加工类型:转子激光修复 | 工件材质:转子激光修复 | 加工产品范围:转子维修 |
打样周期:1-3天 | 加工周期:16天及以上 | 年最大加工能力:100件 |
年剩余加工能力:100件 |
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激光器工作原理:
激光熔覆成套设备组成:激光器、冷却机组、送粉机构、加工工作台等。
激光器的选用:应用广泛的有CO2激光器,固体激光器。
CO2激光器是应用***、种类最多的一种激光器,在汽车工业、钢铁工业、造船工业、航空及宇航业、电机工业、机械工业、冶金工业、金属加工等领域广泛应用。约占全球工业激光器销售额40%,北美
更高达70%。
1.功***。CO2激光器是目前输出功率达到级区的激光器之一,其连续输出功率可达几十万瓦
2.效***。光电转换率可达30%以上,比其它加工用激光器的效***得多。
3.光束质量高。模式好,相干性好,线宽窄,工作稳定。
传统的固体激光器通常采用高功率气体放电灯泵浦,其泵浦效率约为3%到6%。泵浦灯发射出的大量能量转化为热能,不仅造成固体激光器需采用笨重的冷却系统,而且大量热能会造成工作物质不可消除
的热透镜效应,使光束质量变差。加之泵浦灯的寿命约为400小时,操作人员需花很多时间频繁地换灯,中断系统工作,使自动化生产线的效率大大降低。与传统灯泵浦激光器比较,固体激光器(光纤激
光器、碟片激光器、二极管激光器)具有以下优点:
(1) 转换效***:由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合, 加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配,从而光光转换效率很高,已达50%以上,整机效率也可以与二氧
化碳激光器相当,比灯泵固体激光器高出一个量级,因而二极管泵浦激光器体积小、重量轻,结构紧凑。
(2) 性能可靠、寿命长:激光二极管的寿命大大长于闪光灯,达 15000小时,泵浦光的能量稳定性好,比闪光灯泵浦优一个数量级,性能可靠,为全固化器件,是至今为止无需维护的激光器,尤其
适用于大规模生产线。
(3) 输出光束质量好:由于二极管泵浦激光的高转换效率,减少了激光工作物质的热透镜效应, 大 大改善了激光器的输出光束质量,激光光束质量已接近极限。
(4)速度快、深度大、无变形、熔覆层无夹渣、熔池细腻无气孔。
(5)可以在室温或者特殊的条件下进行工作,比如激光经过磁场之后光束不会发生偏转吗,在真空情况下都能够进行使用,通过玻璃和透明的材料进行熔覆。
(6)可进行薄壁激光熔覆[2] ,基体无变形。
但如果熔覆的材料,包括粉末和母材,为高反射材料,则光纤激光器、二极管激光器由于其自身设计的特点,就显得不太适合了,而碟片激光器则比较适合焊接(包括熔覆)、切割反射率比较高的材料
。
技术特点:
1.激光熔覆层与基体为致密冶金结合,结合强度高,不脱落。
2.加工过程热影响区和热变形小,不改变基材内部金属性能。
3.可实现工件表面性能的定制,熔覆耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特殊功能层。
4.可制备由底层、中间层及表层组成的各具特点的梯度功能熔覆层。
5.适合的材料广泛,常见各类钢、合金钢及铸铁均可加工。
6.加工过程自动化控制,工期短,质量稳定。
7.低碳环保,无废气废水排放。
激光熔覆技术的应用和发展前景展望
进入20世纪80年代以来,激光熔敷技术得到了迅速的发展,目前已成为国内外激光表面改性研究的热点。激光熔敷技术具有很大的技术经济效益,广泛应用于机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海与航天和石油化工等领域。
目前激光熔覆技术已经取得一定的成果,正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景主要有以下几个方面:
(1)激光熔覆的基础理论研究。
(2)熔覆材料的设计与开发。
(3)激光熔覆设备的改进与研制。
(4)理论模型的建立。
(5)激光熔覆的快速成型技术。
(6)熔覆过程控制的智能化。
技术参数:
适合材质:各类钢、铸铁
熔覆硬度:HRC20-HRC60
熔覆厚度:单层0.1-0.3mm,可累积
结合强度:>本体材料的90%