利用率等,最大限度的发挥材料的潜力,不仅可以提高工件的使用性能、缩短产品的制造周期,还能获得显著的经济效益。
参考文献《激光熔覆技术及应用》