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激光参数对激光熔覆焊的影响?

发布时间:2012年09月28日|浏览次数:3123|文章来源:星鸿艺

激光参数的控制激光熔覆工艺参数包括激光功率、扫描速度,和光斑尺寸,它们是决定激光熔砚层吸收能盆大小的主要参数。
    1)功率。当其他参数不变时,功率越大,功率密度也就越大,材料表面单位面积、单位时间内接受的能量就越多,因此熔化层深度越深,但当功率大到一定值的时候,由于加大了荃材的熔化(稀释率提高),再增加功率硬化层的深度增加变缓。此外,熔搜宽度也会随着功率的提高变宽,这就造成熔搜层的平整度随着功率的增加而降低。因此,从熔孤层的平整度角度来考虑.应该采用较低的功率。但激光的功率也不能太低,否则会导致粉末熔融不完全,造成熔孤层成分分布不均,未熔粉末粘附在熔搜层表面反而使熔搜层更粗糙。
    2)扫描速度。不同扫描速度对应的表面平整度、平宽比及平高比。随着扫描速度的提高,熔班层的高度和宽度均降低,表面熔扭层的平整度先减小后趋于平缓,平比呈现出与表面平整度值一样的趋势,平高比是先增大后减小,最后趋于平级。
    (3)预热处理预热处理是指在激光处理前,将基材加热到一定温度,以使激光熔覆在热的基材上所进行的工艺。这种工艺的作用是防止基体材料热影响区发生比体积增大的马氏体相变而引发熔祖层裂纹,减少基材与熔攫层的温差以降低熔覆层在冷缩过程中产生的应力,增加熔覆层的液相停留时间,以利于熔搜层内的气体和熔渣的排出。对于基材能够空冷淬火且熔覆层易于开裂的一类熔覆必须采用预热处理。但是,由于预热降低了熔覆层的冷却速度,熔覆层的硬度会有所降低。
    预热的方法主要有炉内加热、火焰加热或感应加热等。其中,感应加热可实现激光熔理和预热同步进行,应用较广泛.
    (4)光斑直径。当光斑直径从小到大时,功率密度减小的速度开始较大,随后逐渐减小。功率密度减小的结果将导致单位时间、单位面积涂层材料吸收的能量大大减少,使熔化层深度下降。激光束直径的变化改变了热源性质,当直径较小时,该热源可以看成是点热源而当激光束直径较大时,热源可视为面热源。

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