浅析激光熔覆成形技术的应用及其发展方向

介绍激光熔覆成形技术的原理、特点和应用,对激光熔覆成形技术的国内外研究进展进行综述,指出该技术存在的问题,并对其发展方向进行预测和展望。     

激光熔覆直接成形金属铸造模具的探讨

探讨激光熔覆金属粉末快速原型技术直接制造铸造用金属模具的问题。文章介绍了这种技术的特点：快速直接制造金属原型，其制件的结构、形状和功能特性都能符合最终用途，可大大缩短产品的开发周期。通过分析砂型金属模具、金属型、压铸型、石蜡模母模和消失模母模等铸造模具的结构特征和在制造上的要求，说明了激光熔覆金属粉末快速原型技术适用于这些铸造模具的制造；指出了在应用中需要进一步轻量化、低耗化，并分别提出了可行的对策。随着各种相关技术的发展及其综台、集成度的提高，激光熔覆金属粉末制造铸造模具的轻量化、低耗化将逐步实现，其应用将更广泛。     

激光熔覆成形金属薄壁结构的试验研究

试验研究了较低功率的激光熔覆成形金属薄壁结构及其影响因素。成形金属薄壁结构的能力对零件薄壁部位的成形和小型零件的制造十分重要。由于传统的激光表面处理工艺观念的影响、对激光单道熔覆成形薄壁结构过程及其规律的认识不够,目前成形薄壁结构的能力较差。试验研究了用与表面处理工艺不同的、功率和光斑尺寸较小的CO2激光进行单道熔覆成形薄壁试样,试验结果表明较低功率、较小光斑的激光与适当的扫描速度、送粉速度等配合可以得到壁厚最小为0.4 mm的薄壁结构。激光单道熔覆的壁厚与工艺参数和工件高度有关,粉末流与激光束之间的同轴度和送粉速度的稳定性等因素也影响薄壁结构的成形。     

激光熔覆成形金属零件中微裂纹的减少和消除

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新的快速原型制造技术,该技术将快速原型制造技术和激光熔覆表面强化技术相结合,既保留了快速原型制造技术中能够快速制造复杂零件的特点,又具有成形零件性能优良、组织结构致密的优点,是快速原型制造技术中一个重要的发展方向.激光熔覆成形技术的一个亟待解决的问题是成形零件中的微裂纹问题,通过理论分析激光熔覆成形技术和激光熔覆表面强化技术之间的区别,找到了减少和消除激光熔覆成形金属零件中产生微裂纹的一个突破点,这就是激光熔覆成形中的基体材料.对多种基体材料及其预热温度和多种合金粉末材料进行了试验研究,重点研究基体材料对激光熔覆成形零件过程中微裂纹的影响,获得了激光熔覆成形的金属试样.通过理论分析和试验研究,得出以下结论在适当选择基体材料及其预热温度和合金粉末的条件下,完全能够减少和消除激光熔覆成形过程中产生的微裂纹.     

齿面激光熔覆技术研究

研究齿轮齿面激光熔覆粉末合金的工艺、显微硬度分布、熔覆层及过渡层等的金相组织及性能。结果表明,采用合适的合金粉末及激光熔覆工艺能够获得与基体呈冶金结合、无裂纹的熔覆层,显微硬度明显高于基体,且在熔覆的同时轮齿反面得到了淬硬。经齿轮试验机对比试验,齿轮齿面经激光熔覆后承受接触应力性能明显高于调质齿轮,可与高频表面淬火、渗氮处理的齿轮相媲美。     

预热对激光熔覆成形BT20合金影响

在不同预热温度下,利用激光熔覆成形技术制造出BT20合金试件,通过金相组织观察,发现熔覆层合金样件的显微组织主要为较为粗大的β柱状晶组织及晶内细小针状α组织,随着预热温度的升高,熔覆层内初生α相有所增大,经显微硬度测试发现基板无加热得到的熔覆层显微硬度高于施加预热基板得到的熔覆层,且施加预热工艺得到的熔覆层显微硬度随着预热温升高度而略有下降。分析是由于通过预热基板,使得预热温度高的熔覆层冷却速度较预热温度低的熔覆层有所减缓,致使细针状组织随之减少从而使显微硬度有所降低。     

浅谈激光熔覆技术研究进展

激光熔覆是一种新的表面改性技术,利用高能密度的激光束使基材表面的熔覆材料与薄层一起熔凝,形成冶金结合的添料熔覆层.综述了国内激光熔覆技术的研究状况,概括性地分析了激光熔覆技术研究热点,比如直接制造技术和激光修复技术的优点和面临的问题,并总结对比了钢基体和铝合金基体的激光熔覆常用工艺参数.由于激光熔覆的高成本限制了激光熔...     

