发布日期:2024-01-04 10:04:40

刀刃熔覆技术刀刃熔覆技术:冶金工艺的创新与进展

本文目录

  1. 铁喷粉是什么材料?
  2. 什么刀具材料耐热性最好?
  3. 二氧化碳激光调制器用途?
  4. 激光熔覆的工艺设备原理?
  5. 激光熔覆工艺指的是什么?

铁喷粉是什么材料?

铁喷粉是铁基合金粉末材料。

铁基合金粉末的喷涂层硬度、致密性、结合强度等于镍基合金粉末涂层大体相当,因此在不少场合下可代替镍基合金粉末,但涂层的韧性低于镍基合金粉末涂层。铁基合金粉末涂层具有良好的耐磨性。

(1)碳钢和低合金粉末

这类材料是应用最广泛的机械工程材料。它强度好,耐磨,来源广泛,价格低廉,一般都用在常温下工作的机械零部件,作滑动表面的硬面涂层及磨损部位的尺寸修复,但这类材料的熔点较高,喷涂时容易造成氧化和涂层多孔等。

(2)铁-铬-硅系合金粉末

此类合金喷涂可得到光亮、致密的涂层和良好的加工光洁度,涂层硬度可达90HRB,用于修复磨损了的青铜、不锈钢零件,还可用于修补不锈钢容器中的汽蚀,作为泵轴上的衬垫面、机械密封面或电机轴表面的涂层等。

(3)铁-铬-硼-硅系合金粉末

此系列合金耐磨性、耐压性和韧性较好,易于加工,用于耐磨件和轴泵面、汽轮箱体密封面等部位。由于含有硼、硅等元素,具有自熔性,可直接喷涂,也可进行重熔处理,可以用于激光熔覆。

什么刀具材料耐热性最好?

CBN刀具的加工材质

(1)高硬度铸铁

如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁均属于高硬度铸铁,典型零部件有轧辊、工业泵等。针对高硬度铸铁常用CY1和HJ3系列材质,优势显著。可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯。

(2)高硬度钢件(硬度HRC45以上)

如高锰钢、高速钢、淬火钢,高频淬火钢,工具钢,轴承钢等,典型零部件包括轧臼壁、高速钢轧辊、淬硬齿轮/齿轮轴、轴承、滚珠丝杠、模具等。使用CY1/CY6和HJ6系列材质cbn刀具效果明显。【刀片的韧性和耐磨性能优异;单边背吃刀量ap可达7.5mm,可加工HRC45-HRC79之间的高硬度钢件】

(3)普通灰铸铁(HT150/200/250/300等)

如发动机缸体/缸盖、刹车盘、制动鼓、皮带轮、离合器压盘等均属于灰铸铁件。使用CY3和HJ3材质的系列刀具。加工速度高,效率高,有效节约成本。

(4)其他难加工材料

如粉末冶金、高温合金材料,及镍基、铁基、钴基等高硬度堆焊/喷焊/激光熔覆/热喷涂材料工件。使用HJ8牌号的cbn刀具。

二氧化碳激光调制器用途?

大功率横向激励二氧化碳激光器,主要用于激光焊接、激光切割、激光热处理等。在汽车工业、钢铁工 业、造船工业、航空工业、机械工业、冶金工业、金属加工和电机制造等领域广泛应用。

发展趋势

未来的 CO2激光器将朝着以下几个方向发展:

(1) 高功率横流 CO2激光器。

高功率横流 CO2 激光器,用于激光加工和热处理,激光器的整机呈一体化的箱体。箱体的上箱体中置有一体化的放电室、热交换器、风机系统、进出口导流器以及光学谐振腔,箱体的下箱体中置有激光电源、充放气系统、真空泵、镇流电阻箱和控制盒。与已有技术相比具有结构紧凑、安装调试和维修方便、激光器的工作效率高,整机的体积可以小型化的特点。它主要应用于金刚石工具、汽车齿轮、汽车安全气囊气体发生器等焊接中的应用,激光表面淬火与熔覆工艺及其在钢铁轧辊表面熔凝淬火、石油化工零件表面修复等方面的特殊应用。

(2) 声光调Q CO2激光器:为满足激光测距、环境探测、空间通讯及激光与物质相互作用机理研究等领域应用要求,研制了声光调Q C02激光器。针对影响声光调Q CO2:激光器输出的各种因素,利用调Q脉冲激光器速率方程对该激光器输出的主要技术参数进行了理论分析和计算,提出了声光调Q CO2:激光器优化设计的方法,并进行了验证实验。

激光熔覆的工艺设备原理?

