激光技术原理
激光作为一种强力、非接触、清洁的热源进入加工领域以来,解决了许多常规方法无法加工和很难加工的问题,极大地提高了生产效率和加工质量,因而被称为未来制造系统的加工手段。从发达国家制造业前沿看,人类正逐步进入与信息社会相适应的“光加工”时代。
大陆激光技术公司全身心地致力于激光技术的产业化应用。运用具有全部自主知识产权的零部件表面激光强化技术、零部件激光显微仿形熔覆再造技术、零部件表面激光改性复合工艺技术,同时组合强度计算与寿命评估、无损检测与缺陷判断、故障诊断与失效分析等综合判断技术,开展对涡轮动力转动设备的零部件维修、加工、制造,我们成功维修了石化、冶金、电力等行业的烟气轮机、往复式压缩机、螺杆压缩机、地面燃机、TRT、发电机转子、工业汽轮机、往复式压缩机、蒸汽轮机、轴流风机等大型机组及零部件和各类转机部件近千台套,同时提供了各类冲压胎模具、钢厂多种轧辊表面激光强化技术服务,赢得了用户的认可和信赖。
基本原理:
激光熔覆技术是利用激光束聚焦能量极高的特点,在瞬间将基体表面微熔,同时使零件表面预置或与激光束同步自动送置的合金粉完全熔化,获得与基体为冶金结合的致密熔覆层,从而达到零部件表面恢复至原几何外形和表面涂层强化防护等性能。
激光熔覆技术性能特点:
1、激光熔覆层与基体为冶金结合,结合强度不低于原基体材料的90%。
2、基体材料在激光加工过程中仅表面微熔,微熔层为0.05-0.1mm。基体热影响区极小,一般为0.1-0.2mm,对基体材料组织影响极小。
3、熔覆层与基体均无粗大的铸造组织,熔覆层及其界面组致密,晶体细小,无孔洞、夹杂、裂纹等缺陷。
4、激光加工过程中基体温升不超过80℃,激光加工后基本无热变形,热应力小。
5、激光熔覆复合层组织由底层、中间层以及面层组成的各具特点的梯度功能材料,底层具有与基体浸润性好、结合强度高等特点;中间层具有一定强度和硬度、抗裂性好等优点;面层具有抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀等性能,使修复后的设备在安全和使用性能上更加有保障,复合工艺技术的应用是对工件进行改良性维修的经济有效手段。
6、激光熔覆技术可控性好,易实现自动化控制。
激光表面强化常用工艺技术方法:
①激光快速熔凝;②激光合金化;③激光淬火。
激光表面强化机理:
将工件表面喷覆纳米合金涂料,利用激光高能量光束实现快速加热和冷却,在不改变原零件外形,几何尺寸的情况下,在其表面形成一层厚度为0.5-1mm超细化,高强韧性,高耐磨金相组织的合金层,达到提高零件耐磨寿命的目的。
激光表面强化特点:
1、采用先进的激光快速熔凝处理技术,可以在工件表面形成一层厚度为0.5-1mm超细化、高强韧性、高耐磨金相组织的合金层,典型的金相组织为超细化、过饱和、高度弥漫、均匀分布的碳化物强化相颗粒,此强化层组织与基材相比发生了根本性的改变。具体可归纳为:
2、形成了均匀、致密、高度细化的过饱和高碳、高合金度马氏体固熔体,产生了显著的固熔强化作用。
3、形成极其细小碳化物强化相颗粒、弥散、均匀的分布在固熔体晶体及晶间,产生了显著的弥散强化作用。
4、产生了显著的晶粒细化强韧化作用,因此在提高合金层强度的同时,显著提高了它的塑性和韧性。
5、原始组织中的应力、偏析、微裂纹、气孔、夹杂等缺陷得到了根本性消除和愈合,因此产生了显著的均匀化和致密化作用。
6、均匀细化的合金组织具有高度的热稳定性。从而确保在高温过程中不会产生由于退火而软化的现象,保证了工件在高温工作条件中具有高的强度和硬度。