广东揭阳国盛激光激光熔覆设备

高速激光熔覆过程中影响加工的八大参数

　　1、激光功率：单位时间内激光器输出的能量。高速激光熔覆一般采用KW级激光器，如LT-3KW、LT-4KW等，市场应用广泛，能够满足大部分领域的需求。

　　2、光斑形状：光斑形状是影响熔覆质量的一个重要因素，光斑形状由激光器的光学系统决定。激光光束从送粉器射出后，经过扫描系统，再到基板上，在不同的位置形成不同的光斑。光斑形状直接影响着熔覆效果和成形质量。常见的光斑形状分为圆形和矩形两种，用户根据加工对象的特点选择使用。

　　3、光斑大小：光斑大小是指光束被扫描到基板表面的面积。激光熔覆过程中，激光能量聚集在熔覆层的中央，然后通过辐射向周围发散，光斑大小主要影响光功率密度，即单位面积的光能。相同功率条件下，光斑尺寸越小，光功率密度越大，高功率密度光斑适用于高包层。熔点金属粉末。

　　4、 加工距离：也叫搭接率，是指激光熔覆时，激光束从熔池中吸收热量所需的距离。激光熔覆过程中，光斑距离是影响熔覆质量的重要因素。在实际加工中，当光斑距离在3-5 mm范围内变化时，熔覆层质量良好，因此光斑距离一般控制在3-5 mm。

　　5、搭接率：搭接率是指熔覆金属粉末与基板的搭接率。搭接率是影响熔覆层表面粗糙度的一个重要参数。熔覆材料与基板之间的搭接率越大，越容易获得粗糙度较低的熔覆层表面。

　　光斑直径增大时，激光束能量密度提高，熔池受热变宽，熔化速度加快，在基板上产生较多的小孔。

　　搭接率提高,熔覆层表面粗糙度降低。但搭接部分的均匀性很难得到。每道熔覆层之间相互搭接区域的深度与每道熔覆层正中的深度有所不同,从而影响了整个熔覆层。高速熔覆的搭接率高达70%-80%(普通熔覆的搭接率为30%-50%)。

　　6、熔覆速度：熔覆线速度和熔覆面积率都可以表示熔覆速度。实测中物力拓高速激光熔覆线速度为20m/min-50m/min，熔覆厚度为0.2-0.6mm时，熔覆效率为0.6-1.2平方米/小时。

　　7、送粉方式：高速激光熔覆中的送粉器是激光熔覆质量的关键。高速激光熔覆的送粉方式主要有环形送粉和中心送粉。中心送粉比环形送粉粉末利用率高，但设计难度大，需要用圆环围住横梁。送粉管一周。目前市场上有很多圆形送粉应用。

　　8、保护气体压力：高速激光熔覆过程中，基体与熔覆材料之间很容易氧化，熔覆材料中含有的氧化物，会导致基体材料表面发黑、发暗、变硬，严重影响了工件表面质量。为避免熔覆材料氧化，需对工件进行保护。高速激光熔覆可在保护气体下进行，一般采用氮气或氩气作为保护气体，主要用于送粉，在激光熔覆池周围形成保护区域，减少氧化。

检测参数是指高速熔覆完成后衡量熔覆层质量的参数，主要包括气孔率、硬度、结合强度、稀释率、热疲劳性能、表面粗糙度等。

　　(1)气孔率是指在一定条件下，熔覆层中出现气孔的百分比。高速激光熔覆在熔覆过程中不可避免地存在气孔。孔隙率的大小与金属粉末的温度和速度以及粉末运动的角度有关。一般来说，熔覆时粉末运动的速度较慢。该层的孔隙率会很大。

　　(2)硬度，由于高速激光熔覆层在形成过程中激冷和高速冲击，熔覆层晶粒细化和晶格畸变使涂层强化。因此，激光熔覆层的硬度一般材料。 LT高速熔覆激光设备熔覆粉末，熔覆层表面硬度可达60HRC。

　　(3)结合强度，一般采用显微硬度计进行检测，以测定熔覆层的结合强度，用标准试样所测得的硬度值减去实测硬度值来计算。高速激光熔覆层与基体为冶金结合，即熔覆层与基体之间原子扩散形成结合。并在粉末高速运动状态下形成。国盛激光的高速激光熔覆层与基材的结合强度可高达360MPa。

　　(4)稀释率是指熔敷金属的稀释程度，用母材在熔覆层中的百分比表示。稀释率对熔覆层的性能影响很大。在高速熔覆工艺中，可以通过调节金属粉末流量、光功率密度和熔覆速率来控制稀释率。国盛激光高速激光熔覆的稀释率极低，约为1%。

　　(5)热疲劳性能是指熔覆层的抗热疲劳性能或抗热震性能。熔覆层的抗热震性不好，在使用过程中会开裂形成裂纹。熔覆层的抗热震性能主要取决于金属粉末与基体的热膨胀系数差异和熔覆层与基体的结合强度。

　　(6) 表面粗糙度是指熔覆时表面上存在的起伏现象，当激光熔覆熔覆层表面有较大起伏时，会出现边缘熔合不良、搭接不好等现象，因此应控制其高低起伏度。表面粗糙度、熔覆层表面平整度、工艺测试、激光能量密度、送粉量和载气压力都会影响表面粗糙度，三者之间存在一个佳值，如果该值设置过大或太低，表面的光滑度会降低。基板实际高速激发在光学熔覆加工过程中，需要根据粉末基体的特性设置合适的加工参数，使各项检测参数符合标准，满足应用要求。

