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                解密!你所不知道¤的激光熔覆技術

                來源:熱噴塗與再制造    關鍵詞:激光熔覆, 鋼鐵, 表面匕首他也很難看到恢復技術,    發布時間:2019-06-17

                設置字體:

                在帶鋼生產時,部件必須在惡劣的環境中運行,忍受高溫以及腐蝕性的大氣環境,並承受機械磨損和頻繁的重型沖擊。傳統上,要承受高磨損或腐蝕的組件的原材料通常來自於使用了埋弧熔覆馬氏體不銹鋼(MSSs)的堆焊材料,以增加其使用壽命,這樣可以在不影響產品質量枝蔓的前提下來盡量延長維護的間隔時間,從而最大化量那不是湊字數產。


                MSS焊接合金通常有著良好的耐磨損和耐腐蝕的特點,然而,它們並不適合於強度大的金屬與金屬間的磨損,而且在高溫環境中會失▃去其耐磨損和耐腐蝕的特性。弧焊MSS合金也會在熱影響區△(HAZs)的晶界受到焊接增感作用影響,這是因為熱影ㄨ響區的碳化鉻沈澱下來,耗盡了周邊區域的鉻,這些局部區域因而變∞得易受腐蝕。


                熱噴塗塗層在整個鋼鐵行業有著廣№泛的應用,這是因為它們可以非常靈活地使用範圍廣泛的合金以及金屬基復合材料(MMCs)。然而,它們的機械連結面相對強度較低(除非使用了噴本來與熔法麻楓),這限制了其在重型沖擊環境下的使用。


                2009年,在朱俊州自然不會給出好臉sè英國南威爾士的Port Talbot,TataSteel Strip Products英國公司嘗試開發激光熔覆塗層的關鍵Ψ工作組件,來增加其使用壽命。在鋼鐵行業的軋鋼機↑中需要不同長度的輥子,範圍包括從︽0.3至 3.5米。激光熔覆塗層已被證明可以延長組件的使用一億美金壽命最高達6倍。



                激光熔覆的好處

                激光熔覆是一種可以『用來增加金屬組件的耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊性能的∩堆焊方法。這一方法利用精確聚焦大功率的激光束來形成焊接熔池並將金屬粉末加入到其中。粉末經過一連串的惰性保護氣體通過◣激光束同軸送入。激光束的◤準確性使得可以得到稀釋度極↑低的致密熔覆層(<5%),同時熔覆層與基體之間具有完美的☉冶金結合。塗層可以應用於許多地方,並可以根據不同情況來設計其組成以克服每個組件相應的失效ㄨ機制。與激光熔覆相關的主要好處之一就是能→夠很好地控制熱量輸入,從而實現兩相沈♀積的金屬基復合(MMC)結構:基體通常是一種鎳基合金,具有良好的韌卐性、延展性和抗沖擊性,同時在高溫下的耐磨損◥性能;增強的硬質層通常是碳化鎢或氮化鈦/碳化鈦、碳化鉻等。


                熱量輸入的精細控制使得基體能完全融化以及實現基體表面的合金化,而同時陶瓷顆粒沒↙有融化並均勻地分〗布在基體中,從而使得整個塗層具有很強的耐磨損、耐沖擊性。硬質層和基體⌒之間的比例可根據運作的環境來調整,例如,更大的硬質層比」例具有更好的耐磨損性,較少的硬質層則具有更好的抗沖擊性。



                其他的好處包@ 括:

                由於熱量輸入最小,因而冷卻速度快,且具有極細的■微結構,變形可忽略不計;由於稀釋度極▽低,因而塗層的最上面那層就能實現所需要的化學組成;可以生產特殊表面處理的硬面塗層(可能無需加工就︻能進行輥塗和安裝);與所也算是精神類異能者有其他低熱量輸入的噴塗過程(超音速火焰HVOF噴塗、冷噴塗、D-Gun爆炸〇噴塗等)不同,激光熔覆的熔覆層與基體之間具有完美的▲冶金結合。


                激光熔覆有◤許多相關的技術參數,其中特別關鍵的一個是◣粉體質量流量。對於一種特定的應用來說,一▂旦確定了最佳的激光光斑直徑、熔覆速度和激光功率,便◣可利用粉體質量流量來控制熔覆層的厚度、硬度和稀釋度。


                激光熔覆生產設備

                雖然可以向歐洲和美國的供應商〖直接購買激光熔覆的加工設備,然而,Tata Steel的工程師們決定自行生產激光熔覆設備。該系統包括光纖耦合半導體激光器和Precitec YC52熔覆頭,以及一個金屬粉末質量流量控制餵料機。該系統由Fanuc機械手來控制,這個機械手具有額外的第七軸,可以將重達6噸、長至3.5米的圓柱♀體部件進行旋轉。


                通過人機界面來控制機器的運作容貌後浮現出來。該系統被設計通過能自動編程的機器人來自主操作。此外還需要一個距離測量激光器來確定︼組件的形狀、開始和停止的位置以及激光頭支架距離。這可以確保只需要很少的培訓就能實現這一頂尖的工藝。詳細的監測可以確保穩定的∮過程,而自動停止和退刀功能可以防止意外中斷時的損害。


                在鋼鐵行業,激光熔覆加工已經展現了其可以提高工作組件的關鍵使用壽命這◢一重大優勢,隨著高功率二極管激光系統和專用的激ぷ光熔覆噴嘴的到來,我們可以較為容易地為堆焊應用設計出一種穩健╳的熔覆工藝,並很好地與之ξ結合起來。