高速激光熔覆技能大大改进了一般激光熔覆加工功率低、加工本钱高的两方面缺陷,但是,人们关于进步加工功率和下降加工本钱的追求是无止境的,怎么持续下降加工本钱,仍然是高速激光熔覆研讨的重要内容。因为粉末本钱占激光熔覆加工总本钱的80%-90%,因而,进步粉末利用率是高速激光熔覆要处理的重要技能问题。为此,咱们有必要弄清楚高速激光熔覆的粉末利用率与哪些要素有关,下面临这些要素进行逐个讨论。

1.熔池光斑巨细

影响高速激光熔覆粉末利用率的首要要素是熔池光斑巨细,也便是激光落在基体外表的光斑巨细。依据激光功率巨细,高速激光熔覆的熔池光斑可挑选1mm-5mm之间。实践工作中,需求依据设备的激光功率,挑选恰当巨细的熔池光斑。熔池光斑过小,粉末利用率低;熔池光斑过大,涂层外表平整度下降。增大熔池光斑,能够进步粉末利用率,但熔池光斑过大,涂层平整度会下降,这样后边的磨抛工序相同会形成粉末糟蹋。即使是高速激光熔覆,粉末利用率不能片面的只考虑熔覆工序的粉末利用率,而要考虑整个熔覆加工磨抛后的粉归纳末利用率。

2.熔覆头出粉孔的孔径

熔覆头出粉孔的孔径决议粉流束的粗细,孔径越小,粉流束越细,但粉流束越细,粉流束发散越快。实践工作中要依据熔覆高度和熔池光斑巨细挑选恰当的出粉孔孔径巨细,以确保基体外表的粉斑直径小于熔池光斑直径,不然超出熔池光斑的粉末会丢失糟蹋。

3.激光功率巨细

激光功率要足够大,以确保落入熔池光斑的粉末都能够充沛熔化。在送粉量及其他参数一守时,激光功率越大,粉末利用率越高。

4.送粉量巨细

在设备的激光功率确守时,送粉量越小,粉末利用率越高,但下降送粉量会影响熔覆功率。如不考虑熔覆功率,操控送粉量可使粉末利用率到达100%,但这种做法是没有意义的。

5.熔覆线速度

高速激光熔覆的线速度是一般激光熔覆的线速度的几倍乃至几十倍。基体或熔覆头之间的相对运动速度较大时,粉粒关于基体外表的运动动能较大,这样粉末弹射较大,粉末利用率会下降。别的,当激光功率确守时,熔覆头与基体之间的相对运动速度越大,熔池的温度越低,也会下降粉末利用率。

6.工件体积巨细

相同的熔覆参数,工件的直径(体积)越大,粉末利用率越低。这是因为体积较大时,激光能量被基体吸收较多,熔池温度不够高。因而对大体积工件,进步粉末利用率,有必要运用功率更大的熔覆设备。

7.粉末颗粒巨细

高速激光熔覆粉与光的效果时间短,所以要依据激光功率的巨细,挑选恰当粒度的粉末。粉末颗粒较大,会导致粉末不能在有限的时间内熔化,产生弹射飞溅丢失。

以上是影响高速激光熔覆粉末利用率的7种主要要素。为了进步粉末利用率,下降熔覆加工的加工本钱,需求依据设备和熔覆工件的具体情况,挑选适宜的硬件技能参数和熔覆加工工艺参数。这儿再次着重:粉末利用率要考虑整个加工进程的粉末利用率,而不是单纯的熔覆进程粉末利用率。一般激光熔覆的粉末利用率能够做到100%,但归纳粉末利用率常常不到50%。

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