　　在实际对母材进行高速激光熔覆时，需要根据粉末母材的特性设置合适的加工参数，使各项检测参数符合标准，满足应用要求。

激光熔覆技术是一种的表面修复技术，可以应用于大型构件的修复。它主要是利用激光束对材料表面进行加热，使其部分熔化并与底材融合，形成新的涂层或修复材料。这种技术有以下优点：

　　1、　：激光熔覆技术可以快速进行表面修复，减少生产时间和维修成本。

　　2、　精度高：激光熔覆技术可以实现的表面修复，修复后的构件符合设计要求。

　　3、　适用范围广：激光熔覆技术可以应用于多种材料的表面修复，如钢、铝、镍基合金等。

　　4、　质量稳定：激光熔覆技术可以消除焊接过程中的气孔、裂纹等缺陷，修复后的构件质量稳定。

　　在大型构件修复中，激光熔覆技术可以应用于船舶、桥梁、飞机和汽车等重要构件的表面修复。例如，船舶的螺旋桨、舵叶和船体表面的修复，可以使用激光熔覆技术实现。另外，在飞机和汽车等重要构件的修复中，激光熔覆技术也可以应用于引擎、变速器和发动机等部件的表面修复。

　　总之，激光熔覆技术在大型构件修复中具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展，相信激光熔覆技术在大型构件修复中的应用将会越来越广泛，为构件的维修和修复提供更为、、稳定的技术支持，降低维修成本和停机时间。

激光熔覆技术优点：

　　1、稀释率较低;基材上热影响区小;

　　2、与基体形成冶金结合，结合强度达95%以上;

　　3、熔覆层与基体均匀，无粗大铸造组织;

　　4、熔覆层及其界面结构细小，晶粒细小;

　　5、无空洞、夹杂裂纹等缺陷;

　　6、激光加工时基材表面仅轻微熔化，激光加工后不存在热变形;

　　7、熔覆层与基底润湿性好，结合强度高，易于实现自动化；

激光熔覆技术作为一种新型的表面工程技术，已经在许多领域得到了广泛的应用。在油田中，激光熔覆主要应用于石油钻杆、抽油杆、石油管道等方面。下面我们将分别介绍这些应用。

　　1、石油钻杆

　　石油钻杆是石油钻井作业中钻遇地层的重要工具之一。由于钻杆在井下受到冲击、摩擦和腐蚀，其表面容易出现裂纹、磨损和腐蚀等问题，严重影响钻井作业的安全和效率。了解决这一问题，激光熔覆技术被广泛应用于石油钻杆的表面强化与修复。

　　通过激光熔覆技术，在钻杆表面形成一层硬度高、耐腐蚀、耐磨损、耐高温的涂层，可显著提高钻杆的性和使用效率。同时，激光熔覆技术还可以修复钻杆表面的损伤，延长钻杆的使用寿命，降低更换成本。

　　2、抽油杆

　　抽油杆是油田采油的重要工具之一。由于长期受到来自地下原油的腐蚀和摩擦，抽油杆容易出现磨损、裂纹、变形等问题，严重影响了原油的开采和提率。为了解决这一问题，激光熔覆技术被广泛应用于抽油杆的表面强化与修复。

　　经过激光熔覆技术，在抽油杆表面形成一层高硬度、高韧性的涂层，可显著提高抽油杆的度和使用效率。激光熔覆技术还可以修复抽油杆表面的损伤，延长抽油杆的使用寿命，降低更换成本。

　　3、石油管道

　　输油管道是石油生产中不可缺少的重要设施之一。由于输送的原油中往往含有腐蚀性物质，这些物质会对管道造成腐蚀和破坏，严重影响石油生产的安全和稳定。因此激光熔覆技术被广泛应用于输油管道防腐和修复。

　　通过激光熔覆技术，可以在管道内外表面形成一层具有高耐腐蚀性能的涂层，显著提高管道的耐久性和安全性。同时，激光熔覆技术还可以对管道表面的损伤进行修复，避免了管道泄漏等事故的发生，降低了维修成本。

　　总之激光熔覆技术在油田的应用可以在抽油机上得到实现，大大提高了设备的寿命及安全性，也给企业带来的益处，降低了成本。

激光熔覆设备的关键配置因素

　　选择激光熔覆设备时，需要考虑以下关键配置因素：

　　1、激光功率：激光功率是激光熔覆工艺中重要的参数之一，它直接影响熔覆层的质量和效率。一般来说，激光功率越高，熔覆层的深度和宽度就越大，生产效率越高。然而，过高的激光功率可能会导致材料烧蚀和熔化过快，影响熔覆层的性能。因此，在选择激光功率时，需要根据工艺要求和材料特性进行权衡。

　　2、光斑尺寸：光斑尺寸是指激光束在工件表面的聚焦直径。光斑尺寸直接影响熔覆层的形状和质量。较小的光斑可实现更精细的熔覆，但也可能导致熔覆速度较慢。因此，在选择光斑尺寸时，需要根据熔覆层的精度和效率要求进行权衡。

　　3、扫描速度：扫描速度是指激光束在工件表面移动的速度。扫描速度越快，生产效率越高，但也可能导致熔覆层质量下降。因此，在选择扫描速度时，需要根据熔覆层的性能要求和生产效率进行权衡。

　　4、供粉系统：供粉系统负责将熔覆材料输送到熔覆头，熔覆过程的顺利进行。供粉系统的稳定性和准确性对熔覆层的质量有重要影响。选择供粉系统时，需要考虑其供粉能力、粉末粒度调节范围、粉末利用率等因素。

　　5、控制系统精度：控制系统精度是指控制系统对激光发生器、光路系统、熔覆头、工作台等部件的控制精度。控制系统的精度越高，熔覆层的成形质量和生产效率就越高。因此，在选择激光熔覆设备时，需要考虑其控制系统的精度是否满足工艺要求。