激光熔覆成形预热基板设计及试验研究

为了降低激光熔覆成形过程中熔覆层热应力和减少裂纹的产生,以热传导理论和激光快速成形理论为依据,进行了预热基板的结构和控制设计;并进行了不同预热温度下单道熔覆和平面熔覆的试验研究.结果表明,通过智能PID控制器可对预热温度进行良好控制,通过热电偶温度采集模块可以实现对基板预热温度的连续、实时检测;在基板预热条件下进行激光熔覆成形可以显著改善试样的成形质量,并有效降低成形过程的热应力,减少了熔覆层裂纹的产生.     

L-SS:大功率金属激光熔覆-熔化-烧结成形制造平台

正在激光三维增材成形技术领域中,激光熔覆沉积成形——LCD*(Laser Cladding Deposition)和选择性激光熔化成形——SLM(Selective Laser Melting)是最为重要的无偏析和高柔性金属成形技术。LCD可将金属熔滴沉积在任意界面,可完成尺寸大、重量重、高性能、高可靠性的金属结构件,因而受到航空等高端制造界的青睐。SLM是三维打印家族中,在成形件的复杂程度方面,名列第一,可完成嵌套性、蜂窝性和三维曲线腔管     

尖顶封闭结构件激光熔覆成形工艺研究

采用中空激光光内送粉技术,成形尖顶封闭结构件。采用法向分层方法和顶端封口技术,熔覆成形尖点封闭结构件的圆台、圆筒以及圆锥连接结构。法向分层方法能够消除圆台和圆锥成形过程中的台阶效应,采用间歇熔覆和分段扫描相结合的方法,解决圆锥封口处在堆积时熔覆层产生热集聚效应而导致封口处塌陷的问题。检测结果表明,成形件形貌和质量较好,尺寸误差在8%以内。     

激光熔覆制备纳米陶瓷涂层的研究进展

介绍了激光熔覆工艺纳米陶瓷粉末的供给方式、工艺参数的选择;对比分析了激光熔覆和其他主要的纳米陶瓷涂层制备方法的优缺点;着重分析介绍了激光熔覆制备的几种主要纳米陶瓷涂层的组织和性能特征,尤其是纳米抗裂的最新研究成果以及抗裂机理,分析表明,增加纳米颗粒将明显地改善陶瓷涂层的抗裂性能。另外,涂层的强度、致密度、耐磨性也随着纳米颗粒的增加而相应增加。阐述了激光熔覆制备纳米陶瓷涂层存在的主要问题,并对该技术发展前景和应用进行了展望。     

纯Cr粉末激光熔覆技术研究

利用激光在PCrNi3Mo钢上熔覆纯Cr粉末，采用多道搭接技术实现了大面积激光熔覆，利用预热技术有效地消除熔覆层的裂纹。试验结果表明，获得了激光熔覆的最佳工艺参数，激光熔覆层均匀连续，无宏观气孔和裂纹，激光熔覆层与基体发生了冶金结合。熔覆层组织紧密，细化了晶粒和组织结构，硬度和耐磨损性能较高。     

螺杆压缩机激光熔覆修复技术研究与应用

针对某炼油厂螺杆式压缩机运行中出现的机体及配件磨损故障,对比各种配件修复技术特点,确定利用激光熔覆新技术对螺杆压缩机主副螺杆、活塞进行修复的方案并实施,对修复后实施运行性能进行了分析。     

激光再制造技术熔覆工艺设计

介绍了激光再制造技术中的光束模式、表面预处理、熔覆过程、后处理等熔覆工艺种类及选择依据,对送粉方式、预热处理等熔覆工艺方式进行理论和实验研究,为激光再制造技术的熔覆工艺设计提供了依据。     

微尺度激光冲击成形技术

介绍激光冲击成形的作用机理,论述了激光冲击微成形的方法,分析了影响激光冲击微成形的主要因素,包括尺度效应、约束层和涂层、激光参数等.提出了基于模具的激光冲击微成形方法.     

激光熔覆技术在数控刀具表面改性中的应用

刀具表面强化处理是提高刀具耐磨性及其使用寿命的重要途径之一,本文充分发挥了激光熔覆技术的优势,并结合数控机床对刀具的使用要求,在普通刀具材料表面进行激光熔覆技术表面改性分析,阐述了采用YAG激光熔覆技术在普通刀具材料上获得性能良好数控刀具的可行性及其重要意义。     

激光熔覆制备高熵合金的研究现状及发展趋势

高熵合金具有高硬度、高耐磨性、高耐温性及耐腐蚀性,从而成为材料科学领域一个新的研究热点,而通过激光熔覆制备高熵合金的方法是最能达到其优越性能的制备方法之一。文中综述了高熵合金发展历史、组织研究现状、力学性能研究现状以及合金元素和微量元素(如Ti,A l,Si等)对高熵合金组织和性能的影响。在此基础上,提出了研究高熵合金组织性能的方向和途径,并对其应用前景做了分析和展望。