激光熔覆与激光合金化的异同
激光熔覆与激光合金化都是利用高能密度的激光束所产生的快速熔凝过程,在基材表面形成于基体相互融合的、具有完全不同成分与性能的合金覆层。两者工艺过程相似,但却有本质上的区别,主要区别如下:
(1)激光熔覆过程中的覆层材料完全融化,而基体熔化层极薄,因而对熔覆层的成分影响,而激光合金化则是在基材的表面熔融复层内加入合金元素,目的是形成以基材为基的新的合金层。
(2)激光熔覆实质上不是把基体表面层熔融金属作为溶剂,而是将另行配置的合金粉末融化,使其成为熔覆层的主题合金,同时基体合金也有一薄层融化,与之形成冶金结合。(2)激光淬火工艺采用了常用普通中碳钢代替昂贵的合金渗碳钢,从而有效地降低了生产成本,产生了良好的经济效益。激光熔覆技术制备新材料是极端条件下失效零部件的修复与再制造、金属零部件直接制造的重要基础,收到世界各国科学界和企业的高度重视
数控机床镶钢导轨的激光淬火技术应用
(1)预备热处理
导轨经锻造后,进行常规的正火及调质处理,以细化晶粒,改善***结构,降低内应力,并为后续激光淬火做好***准备。
(2)激光淬火设备及工艺参数
采用国产31.5kW二氧化碳激光器及激光加工机床,激光输出功率P=900W,光斑直径为4mm,离焦量d=240mm,扫描速度v=10m/s。
经上述工艺处理后的导轨,淬火区淬硬层深度为0.58mm,硬化带宽为4.47mm,硬化层***为细针状马氏体 部分残留奥氏体,表面硬度为724~797HV0.1,相当于61~64HRC。
(3)磨损试验
磨损试验结果表明,当激光扫描淬火花纹为45°斜线(与导轨棱边成45°斜线,(棱形)硬化面积为40%时,导轨耐磨性高。
超高速熔覆属于***环保的再制造加工技术,针对替代镀硬铬轴类件,辉锐公司已成功开发了超高速熔覆设备和工艺方法,该设备可实现车削熔覆一体化加工。其次,工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。车削与超高速熔覆相结合的混合制造可以充分发挥效率优势,使零件在一次装夹***后,增材与减材多种工艺结合一次加工出成品,避免了因重新***产生的不必要的同轴度、圆跳动误差,大幅提高涂层的质量和生产效率。