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時間:2018-12-11
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1、等離子熔覆與激光熔覆區(qū)別關鍵詞:等離子焊機、耐磨板堆焊機、堆焊機、多功能等離子焊接機、閥門堆焊設備、等離子焊機、磨具修復機、等離子耐磨片微束等離子熔覆與激光熔覆之比較 本公司多年從事激光熔覆和微束等離子熔覆工藝的應用實踐,對此有一些認識和總結?! ∫?、激光熔覆特點 1.技術特點激光熔覆最重要特點是熱量集中,加熱快冷卻快熱影響區(qū)小,特別對不同材質(zhì)之間熔融有著其它熱源無法比擬的特點,也正是這一特殊的加熱和冷卻過程,在熔鑄區(qū)域產(chǎn)生的組織結構也不同于其它熔覆(噴焊·堆焊·普通焊接等)手段,甚至可以產(chǎn)生非晶態(tài)組織,特別是脈沖激光更為明顯。這就是所謂激光熔覆不變形無退火
2、的原因。但我以為這只是從工件整體宏觀講,而當你對熔覆層和熱影響區(qū)進行微觀分析時,你會看到另一種景象,這一點我將在后面講到?! ?.設備特點激光熔覆目前國內(nèi)采用采用兩種機型;CO2激光器,YAG激光器。前者為連續(xù)輸出,熔覆用機一般在3KW以上;YAG激光為脈沖輸出,一般在600W左右。對于設備,一般使用者很難吃透,嚴重依賴生產(chǎn)方的服務,購買價格昂貴,維護成本、零部件價格很高,再加上設備穩(wěn)定性和耐受性與國外比較普遍都有差距。因此激光熔覆機一般用在特殊領域,普通工業(yè)制造、維修領域難有效益。 3.工藝特點第一前期處理:激光熔覆一般只需將工件打磨干凈,除油,除銹,去疲勞層等
3、,比較簡單。第二送粉:CO2激光器功率較大,一般用氬氣送粉;YAG激光功率小,一般用自然落粉的方式。這兩種方式在熔覆時都基本在水平位置形成熔池,傾斜稍大粉末便不能正常送達,激光的使用范圍受到限制,特別是YAG激光器。第三從熔池形成的狀態(tài)看:由于激光的控制精度高,輸出功率恒定,且沒有電弧接觸,所以熔池大小深度一致性好。第四加熱快冷卻快:影響金屬相形成的均勻度,也對排氣浮渣不利,這也是造成激光熔覆形成氣孔,硬度不均的重要原因,特別是YAG激光傾向更嚴重。第五材料選擇:由于不同材料對不同波長激光的吸收能力不同,造成激光熔覆材料選擇限制較大,激光更適于鎳基自熔性合金等一些材
4、料,對碳化物,氧化物的熔覆更困難一些?! 《?、微束等離子熔覆特點 1.技術特點:微束等離子熔覆機所采用的等離子束,是一種電離弧,比弧焊機熱量更集中,所以加熱速度更快,為了獲得更集中的離子束,一般采用高壓縮比孔徑,小電流,以便控制基體溫度不致太高,避免引起退火變形。當然這與YAG激光器加熱速度無法比擬。由于等離子弧為連續(xù)工作,造成機體冷卻相對較慢,形成的過渡區(qū)域比激光熔覆要深一些,這對硬面材料熔覆來說,應力會釋放的好一些?! ?.設備特點:微束等離子熔覆設備是在直流焊機的基礎上發(fā)展而來,其電源·噴槍·送粉器·擺動器等,技術門檻低,容易制造,可靠性好,維護使用簡單,耗
5、電少,使用成本低,通用性好,生產(chǎn)成本低,適應性好,便于規(guī)模化生產(chǎn),效益顯著,對環(huán)境要求低,對材料適應廣泛。隨著電氣技術的進步,我國的焊機技術水平已經(jīng)具備足夠的支持能力。另外設備體積小,重量小,焊槍可以手持把握,這使它使用起來更靈活方便,輔助工裝的造價便宜?! ?.工藝特點:第一前期處理簡單:只需除銹去污去疲勞層即可。第二送粉:采用氬氣送粉,送分精度要求低,可以有一定的傾斜度。這樣就允許手工操作,對于金屬修復比較適用。第三微束等離子穩(wěn)定性好:微束等離子的穩(wěn)定性好,熔池的形成也易于控制,敷材與機體融合充分,區(qū)域過度較好。第四加熱和冷卻速度低于激光:熔融狀態(tài)維持時間長,有
6、利于金相組織均勻形成,排氣浮渣較好,在粉末噴出過程中就已經(jīng)加熱,且有氬氣和離子氣的保護,所以熔覆層均勻度更好,氣孔夾渣等缺陷更少。第五材料選擇:等離子加熱方式對材料限制少,材料選擇更廣泛,對碳化物,氧化物的熔覆更容易一些?! ∪?、關于熔覆中的幾個問題 1.關于焊接應力:我們必須建立一個概念,不管使用了什么樣的名詞(如焊接·堆焊·噴焊·熔覆等)都是在加熱的情況下,在金屬基體上的熔鑄,那么從加熱到熔鑄,再到冷卻這一過程中,必然產(chǎn)生應力。除了極特殊材料,一般影響最大的還是收縮應力,不同的焊接方式,無非是從加熱方式速度,填充材料和一些其它條件不盡相同。那么減少這種應力對基
7、體及熔鑄層的影響,都是我們追求焊接質(zhì)量時要考慮的重要方面。我以為,收縮應力無法避免,那么應力釋放才是解決焊接應力問題的關鍵。也就是說這種收縮應力釋放到哪里,從機體到熔鑄區(qū)域應力如何分配,才是我們需要而且能夠解決的問題?! ?.為什么激光焊接(熔覆)變形?。褐饕侨坭T區(qū)域小,過渡區(qū)域小,收縮量小。那么材料在收縮過程中所產(chǎn)生的收縮力,不足以使整個機體變形。這就是所謂激光熔覆不變性的原因(所以當機體尺寸過小時同樣會產(chǎn)生變形)這也是激光焊接(熔覆)的優(yōu)勢。那么這種焊接應力到哪里去了呢?它主要是釋放到熔鑄區(qū)域和過渡區(qū)域了。那么這就產(chǎn)生了兩個問題。一是熔鑄區(qū)容易產(chǎn)生裂紋,所
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