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详解激光熔覆技术及其在模具修复中应用

2022-02-21 17:09:59

激光熔覆技术,是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术。激光表面熔敷技术,是在激光束作用下,将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率、与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法。如,对60#钢进行碳钨激光熔覆后,硬度Z2200HV以上,损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCrSiB合金后,将其性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比,发现前者的耐蚀性明显高于后者。


激光熔覆技术,是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重金属材料,因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。

应用于激光熔覆的激光器,主要有CO2激光器和固体激光器(主要包括碟片激光器、光纤激光器和二管激光器。老式灯泵浦激光器由于光电转化效率低,维护繁琐等问题已逐渐淡出市场)。


对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究。高功率固体激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷。固体激光器,特别是碟片激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。


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