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、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用。

同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。

熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料。

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---激光熔化---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---送料激光熔化---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:应用广泛的有CO2激光器,固体激光器。

CO2激光器是应用最广、种类最多的一种激光器,在汽车工业、钢铁工业、造船工业、航空及宇航业、电机工业、机械工业、冶金工业、金属加工等领域广泛应用。

约占全球工业激光器销售额40%,北美更高达70%。 1.功率高。

CO2激光器是目前输出功率达到最高级区的激光器之一,其最大连续输出功率可达几十万瓦 2.效率高。

光电转换率可达30%以上,比其它加工用激光器的效率高得多。

3.光束质量高。

模式好,相干性好,线宽窄,工作稳定。

传统的固体激光器通常采用高功率气体放电灯泵浦,其泵浦效率约为3%到6%。

泵浦灯发射出的大量能量转化为热能,不仅造成固体激光器需采用笨重的冷却系统,而且大量热能会造成工作物质不可消除的热透镜效应,使光束质量变差。

加之泵浦灯的寿命约为400小时,操作人员需花很多时间频繁地换灯,中断系统工作,使自动化生产线的效率大大降低。

与传统灯泵浦激光器比较,固体激光器(光纤激光器、碟片激光器、二极管激光器)具有以下优点:

(1) 转换效率高:由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合, 加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配,从而光光转换效率很高,已达50%以上,整机效率也可以与二氧化碳激光器相当,比灯泵固体激光器高出一个量级,因而二极管泵浦激光器体积小、重量轻,结构紧凑。

(2) 性能可靠、寿命长:激光二极管的寿命大大长于闪光灯,达 15000小时,泵浦光的能量稳定性好,比闪光灯泵浦优一个数量级,性能可靠,为全固化器件,是至今为止唯一无需维护的激光器,尤其适用于大规模生产线。

(3) 输出光束质量好:由于二极管泵浦激光的高转换效率,减少了激光工作物质的热透镜效应, 大 大改善了激光器的输出光束质量,激光光束质量已接近极限。

(4)速度快、深度大、无变形、熔覆层无夹渣、熔池细腻无气孔。

(5)可以在室温或者特殊的条件下进行工作,比如激光经过磁场之后光束不会发生偏转吗,在真空情况下都能够进行使用,通过玻璃和透明的材料进行熔覆。

(6)可进行薄壁激光熔覆,基体无变形。 但如果熔覆的材料,包括粉末和母材,为高反射材料,则光纤激光器、二极管激光器由于其自身设计的特点,就显得不太适合了,而碟片激光器则比较适合焊接(包括熔覆)、切割反射率比较高的材料。

激光熔覆工艺指的是什么?

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、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用。  同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料。  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---激光熔化---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---送料激光熔化---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:目前应用广泛的有CO2激光器,固体激光器。  CO2激光器是应用最广、种类最多的一种激光器,在汽车工业、钢铁工业、造船工业、航空及宇航业、电机工业、机械工业、冶金工业、金属加工等领域广泛应用。约占全球工业激光器销售额40%,北美更高达70%。  1.功率高。CO2激光器是目前输出功率达到最高级区的激光器之一,其最大连续输出功率可达几十万瓦  2.效率高。光电转换率可达30%以上,比其它加工用激光器的效率高得多。  3.光束质量高。模式好,相干性好,线宽窄,工作稳定。  传统的固体激光器通常采用高功率气体放电灯泵浦,其泵浦效率约为3%到6%。泵浦灯发射出的大量能量转化为热能,不仅造成固体激光器需采用笨重的冷却系统,而且大量热能会造成工作物质不可消除的热透镜效应,使光束质量变差。加之泵浦灯的寿命约为400小时,操作人员需花很多时间频繁地换灯,中断系统工作,使自动化生产线的效率大大降低。与传统灯泵浦激光器比较,二极管泵浦固体激光器具有以下优点:  (1) 转换效率高:由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合, 加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配,从而光光转换效率很高,已达50%以上,整机效率也可以与二氧化碳激光器相当,比灯泵固体激光器高出一个量级,因而二极管泵浦激光器体积小、重量轻,结构紧凑。  (2) 性能可靠、寿命长:激光二极管的寿命大大长于闪光灯,达 15000小时,泵浦光的能量稳定性好,比闪光灯泵浦优一个数量级,性能可靠,为全固化器件,是至今为止唯一无需维护的激光器,尤其适用于大规模生产线。  (3) 输出光束质量好:由于二极管泵浦激光的高转换效率,减少了激光工作物质的热透镜效应, 大 大改善了激光器的输出光束质量,激光光束质量已接近极限。

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