熔覆工艺:激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类,即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉或丝形式加入,其中以粉末的形式为常用。
同步式激光熔覆则是将粉末或丝材类熔覆材料经过喷嘴在熔覆过程中同步送入熔池中。熔覆材料以粉或丝形式加入,其中以粉末的形式为常用。
预置式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔覆---后热处理。
同步式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---预热---同步激光熔覆---后热处理。
按工艺流程,与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。
激光器工作原理:
激光熔覆成套设备组成:激光器、冷却机组、送粉机构、加工工作台等。
激光器的选用:主流的激光器类型均支持激光熔覆工艺,例如CO2激光器,固体激光器,光纤激光器,半导体激光器等。
1. 激光熔覆机的穿透焊
1.5mm双层金属板之间无填料焊接,焊层冶金结合,焊点背面无任何焊接痕迹。适合于焊层背面要求光洁度、有涂层及焊层背面有易燃物品的焊接。焊接后基体不变形。
2. 自熔焊
8mm以下金属板之间对接自熔焊接,冶金结合,焊点连续、均匀,焊缝整洁、无喷溅。
3. 填料焊接
可使用金属粉末、金属丝、金属片作为焊材对各种金属进行焊接,焊接后基体不变形。
激光熔覆机按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类,即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式为常用。
比能量减小有利于降低稀释率,同时与熔覆层厚度也有一定的关系。在激光功率一定的条件下,熔覆层稀释率随光斑直径增大而减小,当熔覆速度和光斑直径一定时,熔覆层稀释率随激光束功率增大而增大。另外,随着熔覆速度的增加,基体的融化深度下降,基体材料对熔覆层的稀释率下降。
在多道激光熔覆中,搭接率是影响熔覆层表面粗糙度的主要因素,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保证。熔覆道之间相互搭接区域的深度与熔覆道正中的深度有所不同,从而影响了整个熔覆层的均匀性。而且多道搭接熔覆的残余拉应力会叠加,使局部总应力值增大,增大了熔覆层裂纹的敏感性。预热和回火能降低熔覆层的裂纹倾向。
激光熔覆机也特别适宜于难容金属,耐热合金,钛合金热物理性能差别大的异种金属,体积和厚度差别大的工件以及寒风附近有受热易燃,受热易裂和受热易爆的构件。自动化激光焊接机与真空电子束焊相比,具有不产生X射线,不需真空室,工件体积不受限制等优点。激光焊接可作为终加工,焊缝美观、漂亮,许多情况下寒风可与母材等强。
激光熔覆机可以满足快速微调电阻使之达到精确的预定值的目的,同样可以用激光技术进行片状电容的电容量修正及混合集成电路的微调。优越的定位精度,使激光微调系统在小型化精密线形组合信号器件方面提高了产量和电路功能。又如激光打标技术也已大量用在给电子元器件、集成电路打商标型号、给印刷电路板打编号等。而激光电镀作为新兴的高能束流电镀技术,对微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大意义。目前,虽然激光电镀原理、激光消融、等离子激光沉积和激光喷射等方面还在研究之中,但其技术已在使用。
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