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泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機(jī)

1試件

本試件由基體和涂層兩部分組成?；w是27SiMn，在高速激光熔覆設(shè)備上進(jìn)行熔覆加工，涂層厚度0.3-0.4mm，在磨床上磨削涂層表面，粗糙度Ra0.4,表面硬度45-52。激光表面淬火加工機(jī)

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機(jī)

2.加工過(guò)程

本實(shí)驗(yàn)采用山東聚億能spirit勢(shì)必銳?加工設(shè)備，加工原理原理如圖2。該加工系統(tǒng)主要三大部分組成：超聲振動(dòng)系統(tǒng)，氣動(dòng)系統(tǒng)和潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)。其中，超聲振動(dòng)系統(tǒng)主要是為滾輪提供沖擊載荷；氣動(dòng)系統(tǒng)主要為滾輪提供恒定的靜壓力；油潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)則主要是降低變幅桿、滾輪、工件三者之間的摩擦熱。激光表面淬火加工機(jī)

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機(jī)

高速激光熔覆優(yōu)點(diǎn)

（1）線速度可達(dá)100m／min，大大提高了熔覆效率。直徑70合金鋼基體，熔覆馬氏體不銹鋼材料，涂層厚度0.5mm，搭接70％情況下，熔覆效率可達(dá)1.2㎡／h，整體加工效率為常規(guī)熔覆的3－4倍。

（2）熔覆層平整，可直接磨拋加工，不需車(chē)削工序，從而大大節(jié)省材料與加工成本。激光表面淬火加工機(jī)

（3）可進(jìn)行薄涂層熔覆（0.2mm－0.3mm），又可進(jìn)行中、厚涂層熔覆（0.3－1.5），薄、厚兼顧，特殊情況下，亦可進(jìn)行多層熔覆。

（4）高速熔覆對(duì)工件的熱輸入小，工件熱變形小，可用于加工薄壁件、小型件。

（5）稀釋率可控制＜3％。激光表面淬火加工機(jī)

（6）激光功率密度大，可以熔覆高熔點(diǎn)粉末材料。

（7）可實(shí)現(xiàn)銅、鋁、鈦等有色金屬材料實(shí)現(xiàn)表面強(qiáng)化（見(jiàn)下面詳細(xì)分析）。

（8）高速熔覆打破了常規(guī)熔覆的許多應(yīng)用限制，應(yīng)用領(lǐng)域廣，且是目前代替電鍍的唯i一可行辦法。激光表面淬火加工機(jī)

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機(jī)

多技術(shù)復(fù)合的研究

為了提升激光熔覆成形質(zhì)量，熔覆前預(yù)熱、后熱處理以及多種加工技術(shù)耦合獲得了較為廣泛的研究與應(yīng)用。激光熔覆后熱處理可以有效地降低涂層的殘余應(yīng)力，同時(shí)改善涂層的力學(xué)性能。激光重熔采用激光為熱源，使金屬材料表面快速熔化，隨后自行快冷從而在基體組織上獲得重格層及淬火層雙層硬化組織，再次熔化的液相有助于成分均勻化滲透和擴(kuò)散。如李俊鵬研究了鋁活塞合金激光重熔后重熔區(qū)結(jié)構(gòu)分布，發(fā)現(xiàn)激光重熔很像是熔化焊、組織比較接近于連續(xù)鑄造，枝晶骨架生長(zhǎng)受限，晶粒尺寸減小到原來(lái)的1/10左右，從基體到頂端樹(shù)枝晶逐漸變?yōu)榈容S晶，指出形核率、溫度梯度、凝固時(shí)間對(duì)晶粒的大小和晶粒生長(zhǎng)的方向起到了決定性的作用。 激光表面淬火加工機(jī)